Як мы ўжо казалі раней, няма ні аднаго "правільнага" спосабу або метадалогіі распрацоўкі анталогія. Тут мы абмяркоўваем агульныя пытанні, разгледзець і прапанаваць адно з магчымых працэс распрацоўкі онталогіі. Мы апісвае итеративный падыход да онталёгіі развіцця: мы пачынаем з грубай першы праход у онталёгіі. Затым мы перагледзець і ўдакладніць развіваецца онталогіі і запоўніце дэталі. Па шляху, мы абмяркуем мадэляванне рашэнняў, якія дызайнер павінен зрабіць, гэтак жа як плюсы, мінусы і наступствы розных рашэнняў.

Па-першае, мы хацелі б звярнуць увагу на некаторыя фундаментальныя правілы ў онталогіі канструкцыя, да якой мы будзем спасылацца шмат разоў. Гэтыя правілы могуць здацца даволі дагматычнай. Яны могуць дапамагчы, аднак, ствараць дызайнерскія рашэнні ў многіх выпадках.

1)       Існуе не адзін правільны спосаб мадэль даменнай Ёсць заўсёды жыццяздольных альтэрнатыў. Лепшае рашэнне амаль заўсёды залежыць ад прыкладання, якое вы маеце на ўвазе і пашырэння, якія вы чакаеце.

2)       Анталогія развіцця абавязкова итеративный працэс.

3)       Канцэпцыі ў онталогіі павінны быць блізкія да аб'ектаў (фізічным або лагічным) і адносіны ў вашай вобласці цікавасці. Гэта найбольш верагодна, будзе назоўнікі (аб'екты) або дзеясловы (адносіны) у прапановах, якія апісваюць ваш дамен.

Гэта значыць, вырашыць, што мы збіраемся выкарыстаць онталёгіі, і наколькі падрабязна ці агульнай онталогіі будзе дапаможа многім мадэлявання рашэнняў у будучыні. Сярод некалькіх жыццяздольных альтэрнатыў, нам трэба будзе вызначыць, якой будзе працаваць лепш прагназуемых задачы, быць больш зразумелым, больш гнуткай, і больш кіраванай. Мы таксама павінны памятаць, што анталогія мадэль рэальнасці свету і паняцці ў онталогіі павінны адлюстроўваць гэтую рэальнасць. Пасля таго як мы вызначым пачатковую версію онталёгіі, мы можам ацаніць і адладзіць яе, выкарыстоўваючы яе ў дадатках або рашэння праблем метадамі або шляхам абмеркавання са спецыялістамі ў гэтай галіне, або абодвух. Як вынік, мы амаль напэўна трэба перагледзець першапачатковыя онталогіі. Гэты працэс итеративный дызайн, хутчэй за ўсё, працягвацца на працягу ўсяго жыццёвага цыкла онталогіі.

Крок 1.          Вызначце вобласць і сферу онталогіі

Мы прапануем, пачынаючы развіцця онталогіі з вызначэння яе вобласці і маштабу. Гэта значыць, адказаць на некалькі асноўных пытанняў:

·          Што такое дамен, які будзе ахопліваць анталогія?

·          За што   мы збіраемся выкарыстаць анталогія?

·          Для якіх тыпаў пытанняў інфармацыі ў онталогіі павінны даць адказы?

·          Хто будзе выкарыстоўваць і падтрымліваць анталогія?

Адказы на гэтыя пытанні можа змяняцца ў ходзе працэсу онталогіі-дызайн, але ў любы момант часу яны дапамагаюць абмежаваць маштаб мадэлі.

Разгледзім анталогія віна і ежы, якую мы прадставілі раней. Прадстаўленне прадуктаў харчавання і він вобласці онталогіі. Мы плануем выкарыстоўваць гэтую анталогія для прыкладанняў, якія прапануюць добрыя спалучэння він і прадуктаў харчавання.

Натуральна, канцэпцый, якія апісваюць розныя тыпы він, асноўныя віды прадуктаў харчавання, паняцце добрае спалучэнне віна і ежы і дрэнная камбінацыя будзе фігураваць у нашай онталогіі. У той жа час, малаверагодна, што анталогія будзе ўключаць у сябе канцэпцыі кіравання інвентарызацыі ў вінакурні ці супрацоўнікаў у рэстаране, хоць гэтыя паняцці некалькі звязаных з паняццямі віна і ежы.

Калі онталогіі мы распрацоўваем будзе выкарыстоўвацца для аказання дапамогі ў натуральна-моўнай апрацоўцы артыкулаў у часопісах віна, гэта можа быць важна ўключыць сінонімаў і часткова з-маўленчай інфармацыі для паняцці ў онталогіі. Калі анталогія будзе выкарыстоўвацца, каб дапамагчы кліентам рэстарана вырашыць, якія віна на заказ, мы павінны ўключыць рознічных цэнах.   Калі ён выкарыстоўваецца для віна пакупнікоў ў панчоху вінны склеп, аптовыя цэны і наяўнасць свабодных месцаў можа быць неабходным.   Калі людзі, якія будуць падтрымліваць анталогія апісаць вобласць у мове, які адрозніваецца ад мовы анталогія карыстальнікаў, мы, магчыма, павінны забяспечыць адпаведнасць паміж мовамі.

Кампетэнцыі пытанняў.

Адзін з спосабаў вызначыць маштаб онталогіі з'яўляецца эскіз спіс пытанняў, якія базе ведаў на аснове онталогіі павінны быць у стане адказаць, кампетэнтнасці пытанні (Gruninger і Fox 1995). Гэтыя пытанні будуць служыць лакмусавай паперкай пазней: Ці ёсць онталогіі ўтрымліваюць дастаткова інфармацыі, каб адказаць на гэтыя тыпы пытанняў? У адказы патрабуюць пэўнага ўзроўню дэталізацыі і прадстаўлення пэўнай вобласці? Гэтыя кампетэнцыі пытанні толькі эскіз і не павінны быць вычарпальнымі.

У вобласці віна і ежы, наступныя магчымыя пытанні кампетэнцыі:

·          Якія характарыстыкі віна я павінен улічваць пры выбары віна?

·          Ёсць Бардо чырвонае ці белае віно?

·          Лі Кабернэ Совиньон добра спалучаецца з морапрадуктамі?

·          Што з'яўляецца лепшым выбарам віна на грылі мяса?

·          Якія характарыстыкі віна ўплывае на яго прыдатнасць для страва?

·          Лі букет або цела канкрэтныя змены віно з ГОД?

·          Што было добрага віна для Напа Зинфандел?

Мяркуючы па гэтым спісе пытанняў, анталогія будзе ўключаць інфармацыю аб розных характарыстыках віна і тыпаў, марачныя гадоў, добрыя і не вельмі-класіфікацыі прадуктаў, якія важныя для выбару адпаведных вінаў, рэкамендавана спалучэння віна і ежы.

Крок 2.          Разгледзім паўторнага выкарыстання існуючых анталогія

Гэта амаль заўсёды варта падумаць, што хто-то ўжо зроблена, і праверкі, калі мы можам ўдакладніць і пашырыць існуючыя крыніцы для нашай канкрэтнай вобласці і задачы. Паўторнае выкарыстанне існуючых анталогія можа быць патрабаванне, калі наша сістэма павінна ўзаемадзейнічаць з іншымі праграмамі, якія ўжо здзяйснялі ў прыватнасці онталогіі ці кантраляваныя слоўнікі.   Многія онталогіі ўжо даступныя ў электронным выглядзе і могуць быць імпартаваныя ў онталогіі-асяроддзя распрацоўкі, якія Вы выкарыстоўваеце. Фармалізму, у якім выяўляецца онталогіі часта не мае значэння, так як многія сістэмы прадстаўлення ведаў можа імпартаваць і экспартаваць онталогіі. Нават калі прадстаўлення ведаў сістэма не можа працаваць непасрэдна з фармалізмам прыватнасці, задача перакладу онталогіі з аднаго фармалізму ў іншы, як правіла, не цяжка.

Ёсць бібліятэкі паўторна выкарыстоўваюцца анталогія у Інтэрнэце і ў літаратуры. Напрыклад, мы можам выкарыстоўваць онталогіі бібліятэкі Ontolingua ( http://www.ksl.stanford.edu/software/ontolingua/ ) або онталогіі бібліятэкі DAML ( http://www.daml.org/ontologies/ ).   Ёсць таксама шэраг агульнадаступных камерцыйных онталогіі (напрыклад, СКТУООН (www.unspsc.org), RosettaNet (www.rosettanet.org), DMOZ (www.dmoz.org)).

Напрыклад, база ведаў французскіх вінаў, магчыма, ужо існуе. Калі мы можам імпартаваць гэтую базу ведаў і анталогія, на якіх яна заснавана, мы будзем мець не толькі класіфікацыі французскіх вінаў, але і першы праход у класіфікацыі віна характарыстыкі, якія выкарыстоўваюцца для распазнавання і апісваць віна. Спісы уласцівасцяў віна ўжо могуць быць даступныя з камерцыйных вэб-сайтаў, такіх як www.wines.com, што кліенты лічаць выкарыстоўваць, каб купіць віна.

Для гэтага кіраўніцтва Аднак мы лічым, што няма адпаведных анталогія ўжо існуюць, і прыступіць да распрацоўкі анталогія з нуля.

