Jaringan Semantik dan Ontologi

Jaringan semantik dan ontologi merepresentasikan pengetahuan sebagai kumpulan konsep terstruktur dan hubungan antar konsep tersebut, mengorganisasi apa yang diketahui tentang suatu domain ke dalam grafik atau kosakata formal.

Definition

Jaringan semantik merepresentasikan pengetahuan sebagai grafik yang node-nya menunjukkan konsep atau objek dan edge-nya menunjukkan hubungan seperti is-a dan part-of; ontologi adalah spesifikasi formal dan eksplisit dari konsep, hubungan, dan batasan yang dibagi dalam suatu domain.

Scope

Topik ini mencakup representasi pengetahuan terstruktur (berbasis jaringan dan bingkai): jaringan semantik berupa node dan tautan berlabel, bingkai dan slot, hierarki pewarisan dengan nilai default, dan gagasan modern tentang ontologi sebagai spesifikasi formal bersama dari konsep dan hubungan suatu domain. Ini membahas bagaimana kategori, objek, dan taksonomi dimodelkan serta bagaimana pewarisan dan identitas ditangani. Logika formal yang mendasari ontologi dirinci dalam topik logika deskripsi, dan embedding entitas yang dipelajari termasuk dalam subbidang pembelajaran mesin.

Core questions

• Bagaimana konsep, objek, dan hubungannya direpresentasikan sebagai node dan tautan?
• Bagaimana pewarisan memungkinkan subkategori memperoleh dan menimpa properti induknya?
• Apa yang membuat ontologi menjadi spesifikasi domain yang dibagikan dan dapat digunakan kembali?
• Bagaimana kategori, identitas, dan hubungan bagian-keseluruhan dimodelkan secara konsisten?

Key concepts

• jaringan semantik
• node dan hubungan berlabel
• hubungan is-a dan part-of
• bingkai dan slot
• pewarisan dan nilai default
• taksonomi dan kategori
• ontologi
• grafik pengetahuan

Key theories

Pewarisan dan struktur taksonomi

Mengorganisasi konsep dalam hierarki is-a memungkinkan properti dinyatakan sekali pada tingkat umum dan diwarisi oleh spesialisasi, dengan subkelas dapat menambah atau menimpa nilai default, memberikan representasi pengetahuan kategoris yang ringkas dan intuitif.

Bingkai sebagai unit pengetahuan terstruktur

Bingkai Minsky merepresentasikan situasi atau objek stereotip sebagai bundel slot dengan pengisi default, memodelkan bagaimana ekspektasi sebelumnya menyusun pemahaman dan menyediakan prekursor untuk representasi berorientasi objek dan ontologis.

Ontologi sebagai konseptualisasi bersama

Ontologi membuat konsep dan hubungan suatu domain menjadi eksplisit dan disepakati sehingga sistem dan orang yang berbeda dapat berbagi dan menggunakan kembali pengetahuan, dengan prinsip desain yang menekankan kejelasan, koherensi, dan komitmen minimal.

Clinical relevance

Ontologi dan jaringan semantik mendasari Semantic Web, kosakata biomedis dan grafik pengetahuan, katalog produk, dan manajemen pengetahuan perusahaan, menyediakan kosakata bersama yang memungkinkan sistem heterogen bertukar dan bernalar atas data.

History

Jaringan semantik berasal dari karya Quillian tentang memori semantik pada tahun 1960-an, dan memo bingkai Minsky tahun 1974 memberikan dorongan besar pada representasi terstruktur. Kritik Brachman terhadap tautan informal mengarah pada logika deskripsi formal, dan karya Gruber tahun 1990-an membantu menetapkan ontologi sebagai artefak rekayasa, yang berpuncak pada standar Semantic Web.

Key figures

• Marvin Minsky
• Ross Quillian
• Ronald J. Brachman
• Thomas R. Gruber
• John F. Sowa

Seminal works

• minsky1974
• gruber1995
• brachman2004

Frequently asked questions

Apa perbedaan antara jaringan semantik dan ontologi?

Jaringan semantik adalah representasi grafis dari konsep dan hubungan, secara historis seringkali informal. Ontologi adalah spesifikasi formal dan eksplisit dari konseptualisasi bersama, dengan semantik dan batasan yang terdefinisi, yang dimaksudkan untuk digunakan kembali di berbagai aplikasi; ontologi modern biasanya memiliki dasar logis.

Bagaimana cara kerja pewarisan dalam representasi ini?

Konsep diatur dalam hierarki is-a sehingga konsep khusus mewarisi properti dari induknya yang lebih umum. Default dapat ditimpa pada tingkat yang lebih rendah, yang nyaman tetapi memperkenalkan kebutuhan untuk menangani pengecualian dengan hati-hati, sebuah kekhawatiran yang terhubung dengan penalaran nonmonotonik.