Крок 3.          Пералік важных тэрмінаў у онталёгіі

Гэта карысна запісаць спіс усіх тэрмінаў мы хацелі б або выступіць з заявамі аб або растлумачыць карыстальніку. На якіх умовах мы хацелі б казаць? Якія ўласцівасці робяць гэтыя тэрміны? Што б мы хацелі б сказаць аб тых умовах? Напрыклад, важна віно тэрмінаў, звязаных будзе ўключаць у сябе віно, вінаград, вінны завод, размяшчэнне, колер віна, крэпасць, густ і ўтрыманне цукру, розныя віды ежы, такія як рыбы і чырвонае мяса, падтыпы, такія як віно белае віно, і гэтак далей. Першапачаткова, важна, каб атрымаць поўны спіс тэрмінаў, не турбуючыся аб перакрыцці паміж паняццямі, якія яны прадстаўляюць, адносіны паміж умовамі, або ўласцівасці, якія могуць мець паняцці, або паняцця класаў і слотаў..

Наступныя два кроку развіваюцца іерархіі класаў і вызначэнне уласцівасцяў паняццяў (слотаў)-цесна ўзаемазвязаныя. Гэта цяжка зрабіць, адзін з іх, а потым рабіць іншыя. Як правіла, мы ствараем некалькі азначэнняў паняцця ў іерархіі, а затым   працягваць з апісання уласцівасцяў гэтых паняццяў і гэтак далей. Гэтыя два кроку з'яўляюцца таксама найбольш важных   крокаў у працэсе онталогіі-дызайн. Мы будзем апісваць іх тут коратка, а затым правесці наступных двух разьдзелах абмяркоўваць больш складаныя пытанні, якія неабходна ўлічваць, распаўсюджаных памылак, рашэнняў, каб зрабіць, і гэтак далей.

Крок 4.          Вызначэнне класаў і іерархіі класаў

Ёсць некалькі магчымых падыходаў да распрацоўкі іерархіі класаў (Uschold і Gruninger 1996):

·          Зверху ўніз працэс распрацоўкі пачынаецца з вызначэння самых агульных паняццяў прадметнай вобласці і наступнай спецыялізацыі паняццяў. Напрыклад, мы можам пачаць з стварэння класаў для агульных паняццяў віна і ежы. Тады мы спецыялізуемся класа Віно, ствараючы некаторыя з яго падкласаў: Белае віно, чырвонае віно, ружовае віно. Далей можна класіфікаваць Чырвонае віно класа, напрыклад, у Сіра, Чырвоны Бургундыі, Кабернэ Совиньон, і так далей.

·          Ўзыходзячага развіцця Працэс пачынаецца з вызначэння самых канкрэтных класаў, лісця іерархіі, з наступнай групоўкай гэтых класаў у больш агульныя паняцці. Напрыклад, мы пачынаем з вызначэння класаў для Pauillac і Марго вінаў. Затым мы ствараем агульную суперкласса для гэтых двух класаў-Мядок-што ў сваю чаргу з'яўляецца падкласаў Бардо.

·          Працэс развіцця камбінацыя спалучэнне сыходнага і ўзыходзячага падыходаў: Мы вызначаем больш важных паняццяў, а затым абагульняюць і спецыялізуюцца іх адпаведным чынам. Мы маглі б пачаць з некалькіх узроўні канцэпцый верхняй такіх як віно, і некалькі канкрэтных паняццяў, такіх як Марго. Затым мы можам звязаць іх з сярэднім узроўнем канцэпцыі, такія, як Мядок.   Тады мы можам захацець, каб генерыраваць ўсе рэгіянальныя класаў віна з Францыі, генеруючы тым самым лік сярэдняга ўзроўню паняццяў.

Малюнак 2 паказвае магчымыя прабоя паміж рознымі ўзроўнямі супольнасці.

Малюнак 2. Розных узроўнях таксанаміі Віно: Віно, чырвонае віно, белае віно, ружовае віно больш агульнай канцэпцыі, верхні ўзровень узроўні. Pauillac і Марго самыя канкрэтныя класы ў іерархіі, ніжні.

Ні адзін з гэтых трох метадаў з'яўляецца па сваёй сутнасці лепш, чым любы з іншых. Падыход да ўзяць моцна залежыць ад асабістых гледжання дамена. Калі распрацоўнік мае сістэматычны зверху ўніз ад вобласці, то яна можа быць прасцей ў выкарыстанні падыход "зверху ўніз. Камбінаваны падыход часта з'яўляецца самым простым для многіх распрацоўшчыкаў анталогія, так як паняцці "у сярэдзіне", як правіла, больш апісальныя паняцці ў вобласці (Рош 1978).

Калі вы схільныя думаць, він, вылучыўшы найбольш агульнай класіфікацыі, а затым зверху ўніз можа працаваць лепш для вас. Калі вы аддаеце перавагу пачаць атрымліваць зазямлення на канкрэтных прыкладах, "знізу уверх" можа быць больш прыдатным.

Які б падыход мы абралі, мы звычайна пачынаем з вызначэння класаў. Са спісу, складзенага ў кроку 3, мы выбіраем тэрмінаў, якія апісваюць аб'екты, якія маюць самастойнае існаванне, а не тэрміны, якія апісваюць гэтыя аб'екты. Гэтыя ўмовы будуць класаў у онталёгіі і стане якара ў іерархіі класаў. [2] Мы арганізуем класы ў іерархічнай таксанаміі, папрасіўшы, калі мы, будучы асобнік аднаго класа, аб'ект будзе абавязкова (г.зн., па вызначэнні) быць Напрыклад некаторага іншага класа.

Калі клас з'яўляецца суперкласс класа B, то кожны асобнік У таксама асобнік

Іншымі словамі, клас B ўяўляе сабой канцэпцыю, якая з'яўляецца "свайго роду" А.

Напрыклад, кожнае віно Pinot Noir абавязкова чырвонага віна. Таму Пино   Noir клас з'яўляецца падкласаў класа Віно Краснае.

Малюнак 2 паказвае частка іерархіі класаў для онталогіі вінаў. Раздзел 4 змяшчае падрабязнае абмеркаванне рэчаў, каб шукаць пры вызначэнні іерархіі класаў.

Малюнак 3. Слоты для класа Віно і граняў для гэтых слотаў. "Я" значок побач з стваральнік слот азначае, што слот мае зваротны ( раздзел 05/01 )

Крок 5.          Вызначыць ўласцівасці класаў-слотам

Класы самі па сабе не забяспечыць дастаткова інфармацыі, каб адказаць на пытанні з кампетэнцыі Крок 1. Пасля таго як мы вызначылі некаторыя з класаў, мы павінны апісаць ўнутраную структуру паняццяў.

Мы ўжо выбралі класаў з спісу тэрмінаў мы стварылі ў кроку 3. Большасць астатніх складнікаў, верагодна, будуць ўласцівасці гэтых класаў. Гэтыя ўмовы ўключаюць, напрыклад, віна колер, крэпасць, густ і ўтрыманне цукру і размяшчэнне віннага завода.

Для кожнага ўласцівасці ў спісе, мы павінны вызначыць, які клас яна апісвае. Гэтыя ўласцівасці становяцца слотаў прыкладаецца да класаў. Такім чынам, клас Віно будзе мець наступныя слоты: колер,   цела, густ і цукру. І класа Вінны завод будзе мець месца слот.

Увогуле, Ёсць некалькі тыпаў уласцівасцяў аб'ектаў, якія могуць стаць слотаў ў онталогіі:

·          "Унутраныя" ўласцівасці, такія як водар віна;

·          "Знешнія" ўласцівасці, такія як віно імя, і пляц яго адбываецца ад;

·          часткі, калі аб'ект пабудаваны, яны могуць быць як фізічныя, так і абстрактныя "часткі" (напрыклад, курсы ежы)

·          адносіны да іншых асоб; гэта адносіны паміж асобнымі членамі класа і іншыя прадметы (напрыклад, вытворца віна, які ўяўляе сувязь паміж віном і вінзавод, і вінаградныя віны з.)

Такім чынам, у дадатак да ўласцівасцяў, мы вызначылі раней, нам неабходна дадаць наступныя слоты для класа Віно: назву, вобласць, вытворца, вінаград. Малюнак 3 паказвае, слоты для класа Віно.

Усе падкласы класа ўспадкуюць слот для гэтага гатунку. Напрыклад, усе слоты класа Віно будзе ўспадкаваны для ўсіх падкласаў віна, у тым ліку чырвонага віна і белага віна. Мы дадамо дадатковы слот, узровень таніну (нізкі, сярэдні ці высокі), на віно класа Чырвоная. Узровень слот таніну будуць успадкаваны усімі класы, якія прадстаўляюць чырвоныя віна (напрыклад, Бардо і Божоле).

Слот павінны быць прыкладзены ў самы агульны клас, які можа мець гэта ўласцівасць. Напрыклад, цела і колер віна павінны быць прыкладзены ў клас Віно, так як гэта самы агульны клас, асобнікі якога будуць мець цела і колеру.  

Крок 6.          Вызначыць аспекты слотаў

Слот можа мець розныя аспекты апісання тыпу значэння, дапушчальныя значэння, колькасць значэнняў (магутнасці), і іншыя асаблівасці значэння слота можа прыняць. Напрыклад, значэнне імёнаў слот (як у "назву віна") з'яўляецца адной радкі. Гэта значыць, імя слот з тыпам значэння String. Слот вырабляе (як у "вінны завод вырабляе гэтыя віна") можа мець некалькі значэнняў і значэнняў з'яўляюцца асобнікамі класа Віно. Гэта значыць, вырабляе гэта слот з тыпам значэння Экземпляр з віном, як гэта прадугледжана класа.

Цяпер мы апішам некалькі агульных граняў.

Слот магутнасці

Слот магутнасці вызначае, колькі значэнняў можа мець слот. Некаторыя сістэмы адрозненне толькі паміж адной магутнасці (з улікам не больш аднаго значэння) і некалькі магутнасці (з улікам любой колькасці значэнняў). Цела віна будзе адзін слот магутнасці (віна можа мець толькі адно цела). Віна, вырабленыя на вінакурні прыватнасці запоўніць некалькімі магутнасці слота вырабляе для класа Вінны завод.

Некаторыя сістэмы дазваляюць спецыфікацыі мінімальнай і максімальнай магутнасці, каб апісаць колькасць гульнявых значэння больш дакладна. Мінімальная магутнасць N азначае, што слот павінен мець па крайняй меры N значэнняў. Напрыклад, вінаград слот Віно мае мінімальную магутнасць 1: кожнае віно зроблена па крайняй меры аднаго гатункі вінаграда. Максімальная магутнасць М азначае, што слот можа мець не больш значэння М. Максімальнай магутнасці для вінаграду слот для аднаго гатункавых вінаў складае 1: гэтыя віна вырабляюцца толькі з аднаго гатунку вінаграда. Часам гэта можа быць карысна для ўстаноўкі максімальнай магутнасці да 0. Гэты параметр будзе азначаць, што слот не можа мець ніякага значэння для пэўнага класа.

Слот-тыпу значэння

Значэнне тыпу аспект апісвае, якія тыпы значэнняў можна запоўніць ў слот. Вось спіс найбольш распаўсюджаных тыпаў значэнняў:

·          String з'яўляецца самым простым тыпам значэння, якое выкарыстоўваецца для слотаў, такія як імя: значэнне простая радок

·          Нумар (часам больш канкрэтнае значэнне тыпу Float і Integer выкарыстоўваюцца) апісвае слоты лікавымі значэннямі. Напрыклад, кошт віна можа мець значэнне з якая плавае кропкай

·          Булева слоты простым "так-няма сьцягоў. Напрыклад, калі мы вырашылі не падаваць ігрістые віна як асобны клас, ці не віно пеністае можа быць прадстаўлена ў выглядзе значэння Булева слот: калі значэнне "ісціна" ("Так") віно пеністае і, калі значэнне "хлусьня" ("няма") віно не ігрыстых адзін.

·          Нумараваныя слоты паказаць пералік канкрэтных дапушчальных значэнняў для слота. Напрыклад, мы можам паказаць, што густ слот можа прымаць адно з трох магчымых значэнняў: моцная, сярэдняя і тонкая. У Protege-2000 пералічаных слотаў тыпу Сімвал.

·          Асобнік тыпу слота дазваляюць вызначэнне адносін паміж людзьмі. Слоты са значэннем асобніка тыпу павінны таксама вызначыць спіс дазволеных класаў, з якіх выпадках можа прыйсці. Напрыклад, слот вырабляе класа Вінны завод можа мець асобнікі класа Віно, як яго значэння. [3]

Малюнак 4 паказвае, вызначэнне слот вырабляе ў класе Winery.

Малюнак 4. Вызначэнне слот вырабляе, што апісвае віна, вырабленыя на вінакурні. Слот мае магутнасць некалькі, тып значэння інстанцыі, і клас Віно як дазволіла класа за свае каштоўнасці.

Вобласць вызначэння і вобласць слот

Дапускаецца класы для слотаў тыпу Экземпляр часта называюць дыяпазон слот. У прыкладзе на малюнку 4 класа Віно спектр вырабляе слот. Некаторыя сістэмы дазваляюць абмежаваць дыяпазон слот, калі слот прыкладаецца для пэўнага класа.

Класаў, да якіх прыкладаецца слот або класаў, якія уласнасці слот апісвае, завуць вобласць слот. Клас вінзавод вобласць вырабляе слот. У сістэмах, дзе мы надаём слота для класаў, класаў, да якіх прыкладаецца слот звычайна ўяўляюць сабой вобласці, што слот. Існуе не трэба паказваць вобласці асобна.

Асноўныя правілы для вызначэння вобласці і шэраг слота падобныя:

Пры вызначэнні дамена або дыяпазон для слота, знайсці найбольш агульныя класы або клас, які можа быць адпаведна дамена або дыяпазон для слота.

З іншага боку, не вызначаюць вобласць вызначэння і вобласць, што з'яўляецца занадта агульным: усе класы ў галіне слот павінны быць апісаны і слот асобнікі ўсіх класаў у дыяпазоне слот павінен быць патэнцыял напаўняльнікаў для слот. занадта агульны клас для дыяпазону (т. е. не хацелі б зрабіць шэраг рэч), але можна было б жадаць выбраць клас, які будзе ахопліваць усе напаўняльнікі

Замест пераліку ўсіх магчымых падкласы класа Віно для дыяпазону вырабляе слот, толькі вінаў. У той жа час, мы не хочам, каб паказаць дыяпазон слот як рэч-самы агульны клас у онталёгіі.

У больш канкрэтных тэрмінах:

Калі спіс класаў, якія вызначаюць дыяпазон або   Вобласць ўключае ў сябе слот клас і яго падклас, выдаліце ??падклас.

Калі дыяпазон змяшчае слот як класа Віно і Віно класа чырвоны, мы можам выдаліць чырвонае віно з дыяпазону, паколькі яна не дадае ніякай новай інфармацыі: чырвонае віно падклас віна і, такім чынам, слот дыяпазоне ўжо няяўна ўключае яго, а таксама ўсе іншыя падкласы класа Віно.

Калі спіс класаў, якія вызначаюць дыяпазон або   вобласці слот утрымоўвае ўсе падкласы класа, але не клас сам, дыяпазон павінен складацца толькі з класа, а не падкласаў.

Замест вызначэння дыяпазону слот ўключыць Чырвонае віно, белае віно, і Ружовае віно (пералік усіх прамых падкласаў віна), мы можам абмежаваць дыяпазон класа Віно сябе.

Калі спіс класаў, якія вызначаюць дыяпазон або   вобласці слот утрымоўвае ўсе, але некалькі падкласаў класа, разгледзець, калі клас будзе зрабіць больш   адпаведнага вызначэння дыяпазону.

У сістэмах, дзе мацавання слот для класа такая ж, як даданне класа ў вобласці слот, прымяняюцца тыя ж правілы ў слот прыхільнасці: З аднаго боку, мы павінны паспрабаваць зрабіць гэта як мага больш агульным. З іншага боку, мы павінны гарантаваць, што кожны клас, да якога мы надаём слот сапраўды можа мець ўласцівасць, слот ўяўляе. Мы можам прыкласці ўзровень таніну слот для кожнага з класаў, якія прадстаўляюць чырвоныя віна (напрыклад, Бардо, Мерла, Божоле, і г.д.). Аднак, так як усе чырвоныя віна таніну ўзроўню уласнасці, мы павінны прыкласці замест слота для гэтага больш агульнага класа чырвоных вінаў. Абагульняючы вобласці таніну слот узроўні ў далейшым (шляхам далучэння яго да класа Віно замест гэтага) ня будзе карэктна, так як мы не выкарыстоўваем ўзровень таніну, каб апісаць белыя віна, напрыклад.

Крок 7.          Стварыце асобнікі

Апошнім крокам з'яўляецца стварэнне асобных асобнікаў класаў у іерархіі. Вызначэнне асобны экземпляр класа патрабуецца (1) выбару класа, (2) стварэння асобнага экзэмпляра гэтага класа, і (3) запаўненне значэння слотаў. Напрыклад, мы можам стварыць асобны экземпляр Chateau-Morgon-Божоле прадстаўляць пэўны тып віна Божоле. Шато-Morgon-Божоле з'яўляецца асобнікам класа Божоле, якія прадстаўляюць усе Божоле вінаў. Гэты экзэмпляр мае наступныя значэнні слотаў вызначана ( малюнак мая ):

·          Цела:   Святло

·          Колер:   Чырвоны

·          Густ:   Далікатны

·          Узровень таніну: Нізкая

·          Вінаград:   Гаме (экзэмпляр класа вінаграднае віно)

·          Вытворца: Шато-Morgon (экзэмпляр класа Вінны завод)

·          Рэгіён:   Beaujolais (асобнік-Рэгіён класа Віно)

·          Цукар:   Сухі

Малюнак 5. Вызначэнне асобніка класа Beaujolais. Асобнік Chateua Morgon Божоле з рэгіёну Божоле, вырабляецца з вінаграду Гаме па Morgon вінакурні Chateau. Яна мае светлае цела, далікатны густ, чырвонага колеру, і нізкі ўзровень таніну. Гэта сухое віно.

У гэтым раздзеле абмяркоўваюцца рэчы, якія трэба паглядзець і памылак, якія лёгка зрабіць пры вызначэнні класаў і іерархіі класаў ( Крок 4 з § 3 ). Як мы ўжо адзначалі раней, не існуе адзінай правільнай іерархіі класаў для любой зададзенай вобласці. Іерархіі залежыць ад магчымасці прымянення онталёгіі, ўзроўню дэталізацыі, неабходнай для прыкладанняў, асабістыя перавагі, а часам і патрабаванні да сумяшчальнасці з іншымі мадэлямі. Аднак, мы абмяркуем шэраг кіруючых прынцыпаў, каб мець на ўвазе пры распрацоўцы іерархіі класаў. Пасля вызначэння значнай колькасці новых класаў, гэта карысна адысці ў бок і праверыць, калі ўзнікаюць іерархіі адпавядае гэтых кіруючых прынцыпаў.

4.1         Забеспячэнне іерархіі класаў правільна

"Гэта-" адносіны

Іерархія класаў ўяўляе "гэта-" суадносіны: клас з'яўляецца падкласаў B, калі кожны асобнік У таксама з'яўляецца асобнікам А. Напрыклад, Шардоне падклас Белае віно. Яшчэ адзін спосаб думаць аб таксанамічных стаўленне, як "выгляд з-" суадносіны: Шардоне выгляд Белае віно. Лайнер выгляд самалёта. Мяса выгляд ежы.

Падклас класа ўяўляе канцэпцыю, якая з'яўляецца "свайго роду" канцэпцыя, якая ўяўляе суперкласса.

Адно віно не з'яўляецца падкласаў ўсіх вінаў

Распаўсюджаная памылка мадэлявання з'яўляецца ўключаюць у сябе як адзінага і множнага версіі аднаго і таго ж паняцці ў іерархіі прыняцця былога падклас апошняга. Напрыклад, гэта няправільна вызначыць клас Віна і клас Віно як падклас вінаў. Пасля таго як вы думаеце пра іерархіі, якія прадстаўляюць "роду-о" адносіны, мадэляванне памылка становіцца ясна: адно віно не з'яўляецца відам віна. Лепшы спосаб пазбегнуць такой памылкі заўсёды выкарыстаць альбо адзіным або множным ліку ў назвах класаў (гл. раздзел 6 для абмеркавання на наймення паняццяў).

Транзітыўных іерархічных адносін

Падклас адносіны транзітыўных:

Калі B з'яўляецца падкласаў і З падклас У, то З падклас

Напрыклад, мы можам вызначыць клас Віно, а затым вызначыць клас Белае віно як падклас віна. Тады мы вызначаем клас Chardonnay як падклас Белае віно. Транзітыўных падклас адносін азначае, што клас Chardonnay таксама з'яўляецца падкласаў віна. Часам мы праводзім адрозненне паміж прамым і ўскосным падкласы падкласаў. Прамы падклас "бліжэйшы" падклас класа: Ёсць не класы паміж класам і яго прамым падкласаў ў іерархіі. Гэта значыць, Ёсць ніякіх іншых класаў у іерархіі паміж класам і яго непасрэднага суперкласса. У нашым прыкладзе, Шардоне з'яўляецца прамым падкласаў Белае віно і не прамы падклас віна.

Эвалюцыя іерархіі класаў

Падтрыманне паслядоўнай іерархіі класаў можа стаць складаным, як дамены развівацца. Напрыклад, на працягу многіх гадоў, усе Зинфандел віна былі чырвоныя. Такім чынам, мы вызначаем клас вінаў Зинфандел як падклас класа Чырвонае віно. Часам, аднак, вінаробы пачалі прэс вінаграда і забраць колеру вытворчасці аспекты вінаград адразу, тым самым змяняючы колер у выніку віно. Такім чынам, мы атрымліваем "белы Зинфандел", колер якога ўстаў. Зараз нам трэба разарваць Зинфандел класа ў двух класах Зинфандел-белых Зинфандел і Чырвонага Зинфандел і класіфікаваць іх як падкласы Ружовае віно і чырвонае віно адпаведна.  

Класы і іх імёны

Важна адрозніваць клас і яго імя:

Класы ўяўляюць паняцці ў вобласці, а не словы, якія абазначаюць гэтыя паняцці.

Імя класа можа змяніцца, калі мы абярэм іншую тэрміналогію, але сам тэрмін ўяўляе аб'ектыўную рэальнасць у свеце. Напрыклад, мы можам стварыць клас крэветкі, а затым перайменаваць яго ў Крэветкі-класа па-ранейшаму ўяўляе тую ж канцэпцыю. Адпаведныя віна камбінацыі, якія згаданыя крэветкі стравы павінны ставіцца да крэветак страў. З практычнага пункту гледжання, наступнае правіла неабходна выконваць:

Сінонімы для той жа канцэпцыі не ўяўляюць розныя класы

Сінонімы проста розныя назвы для паняцця або тэрміна. Таму мы не павінны мець клас, званы крэветак і клас, званы крэветак, і, магчыма, клас пад назвай Crevette. Хутчэй, ёсць адзін клас з імем ці крэветкі або крэветак. Многія сістэмы дазваляюць звязаць спіс сінонімаў,   пераклады, ці прэзентацыі імёны класа. Калі сістэма не дазваляе гэтай асацыяцыі, сінонімы могуць заўсёды быць пералічаны ў дакументацыі класа.

Як пазбегнуць цыклаў класа

Мы павінны пазбегнуць цыклаў у іерархіі класаў. Мы кажам, што існуе цыкл у іерархіі, калі некаторы клас мае падкласа B і ў той жа час B з'яўляецца суперкласс А. Стварэнне такога цыклу ў іерархіі складае заявіўшы, што класы А і У эквівалентныя: усе асобнікі з'яўляюцца асобнікамі B і ўсе асобнікі B з'яўляюцца таксама асобнікі A. Сапраўды, так як У падклас, усе асобнікі Б павінны быць асобнікамі класа А. Так як гэта падклас B, усе асобнікі's таксама павінны быць асобнікамі класа В.

4.2         Аналіз братоў і сясцёр у іерархіі класаў

Родныя браты ў іерархіі класаў

Родныя браты ў іерархіі класаў, якія з'яўляюцца прамымі падкласа аднаго і таго ж класа (гл. раздзел 04/01 ).

Усе браты і сёстры ў іерархіі (за выключэннем тых, у корані) павінны быць на тым жа ўзроўні супольнасці.

Напрыклад, белае віно і Chardonnay не павінны быць падкласа аднаго і таго ж класа (скажам, віно). Белае віно больш агульнае паняцце, чым Шардонне. Браты і сёстры павінны ўяўляць паняцці, якія трапляюць "па той жа лініі" такім жа чынам, што   жа ўзроўні падзелаў у кнізе, на тым жа ўзроўні супольнасці. У гэтым сэнсе, патрабаванні да іерархіі класаў падобныя на патрабаванні да кнігі накідах.

Канцэпцыі ў аснове іерархіі аднак (якія часта прадстаўлены як прамыя падкласы некаторых вельмі агульнага класа, такіх як Thing) уяўляюць сабой асноўныя часткі вобласці і не павінны быць аналагічнымі паняццямі.

Колькі гэта занадта шмат і як мала гэта занадта мала?

Ёсць няма жорсткіх правілаў лік прамых падкласаў, што клас павінен мець. Тым не менш, многія добра структураваны онталогіі ад двух да дзясятка прамых падкласаў. Такім чынам, наступныя два кіруючых прынцыпаў:

Калі клас мае толькі адзін прамы падклас можа быць мадэлявання праблемы або анталогія не з'яўляецца поўнай.

Калі Ёсць больш за дзесятак падкласы для дадзенага класа, то дадатковыя прамежкавыя катэгорыі можа быць неабходным.

Першы з двух правілаў падобны на набор правілаў, што маркіраваныя спісы ніколі не павінен мець толькі адну кулю кропкі. Напрыклад, большасць чырвоных Бургундыі вінаў з'яўляюцца Cotes d'Or вінаў. Выкажам здагадку, што мы хацелі прадставіць толькі гэта большасць тыпу Бургундыі вінаў. Мы маглі б стварыць клас Чырвонага Бургундыі, а затым адзін падклас Кот д'Ор ( малюнак 6 ). Аднак, калі ў нашым уяўленні чырвонага бургундскага і Cotes d'Or вінаў па сутнасці, эквівалентныя (усе чырвоныя Бургундскае віна з'яўляюцца Cotes d'Or віна і ўсё Cotes d'Or віна чырвонага бургундскага віна), стварэнне Cotes d'Or клас не неабходна і не дадаваць ніякай новай інфармацыі для прадстаўлення. Калі б мы былі ўключыць Кот Шалоннез віна, якое каштуе танней Бургундыі вінаў ад рэгіёну да поўдня ад Cotes d'Or, то мы створым два падкласа класа Бургундыі: Cotes d'Or і Cotes Шалоннез ( мал. 6 б ).

Малюнак 6. Падкласы класа Бургундыя Чырвоны. Маючы адзін падклас класа звычайна паказвае на праблемы ў галіне мадэлявання.

Выкажам здагадку цяпер, што спіс усіх тыпаў віна як прамыя падкласы класа Віно. Гэты спіс будзе ўключаць у сябе такія то больш агульнага тыпу віна Божоле і Бардо, а таксама больш канкрэтных тыпаў, такіх як Paulliac і Марго ( Малюнак 7 ). Класа Віно занадта шмат прамых падкласаў і, па сутнасці, для онталогіі з улікам розных тыпаў вінаў у больш арганізаваным парадку, Мядок павінны быць падклас Бардо і Cotes d'Or павінны быць падклас Бургундыі. Таксама маючы такіх прамежкавых катэгорый як Чырвонае віно і Белае віно таксама будзе адлюстроўваць канцэптуальную мадэль вобласці віна, што многія людзі ( малюнак 7 б ).

Аднак, калі няма натуральных класаў існуюць групы паняццяў у доўгі спіс братоў і сясцёр, няма неабходнасці ствараць штучныя класы-проста пакінуць класаў, як яны. У рэшце рэшт, анталогія з'яўляецца адлюстраваннем рэальнага свету, і калі не класіфікацыі існуе ў рэальным свеце, то онталогіі павінны адлюстроўваць гэта.

Малюнак 7. Катэгарызацыя вінаў. Наяўнасць ўсіх тыпаў вінаў і віна ў параўнанні з некалькімі ўзроўнямі катэгарызацыі.

4.3         Множнае спадкаваньне

Большасць прадстаўлення ведаў сістэмы дазваляюць множнае спадкаваньне ў іерархіі класаў: клас можа быць падкласаў некалькіх класаў. Выкажам здагадку, што мы хацелі б стварыць асобны клас дэсертных вінаў, віна класа дэсерт. Портвейна з'яўляецца як чырвонае віно і дэсертнае віно. [4] Такім чынам, мы вызначаем клас Порт мець два суперклассов: Чырвонае віно і дэсертнае віно. Усе экзэмпляры класа порта будуць выпадкі, як Чырвоная класа віно і віно класа дэсерт. Клас Порт будзе спадкаваць яго слотаў і іх граняў з абодвух яе бацькоў. Такім чынам, ён унаследует значэння SWEET для слота цукар з віна класа дэсерт і ўзроўню слот таніну і значэнне яго колер слот ад класа Чырвонае віно.

4.4         Калі ўводзіцца новы клас (або няма)

Адзін з самых цяжкіх рашэнняў, каб у працэсе мадэлявання, калі ўвесці новы клас або калі прадстаўляць адрозненне праз розныя значэння уласцівасцяў. Цяжка арыентавацца як надзвычай іерархіі з многімі старонніх класаў і вельмі плоскай іерархіі, што занадта мала класаў з занадта вялікай колькасцю інфармацыі, закадаванай у слота. Пошук належны баланс, хоць гэта нялёгка.

Ёсць некалькі правілаў вялікага пальца, якія дапамагаюць вырашаць, калі ўводзіць новыя класы ў іерархіі.

Падкласы класа звычайна (1) маюць дадатковыя ўласцівасці, што робіць суперкласса   не маюць, або (2) абмежаванні адрозніваюцца ад суперкласса, або (3) прымаць удзел у розных адносінах, чым суперклассов

Чырвоныя віна могуць мець розныя ўзроўні таніну, тады як гэта ўласцівасць не выкарыстоўваецца для апісання вінаў у цэлым. Суадносіны цукру слот дэсертнае віно салодкае, а гэта не дакладна суперкласс класа дэсертнае віно. Пино Нуар віна можа добра спалучаюцца з морапрадуктамі у той час як іншыя чырвоныя віна не робяць. Іншымі словамі, мы ўводзім новы клас у іерархіі звычайна толькі тады, калі ёсць нешта, што мы можам сказаць аб гэтым класе, што мы не можам сказаць аб суперкласса.

З практычнага пункту гледжання, кожны падклас павінен альбо мець новыя слоты дадаў да гэтага, ці новыя значэння слотаў вызначана, або перавызначыць некаторыя аспекты для атрыманых у спадчыну слотаў.

Аднак, часам гэта можа быць карысна для стварэння новых класаў, нават калі яны не ўводзіць якіх-небудзь новых уласцівасцяў.

Класы ў тэрміналагічнай іерархіі не павінны ўводзіць новыя ўласцівасці

Напрыклад, некаторыя анталогія ўключаюць вялікія іерархіі вядзення агульных тэрмінаў, якія выкарыстоўваюцца ў дамене. Напрыклад, анталогія асноўных электронных медыцынскіх запісаў-сістэма можа ўключаць у сябе класіфікацыю розных захворванняў. Гэтая класіфікацыя можа быць толькі што-іерархіі тэрмінаў, без уласцівасцяў (ці з тым жа наборам уласцівасцяў). У гэтым выпадку, гэта ўсё яшчэ карысна арганізаваць тэрміны ў іерархію, а не плоскі спіс, таму што гэта (1) дазваляюць лягчэй разведкі і навігацыі і (2) дазваляе лекару выбраць лёгка ўзроўню агульнасці тэрмін, які падыходзіць для сітуацыі.

Іншая прычына, па ўкараненні новых класаў без якіх-небудзь новых уласцівасцяў ў мадэльных прадстаўленняў, сярод якіх эксперты прадметнай вобласці звычайна робяць адрозненне, хоць мы, магчыма, вырашыў не мадэль адрозненне сябе. Так як мы выкарыстоўваем онталогіі для палягчэння сувязі паміж экспертам у гэтай галіне, а таксама паміж экспертамі і вобласці, заснаванай на ведах сістэмы мы хацелі б адлюстроўвае меркаванне эксперта з вобласці ў онталогіі.

Нарэшце, мы не павінны ствараць падкласы класа для кожнага дадатковага абмежаванні.   Напрыклад, мы ўвялі класы Чырвонае віно, белае віно, і Ружовае віно   таму што гэта адрозненне з'яўляецца натуральным у свеце вінаў. Мы не ўводзяцца класы   для тонкіх вінаў, умераны віно, і гэтак далей. Пры вызначэнні іерархіі класаў, нашай мэтай з'яўляецца знайсці баланс паміж стварэннем новых класаў карысна для класавай арганізацыі і стварэння занадта шмат класаў.

4.5         Новага класа або кошту маёмасці?

Пры мадэляванні вобласці, мы часта павінны вырашыць, ці варта мадэль канкрэтныя адрозненні (напрыклад, белага, чырвонага ці ружовага віна) у якасці значэння ўласцівасці або як набор класаў зноў жа залежыць ад сферы вобласці і задачы на ??руку.  

Мы можам стварыць клас Белае віно ці ж мы проста стварыць клас Віно і запоўніць розныя значэння для слота колер? Адказ звычайна ляжыць у рамкі, якія мы вызначылі для онталогіі. Наколькі важная канцэпцыя Белае віно ў нашай вобласці? Калі віна толькі нязначнае значэнне ў вобласці і ці быў віно белае не ёсць нейкія асаблівыя наступствы для яе адносінаў з іншымі аб'ектамі, то мы не павінны ўводзіць асобны клас для белых вінаў. Для мадэлі прадметнай вобласці выкарыстоўваецца ў завод па вытворчасці вінных этыкетак, правілы для вінных этыкетак любога колеру такія ж, і адрозненне не вельмі важна. Акрамя таго, для прадстаўлення віно, прадукты харчавання, і іх адпаведныя камбінацыі чырвонага віна вельмі моцна адрозніваецца ад белага віна: ён спалучаны з рознымі прадуктамі, мае розныя ўласцівасці, і гэтак далей. Акрамя таго, колер віна мае важнае значэнне для вінаматэрыялаў веды, якія можна выкарыстоўваць для вызначэння дэгустацыя вінаў парадку.   Такім чынам, мы ствараем асобны клас Белае віно.

Калі паняцці з рознымі значэннямі слота стаць абмежаванні для розных слотаў ў іншых класах, то мы павінны стварыць новы клас для адрозненні. У адваротным выпадку, мы ўяўляем адрозненні ў слот значэнне.

Акрамя таго, наша віно анталогія такіх класаў, як чырвоны і белы Мерла Мерла, а не адзін клас для ўсіх вінаў Merlot: чырвоны і белы Мерла Мерла сапраўды розныя віна (з таго ж вінаграду), і калі мы распрацоўваем падрабязную анталогія віна, гэта адрозненне мае важнае значэнне.

Калі адрозненне мае важнае значэнне ў вобласці, і мы думаем аб'ектаў з рознымі значэннямі для адрозненні розных відаў аб'ектаў,   Затым мы павінны стварыць новы клас для адрозненні.

Улічваючы патэнцыял асобныя экземпляры класа могуць быць таксама карысныя пры вырашэнні пытання ці не ўводзіць новы клас.

Клас, да якога належыць асобным выпадку не павінна часта змяняцца.

Звычайна, калі мы выкарыстоўваем знешнія, а не ўнутраных уласцівасцяў паняццяў дыферэнцаваць паміж класамі, асобнікі гэтых класаў павінны перайсці часта з аднаго класа ў іншы. Напрыклад, ахалоджаныя віно не павінна быць класа ў онталогіі апісання бутэлькі віна ў рэстаране. Ўласцівасці ў пагорках павінна быць проста атрыбутам віна ў бутэлькі з асобнікам астуджанае віно можа лёгка перастаць быць асобнікам гэтага класа, а затым стаў асобнік гэтага класа зноў.

Звычайна чысла, колеру, размяшчэнне слота з'яўляюцца значэння і не прывесці да стварэння новых класаў. Віно, аднак, з'яўляецца выключэннем, так як колер віна так першараднае значэнне для апісання віна.

Для іншага прыкладу разгледзім чалавечай анатоміі-онталогіі. Калі мы прадстаўляем рэбры, мы можам стварыць клас для кожнага з ^"1-га левага рэбры", ^"2-га левага рэбры", і гэтак далей? Або ў нас ёсць клас Рабро са слотамі для парадку і бакавое становішча (налева-направа)? [5] Калі інфармацыя аб кожным з рэбраў, якія мы прадстаўляем у онталёгіі істотна адрозніваецца, то мы сапраўды павінны стварыць клас для кожнага з рэбраў. Гэта значыць, калі мы хочам прадставіць падрабязную сумежныя і інфармацыі аб месцазнаходжанні (якія з'яўляюцца рознымі для кожнага рэбры), а таксама спецыяльныя функцыі, якія кожны Playa рэбры і органаў ён абараняе, мы хочам класаў. Калі мы мадэлюем анатомію на ледзь меншай ўзроўню агульнасці, і ўсе рэбры вельмі падобныя, наколькі нашы магчымасці прымянення занепакоеныя (мы проста гаворым пра тое, якія рэбры разбіты на X-Ray без наступстваў для іншых частак цела), мы хочам, каб спрасціць нашу іерархію і толькі клас Рабро з двума слотамі: бакавое становішча, парадак.

4.6         Экзэмпляра або класа?

Ці варта прыватнасці канцэпцыя класа ў онталогіі або асобным выпадку залежыць ад таго, што магчымасці прымянення онталогіі. Рашэнне, дзе класы канца і асобныя экземпляры пачынаюць пачынаецца з рашэння, што з'яўляецца самым нізкім узроўнем дэталізацыі ў прадстаўленні. Узровень дэталізацыі, у сваю чаргу вызначаецца патэнцыйнае прымяненне онталогіі. Іншымі словамі, якія найбольш канкрэтных элементаў, якія будуць прадстаўлены ў базе ведаў? Вяртаючыся да кампетэнцыі пытанні, якія мы вызначылі ў кроку 1 ў раздзеле 3, самыя канкрэтныя паняцці, якія ўяўляюць сабой адказы на гэтыя пытанні з'яўляюцца вельмі добрымі кандыдатамі для фізічных асоб у базе ведаў.

Асобныя выпадкі з'яўляюцца найбольш канкрэтныя паняцці прадстаўлены ў базе ведаў.

Напрыклад, калі мы толькі будзем казаць пра спарвання віна з ежай мы не зацікаўленыя ў пэўных фізічных бутэлек віна. Такім чынам, такія тэрміны, як Sterling Vineyards Merlot, верагодна, будзе найбольш канкрэтных умоў мы выкарыстоўваем. Такім чынам, Sterling Vineyards Merlot б, напрыклад, у базе ведаў.

З іншага боку, калі мы хацелі б падтрымліваць пералік вінаў у рэстаране ў дадатак да базе ведаў добрага віна спарвання харчавання, асобныя бутэлькі кожнага віна могуць стаць асобныя выпадкі ў нашай базе ведаў.

Аналагічна, калі мы хацелі б запісваць розныя ўласцівасці для кожнага канкрэтнага ўраджаю вінаграднікі Мерла стэрлінгаў, то канкрэтныя ўраджаю віно, напрыклад, у базе ведаў і Sterling Vineyards Merlot гэта клас, які змяшчае асобнікі для ўсіх яго віна.

Іншае правіла можа "рухацца" асобных выпадках у набор класаў:

Калі паняцці ўтвараюць натуральную іерархію, то мы павінны прадставіць іх у выглядзе класаў

Разгледзім вінных рэгіёнаў. Першапачаткова, мы можам вызначыць асноўныя вінных рэгіёнаў, такіх як Францыя, ЗША, Германіі, і гэтак далей, як класы і канкрэтныя рэгіёны віна ў гэтых буйных рэгіёнаў як асобнікі. Напрыклад, рэгіён Бургундыя асобнік класа французскага рэгіёну. Аднак, мы хацелі б таксама сказаць, што Кот або рэгіёна рэгіёне Бургундыя. Такім чынам, Бургундыя рэгіёну павінны быць класа (для таго, каб мець падкласы або асобнікі). Разам з тым, што робіць рэгіён Бургундыя класа і Cotes d'Or вобласці асобнік рэгіёне Бургундыя здаецца адвольным: гэта вельмі цяжка выразна адрозніваць, якія рэгіёны з'яўляюцца класамі, а якія выпадкі. Такім чынам, мы вызначаем усе вінныя вобласці як класы. Protege-2000 дазваляе карыстальнікам ўказваць некаторых класаў як абстрактныя, якое азначае, што клас не можа мець ніякіх прамых асобнікаў. У нашым выпадку, усе вобласці класы з'яўляюцца абстрактнымі ( Малюнак 8 ).

Малюнак 8. Іерархія вінных рэгіёнаў. "" Значкі побач з імёнамі класаў паказваюць, што класы з'яўляюцца абстрактнымі і не можа мець ніякіх прамых асобнікаў.

Тая ж іерархія класа было б няправільна, калі мы апусцілі слова "рэгіён" ад імёнаў класаў. Мы не можам сказаць, што клас Эльзас з'яўляецца падкласаў класа Францыі: Эльзас з'яўляецца не выгляд Францыі. Аднак, Эльзаса рэгіёну выгляд французскага рэгіёну.

Толькі класы могуць быць арганізаваны ў іерархіі прадстаўлення ведаў сістэмы не маюць паняцця на поўдзень ад экзэмпляра. Таму, калі існуе натуральная іерархія паміж тэрмінамі, напрыклад, у тэрміналагічнай іерархіі з падзелу 4.2, мы павінны вызначыць гэтыя тэрміны як класы, нават калі яны не могуць мець якія-небудзь выпадкі з сваёй уласнай.

4.7         Абмежаванне сферы

У якасці апошняга заўвагі па вызначэнні іерархіі класаў, наступны набор правілаў заўсёды карысная пры прыняцці рашэння, калі онталогіі вызначэнне поўнай:

Анталогія не павінна ўтрымліваць ўсю магчымую інфармацыю аб дамене: вам не трэба спецыялізавацца (або абагульняючыя) больш, чым трэба для вашага дадатку (не больш аднаго дадатковага ўзроўню ў кожны бок).

Для нашага віна і ежы, напрыклад, мы не павінны ведаць, што папера выкарыстоўваецца для этыкетак ці як прыгатаваць крэветкі страў.

Аналагічным чынам, анталогія не павінна ўтрымліваць ўсе магчымыя ўласцівасці і адрозненні паміж класамі ў іерархіі.

У нашай онталёгіі, мы, вядома, не ўключаюць у сябе ўсе ўласцівасці, віна ці ежы можа быць.   Мы прадстаўлены найбольш важныя ўласцівасці класаў элементаў у нашай онталогіі.   Хоць віна кнігі б сказаць нам памер вінаграду, мы не ўключылі гэтыя веды.   Сапраўды гэтак жа мы не дадалі усе адносіны, якія толькі можна сабе ўявіць сярод усіх членаў у нашай сістэме.   Напрыклад, мы не ўключаем адносіны, такія як любімае віно і любімая ежа ў онталогіі проста дазваляюць атрымаць больш поўнае ўяўленне ўсіх узаемасувязяў паміж тэрмінамі мы вызначылі.

Апошняе правілы таксама прымяняюцца да ўстанаўлення адносін паміж паняццямі, якія мы ўжо ўключылі ў анталогія. Разгледзім анталогія апісання біялогіі эксперыментаў. Онталёгіі, хутчэй за ўсё, утрымоўваюць канцэпцыі біялагічных арганізмаў. Яна таксама будзе ўтрымліваць паняцце Эксперыментатар правядзення эксперыменту (з яго імя, месца працы і г.д.). Гэта праўда, што эксперыментатар, як чалавек, таксама адбываецца з біялагічным арганізмам. Аднак, мы, верагодна, не павінны ўключаць гэта адрозненне ў онталогіі: для мэт гэтага прадстаўлення эксперыментатар не біялагічны арганізм, і мы, верагодна, ніколі не праводзіць эксперыменты на сабе эксперыментатараў. Калі мы прадстаўлялі усё, што мы можам сказаць аб класах у онталёгіі, Эксперыментатар стане падклас біялагічнага арганізма. Аднак, мы не павінны ўключаць гэтыя веды ў агляднай прыкладанняў. У самой справе, у тым ліку такога роду дадатковай класіфікацыі існуючых класаў сапраўды балюча: зараз асобнік эксперыментатар будзе мець слоты для вагі, ўзросту, віду і іншых дадзеных, якія адносяцца да   біялагічны арганізм, але зусім не ў кантэксце апісання эксперыменту. Аднак, мы павінны рэгістраваць такога рашэння дызайну ў дакументацыі на карысць карыстальнікаў, якія будуць глядзець на гэтую анталогія і якія могуць не ведаць пра дадатку мы мелі на ўвазе.

4.8         Неперасякальных падкласаў

Многія сістэмы дазваляюць відавочна паказаць, што некаторыя класы не перасякаюцца. Класы не перасякаюцца, калі яны не могуць мець якія-небудзь выпадкі агульнага. Напрыклад, дэсертнае віно і Белае віно   класаў у нашай онталогіі не перасякаюцца: Ёсць шмат віна, якія з'яўляюцца асобнікамі таго і іншага. Ротермел Trochenbierenauslese Рислинг асобнік класа Рислинг Sweet з'яўляецца адным з такіх прыкладаў. У той жа час, Чырвонае віно і віно класаў Белы не перасякаюцца: не віно можа быць адначасова чырвоны і белы. Ўказанне, што класы не перасякаюцца   дазваляе сістэме праверкі онталогіі лепш. Калі мы заяўляем, чырвонае віно і віно класаў Белы не перасякаюцца, а затым стварыць клас, падклас як Рислинг (падклас Белае віно) і порт (падклас Чырвонага віна), сістэма можа азначаць, што існуе мадэляванне памылкі.

У гэтым раздзеле мы абмяркуем некаторыя падрабязнасці мець на ўвазе пры вызначэнні слотаў ў онталогіі (Крок 5 Крок 6 і ў раздзеле 3). Галоўным чынам, мы абмяркоўваем зваротныя слоты і значэнні па змаўчанні для слота.

5.1         Зваротныя слоты

Значэнне слота можа залежаць ад значэння іншага гнязда. Напрыклад, калі віно было выраблена вінзавод, тое, што вінны завод вырабляе віно. Гэтыя два суадносін, стваральнік і вырабляе, завуцца зваротнымі адносінамі. Захоўванне інфармацыі "у абодвух кірунках" з'яўляецца залішнім. Калі мы ведаем, што віно вырабляецца вінзавод, дадаткі з дапамогай базы ведаў заўсёды можна вывесці значэнне для зваротнай залежнасці, што вінны завод вырабляе віно. Аднак, з пункту гледжання ведаў, набыцця зручна мець як часткі інфармацыі відавочна даступныя. Такі падыход дазваляе карыстальнікам запаўняць віна ў адным выпадку і вінны завод у іншым.. Веданне сістэмы збору можа аўтаматычна запоўніць значэнне для зваротнай залежнасці страхавання ўзгодненасць базы ведаў.

У нашым прыкладзе ёсць пара   Зваротная слотаў: стваральнік слот класа Віно і слот вырабляе класа Вінны завод. Калі карыстальнік стварае экземпляр класа Віно і запаўняе значэнне для стваральніка слот, сістэма аўтаматычна дадае зноў створаны асобнік да слот вырабляе адпаведнага асобніка Winery. Напрыклад, калі мы кажам, што Sterling Merlot вырабляецца вінакурні Sterling Vineyard, сістэма аўтаматычна дадае Sterling Merlot ў спіс вінаў, вінны завод Sterling Вінаграднік вырабляе. ( малюнак 9 ).

Малюнак 9. Асобнікі з зваротнымі слотамі. Слот вырабляе класа Вінны завод з'яўляецца зваротнай слот   Чайнік для класа Віно. Запаўненне ў адным з слотаў выклікае аўтаматычнае абнаўленне іншых.

5.2         Значэнні па змаўчанні

Шмат хто на аснове кадраў сістэмы дазваляюць спецыфікацыі значэнні па змаўчанні для слота.   Калі асаблівае значэнне слот ж для большасці асобнікаў класа, мы можам вызначыць гэта значэнне па змоўчванні для слота. Тады, калі кожны новы асобнік класа, які змяшчае гэты слот будзе створаны, сістэма запаўняе значэнне па змаўчанні аўтаматычна. Тады мы можам змяніць значэнне на любое іншае значэнне, што граняў дазволіць. Гэта значыць, значэнні па змаўчанні працуюць для зручнасці: яны не выконваюць якіх-небудзь новых абмежаванняў на мадэль або змяніць мадэль у любым выпадку.

Напрыклад, калі большасьць вінаў мы збіраемся для абмеркавання з'яўляюцца насычанае віно, мы можам мець "поўны" у якасці значэнні па змаўчанні для цела віна. Тады, калі мы кажам, у адваротным выпадку, усё віна, якія мы вызначым будзе насычаным.

Адзначым, што гэта адрозніваецца ад значэння слотаў. Слот значэння не могуць быць зменены. Напрыклад, мы можам сказаць, што слот цукар мае значэнне салодкае дэсертнае віно класа. Тады ўсё падкласаў і асобнікаў класа дэсертнае віно будзе мець значэнне для SWEET слот цукру. Гэта значэнне не можа быць зменены ў любы з падкласаў або асобнікаў класа.

Вызначэнне пазначэнні для паняцці ў онталёгіі, а затым строга прытрымлівацца гэтых канвенцый не толькі робіць анталогія прасцей для разумення, але таксама дапамагае пазбегнуць некаторых агульных памылак мадэлявання. Ёсць шмат альтэрнатыў у пазначэнні паняцці. Нярэдка бывае, што няма асаблівай прычыны выбраць той ці іншай альтэрнатывы. Аднак, мы павінны

Вызначэнне імёнаў для класаў і слотаў і прытрымлівацца яго.

Наступныя асаблівасці сістэмы прадстаўлення ведаў ўплываюць на выбар наймення:

·          Ці мае сістэма ж прастора імёнаў для класаў, слотаў, і выпадкі? Гэта значыць, робіць сістэма дазваляе мець клас і слот з тым жа імем (напрыклад, класа Вінны завод і слот вінны завод)?

·          З'яўляецца Ці сістэма ўліку рэгістра? Гэта значыць, робіць сістэмы лячэння імёны, якія адрозніваюцца толькі ў тым выпадку, як розныя назвы (напрыклад, вінны завод і вінзавод)?

·          Што робіць падзельнікі сістэмы дазваляюць у назвах? Гэта значыць, можа ў імёнах якіх ёсць прабелы, коскі, зорачкі, і гэтак далей?

Protege-2000, напрыклад, падтрымлівае адзіную прастору імёнаў для ўсіх сваіх кадраў. Гэта з улікам рэгістра. Такім чынам, мы не можам мець клас вінакурні і слот вінны завод. Мы можам, аднак, класа Вінны завод (не ў верхнім рэгістры) і слот вінны завод. CLASSIC, з другога боку, не адчувальныя да рэгістра і падтрымлівае розныя прасторы імёнаў для класаў, слоты, і прыватных асоб. Такім чынам, з пункту гледжання сістэмы, няма ніякай праблемы ў назвах як клас і слот Winery.

6.1         Капіталізацыя і падзельнікі

Па-першае, мы можам значна палепшыць чытальнасць онталёгіі, калі мы выкарыстоўваем паслядоўнай капіталізацыі для канцэпцыі імёнаў. Напрыклад, ён з'яўляецца агульным для выгады імёны класаў і выкарыстоўваць ніжні рэгістр для імёнаў слот (калі сістэма не ўлічвае рэгістр).

Калі канцэпцыя імя ўтрымоўвае больш аднаго словы (напрыклад, страў) мы павінны размежаваць словы. Вось некаторыя магчымыя варыянты.

·          Выкарыстоўвайце прастора: Харчаванне курс (многія сістэмы, у тым ліку пратэжэ, дазваляюць прабелы ў канцэпцыі імёнаў).  

·          Выканаць словы разам і капіталізаваць кожнае новае слова: MealCourse

·          Выкарыстоўвайце падкрэсленне або працяжнік ці іншай падзельнік ў імя: Meal_Course, Meal_course, Харчаванне ад курсу, Харчавання курса. (Калі вы карыстаецеся падзельнікі, вам таксама неабходна вырашыць, ці з'яўляецца кожнае новае слова, капитализируются)

Калі прадстаўлення ведаў сістэма дазваляе прабелаў у назвах, іх выкарыстанне можа быць найбольш інтуітыўна зразумелая рашэнне для многіх распрацоўшчыкаў анталогія. Разам з тым, важна разгледзець і іншыя сістэмы, з якімі ваша сістэма можа ўзаемадзейнічаць.   Калі гэтыя сістэмы не выкарыстоўваць прабелы або калі прэзентацыя асяроддзя не апрацоўвае прасторы добра, гэта можа быць карысна выкарыстаць іншы метад.

6.2         Адзіным або множным ліку

Імя класа ўяўляе набор аб'ектаў. Напрыклад, клас Віно на самай справе ўяўляе ўсе віна. Такім чынам, ён можа быць больш натуральным для некаторых дызайнераў тэлефанаваць гатункі вінаў, а не віна. Няма альтэрнатыўных лепш ці горш, чым іншыя (хоць асаблівай для імёнаў класаў часцей выкарыстоўваецца на практыцы). Аднак, незалежна ад выбару, яна павінна быць пастаяннай на працягу ўсёй онталогіі. Некаторыя сістэмы нават патрабуюць ад сваіх карыстальнікаў, каб аб'явіць загадзя, ці сапраўды яны збіраюцца выкарыстоўваць адзіным або множным ліку для канцэпцыі імёнаў і не дазваляюць ім адхіліцца ад гэтага выбару.

Выкарыстаньне жа выгляд, увесь час таксама прадухіляе дызайнер з рашэнняў такіх памылак мадэлявання, як стварэнне класа Віна, а затым стварэнне класа Віно, як яго падкласа (гл. раздзел 04/01 ).

6.3         Прэфікс і суфікс канвенцый

Некаторыя базы ведаў методыкі прапаноўваюць выкарыстоўваць прэфікс і суфікс канвенцый у назвах адрозніваць класаў і слотаў.   Два агульнай практыкі, каб дадаць ці мае суфікс-о ў слот імёны.   Такім чынам, нашы слоты сталі ёсць-мейкера і-вінакурні, калі мы абралі мае-канвенцыі. Слотаў стаць стваральнік-і-з вінакурні, калі мы выбралі з-канвенцыі.   Такі падыход дазваляе, хто шукае ў тэрмін, каб вызначыць адразу ж, калі тэрмін клас або слот.   Аднак, тэрмін імёны сталі трохі больш.

6.4         Іншыя імёны меркаванняў

Вось некалькі рэчаў, якія варта ўлічваць пры вызначэнні наймення:

·          Не дадавайце радкі, такія як "клас", "ўласнасць", "Слот", і гэтак далей, каб канцэпцыя імёны.

Гэта заўсёды зразумелай форме кантэксце ці канцэпцыя клас або слот, напрыклад. Акрамя таго ёсць вы карыстаецеся розныя абазначэння для класаў і слотаў (скажам, капіталізацыі і не капіталізацыі адпаведна), само імя будзе ўказваць на тое, што канцэпцыя.

·          Гэта, як правіла, добрая ідэя, каб пазбегнуць скарачэнняў ў канцэпцыі імёнаў (гэта значыць, выкарыстоўваць Кабернэ Совиньон, а не Cab)

·          Назвы прамых падкласаў класа павінны альбо ўсё ўключаць ці не ўключаць імя суперкласса. Напрыклад, калі мы ствараем два падкласа класа Віно для прадстаўлення чырвоных і белых вінаў, два назвы падкласа павінны быць чырвонага віна і белага віна ці чырвоны і белы, але не чырвонае віно і белы.

Мы выкарысталі Protege-2000, як анталогія-развіццёвай асяроддзя для нашага прыкладу. Duineveld і калегі (Duineveld і інш. 2000) апісаць і параўнаць шэраг іншых-асяроддзя распрацоўкі онталогіі.  

Мы паспрабавалі вырашыць самім асновам онталогіі развіцця і не абмяркоўвалі шматлікія складаныя пытанні або альтэрнатыўнай метадалогіі распрацоўкі анталогія. Гомес-Перэс (Гомес Перэс-1998) і Uschold (Uschold і Gruninger 1996) сапраўднай альтэрнатыўнай метадалогіі распрацоўкі анталогія. Ontolingua падручнік (Фарквхар 1997) абмяркоўваюцца некаторыя фармальныя аспекты ведаў мадэлявання.   

У цяперашні час, даследчыкі падкрэсліваюць не толькі развіцця онталёгіі, але і онталогіі аналізу.   Чым больш онталогіі ствараюцца і выкарыстоўваць паўторна, больш прылад будзе даступны для аналізу анталогія. Напрыклад, Хімера (Мак-Гінэс і інш. 2000) падае дыягнастычныя інструменты для аналізу анталогія. Аналізу, які выконвае Хімера ўключае ў сябе як праверку лагічнай правільнасці онталогіі і дыягностыкі распаўсюджаных памылак онталогіі-дызайн. Онталогіі дызайнер можаце запусціць Хімера дыягностыкі больш развіваецца онталогіі для вызначэння адпаведнасці агульнай практыкі онталогіі-мадэлявання.

У гэтым кіраўніцтве мы апісалі онталогіі развіцця метадалогіі для дэкларатыўнай аснове кадраў сістэмы. Мы пералічаныя крокі ў працэсе онталогіі развіцця і імя складаныя пытанні вызначэння іерархіі класаў і уласцівасцяў класаў і асобнікаў. Аднак, пасля выканання ўсіх правіл і прапаноў, адно з самых важных рэчаў, каб памятаць наступнае: не існуе адзінай правільнай онталогіі для любой вобласці. Анталогія канструкцыя творчы працэс і не дзве онталогіі распрацаваны розныя людзі будуць такімі ж. Магчымасці прымянення онталогіі і разуменне дызайнера і прагляду вобласці, несумненна, уплываюць на выбар онталогіі дызайну. "Доказ ў пудынг", мы можам ацаніць якасць нашай онталогіі толькі пры выкарыстанні яго ў дадатках, для якіх мы стварылі яго.  

Protege-2000 ( http://protege.stanford.edu ) быў распрацаваны Musen групы Марк Стэнфардскага медыцынскай інфарматыкі. Мы спароджаных некаторыя лічбы з OntoViz плягін Protege-2000. Мы імпартавалі першапачатковы варыянт онталогіі віна з онталогіі бібліятэкі Ontolingua ( http://www.ksl.stanford.edu/software/ontolingua/ ), які ў сваю чаргу выкарыстоўвалі версіі, апублікаванай Brachman і калегі (Brachman і інш. 1991) і распаўсюджваецца разам з сістэмай прадстаўлення ведаў CLASSIC. Тады старонка онталогіі прадставіць канцэптуальную-мадэлявання для дэкларатыўных прынцыпаў на аснове кадраў анталогія. Рэй Фергерсон і Мор Пелег шырокія каментары па больш раннім праектах значна палепшыць гэтую паперу.

Буч Г., Рамбам Дж., Якабсон, І. (1997):. Unified Modeling Language інструкцыю Addison-Wesley.

Brachman, RJ, McGuinness, DL, Патель-Шнайдер, П. Ф., Рэзнік, Л. і Borgida, А. (1991). Жыццё з CLASSIC: Калі і як выкарыстоўваць KL-ONE-падобнага мовы сетак. Прынцыпах семантычнага. JF Сава, рэдактар, Morgan Kaufmann: 401-456.

Брикли, Д. і Гуха, Р. В. (1999). Resource Description Framework (RDF) спецыфікацыя схемы. Прапанаваныя рэкамендацыі, World Wide Web Consortium: http://www.w3.org/TR/PR-rdf-schema.

Хімера (2000). Хімера Анталогія навакольнага асяроддзя. www.ksl.stanford.edu / Праграмнае забеспячэнне / Хімера

Duineveld, AJ, Stoter Р., Вайдэн, MR, Kenepa, Б. і Бенджаминс, В. Р. (2000). WonderTools? Параўнальнае даследаванне анталагічна інжынерных інструментаў. Міжнароднага часопіса "Чалавек-кампутар даследаванняў 52 (6) 1111-1133.

Фарквхар, А. (1997). Ontolingua падручніка. http://ksl-web.stanford.edu/people/axf/tutorial.pdf

Гомес-Перэс, А. (1998). Абмен ведамі і паўторнага выкарыстання. Даведнік па прыкладной экспертных сістэм. Liebowitz, рэдактар, CRC Press.

Грубер, TR (1993). Пераклад падыход да Партатыўныя спецыфікацыі анталогія. Набыццё ведаў 5 199-220.

Gruninger М., Фокс, М. С. (1995). Метадалогія распрацоўкі і ацэнкі анталогія. У: Працы па фундаментальнай онталягічнай Пытанні абмену ведамі, IJCAI-95, Манрэаль.

Хендлер, Дж. Мак-Гінэс і, DL (2000). DARPA Markup Language агента. IEEE Intelligent Systems 16 (6): 67-73.

Хамфрис, BL і Ліндберг, DAB (1993). Праект UMLS: стварэнне канцэптуальнай сувязі паміж карыстальнікамі і інфармацыяй, неабходнай ім. Бюлетэнь медыцынскай бібліятэкі Асацыяцыі 81 (2) 170.

Мак-Гінэс, DL, Абрахамс, М., Рэзнік, Л., Патель-Шнайдэр, PF, Томасон, RH, Кавалли-Сфорца, В. і Conati, C. (1994). Класічныя прадстаўлення ведаў сістэмы Падручнік. http://www.bell-labs.com/project/classic/papers/ClassTut/ClassTut.html

Мак-Гінэс, DL, Файкс, Р., Рыс, J. і Уайлдэрам, С. (2000). Навакольнае асяроддзе для Зліццё і тэсціраванне вялікіх анталогія. Прынцыпы Веданне Прадстаўленне і развагі Працы сёмы міжнароднай канферэнцыі (KR2000). А. Г. Кон, Ф. Giunchiglia і Б. Зельман, рэдактараў. Сан - Францыска, Каліфорнія, выдавецтва Morgan Kaufmann.

Мак-Гінэс, DL і Райта, Дж. (1998). Канцэптуальнае мадэляванне для канфігурацыі: Апісанне логікі падыход, заснаваны на канфігурацыі. Штучны інтэлект для інжынернага праектавання, аналізу і вытворчасць - спецыяльны выпуск а.

Musen, М. А. (1992). Памеры абмену ведамі і паўторнага выкарыстання. Кампутары і биомедицинских даследаванняў 1925 435-467.

Ontolingua (1997). Ontolingua System Reference Manual. http://www-ksl-svc.stanford.edu:5915/doc/frame-editor/index.html

Цана, С. і Спакман, К. (2000). клінічных умовах. SNOMED BJHC і IM-брытанскага часопіса аховы здароўя вылічальных і кіравання інфармацыяй 17 (3): 27-31.

Protege (2000). Protege Project. http://protege.stanford.edu

Рош, Е. (1978). Прынцыпы класіфікацыі. Пазнанне і катэгарызацыі. RE і BB Лойд, рэдактараў. Hillside, штат Нью-Джэрсі, Лоўрэнс Erlbaum выдаўцоў: 27-48.

Rothenfluh, TR, Джэнары, JH, Эрыксан, Х., Пуэрта, А. Р., Тую, SW і Musen, М. А. (1996). Шматразовыя анталогія, ведаў набыццё інструментаў, і прадукцыйнасць сістэмы:   Protege-II рашэнняў сізіфаву-2:. Міжнароднага часопіса "Чалавек-кампутар даследаванняў 1944 303-332.

Рамбам Дж., Блаху, М., Premerlani, В., Эдзі, Ф. і Лорэнс, W. (1991). Аб'ектна-арыентаванага мадэлявання і дызайну. Englewood Cliffs, New Jersey: Prentice Hall.

Uschold, М. і Gruninger, М. (1996). Онталогіі: прынцыпы, метады і дадатку). Інжынерыя ведаў Агляд 11 (2.