Anlamsal Ağlar ve Ontolojiler
Anlamsal ağlar ve ontolojiler, bilgiyi kavramların ve aralarındaki ilişkilerin yapılandırılmış koleksiyonları olarak temsil etmekte, bir alana dair bilinenleri bir grafik veya resmi bir sözlük halinde düzenlemektedir.
Tanım
Anlamsal bir ağ, bilgiyi düğümleri kavramları veya nesneleri, kenarları ise 'bir-tür-olma' (is-a) ve 'parçası-olma' (part-of) gibi ilişkileri gösteren bir grafik olarak temsil etmektedir; bir ontoloji ise, bir alan içinde paylaşılan kavramların, ilişkilerin ve kısıtlamaların resmi, açık bir spesifikasyonudur.
Kapsam
Bu konu, yapılandırılmış (ağ ve çerçeve tabanlı) bilgi temsilini kapsamaktadır: düğümler ve etiketli bağlantılardan oluşan anlamsal ağları, çerçeveleri ve yuvaları, varsayılan değerlere sahip kalıtım hiyerarşilerini ve bir alanın kavramlarının ve ilişkilerinin paylaşılan, resmi bir spesifikasyonu olarak ontolojinin modern anlayışını. Kategorilerin, nesnelerin ve taksonomilerin nasıl modellendiği ile kalıtım ve kimliğin nasıl ele alındığına değinilmektedir. Ontolojilerin temelini oluşturan resmi mantık, açıklama mantıkları (description logics) konusunda ayrıntılı olarak ele alınmaktadır ve varlıkların öğrenilmiş gömülü gösterimleri makine öğrenimi alt alanına aittir.
Temel sorular
- Kavramlar, nesneler ve ilişkileri düğümler ve bağlantılar olarak nasıl temsil edilmektedir?
- Kalıtım, alt kategorilerin ebeveynlerinin özelliklerini nasıl edinmesini ve geçersiz kılmasını sağlamaktadır?
- Bir ontolojiyi bir alanın paylaşılan ve yeniden kullanılabilir bir spesifikasyonu yapan nedir?
- Kategoriler, kimlik ve parça-bütün ilişkileri tutarlı bir şekilde nasıl modellenmektedir?
Anahtar kavramlar
- anlamsal ağ
- düğümler ve etiketli ilişkiler
- bir-tür-olma (is-a) ve parçası-olma (part-of) ilişkileri
- çerçeveler ve yuvalar
- kalıtım ve varsayılan değerler
- taksonomi ve kategoriler
- ontoloji
- bilgi grafiği
Temel kuramlar
- Kalıtım ve taksonomik yapı
- Kavramları 'bir-tür-olma' (is-a) hiyerarşilerinde düzenlemek, özelliklerin genel düzeyde bir kez belirtilmesini ve uzmanlaşmalar tarafından miras alınmasını sağlamaktadır; alt sınıflar varsayılan değerleri ekleyebilir veya geçersiz kılabilir, bu da kategorik bilginin kompakt ve sezgisel bir temsilini sunmaktadır.
- Yapılandırılmış bilgi birimleri olarak çerçeveler
- Minsky'nin çerçeveleri, kalıplaşmış durumları veya nesneleri varsayılan dolduruculara sahip yuva demetleri olarak temsil etmekte, önceki beklentilerin anlayışı nasıl yapılandırdığını modellemekte ve nesne yönelimli ve ontolojik gösterimlere bir öncü sağlamaktadır.
- Paylaşılan kavramsallaştırmalar olarak ontolojiler
- Bir ontoloji, bir alanın kavramlarını ve ilişkilerini açık ve üzerinde anlaşılmış hale getirerek farklı sistemlerin ve insanların bilgiyi paylaşmasını ve yeniden kullanmasını sağlamaktadır; tasarım ilkeleri açıklığı, tutarlılığı ve minimum taahhüdü vurgulamaktadır.
Klinik önem
Ontolojiler ve anlamsal ağlar, Anlamsal Web'in, biyomedikal sözlüklerin ve bilgi grafiklerinin, ürün kataloglarının ve kurumsal bilgi yönetiminin temelini oluşturmakta, heterojen sistemlerin veri alışverişi yapmasını ve veriler üzerinde akıl yürütmesini sağlayan paylaşılan sözlükleri sunmaktadır.
Tarihçe
Anlamsal ağlar, 1960'larda Quillian'ın anlamsal bellek üzerine yaptığı çalışmalarla ortaya çıkmıştır. Minsky'nin 1974 tarihli çerçeveler (frames) notu, yapılandırılmış temsile önemli bir ivme kazandırmıştır. Brachman'ın gayri resmi bağlantılara yönelik eleştirileri, resmi açıklama mantıklarına (description logics) doğru bir yönelim sağlamıştır. Gruber'ın 1990'lardaki çalışmaları ise ontolojilerin mühendislik ürünü yapılar olarak yerleşmesine yardımcı olmuş ve Anlamsal Web standartlarıyla sonuçlanmıştır.
Öne çıkan isimler
- Marvin Minsky
- Ross Quillian
- Ronald J. Brachman
- Thomas R. Gruber
- John F. Sowa
İlgili konular
Temel eserler
- minsky1974
- gruber1995
- brachman2004
Sıkça sorulan sorular
- Anlamsal ağ ile ontoloji arasındaki fark nedir?
- Anlamsal bir ağ, kavramların ve ilişkilerin grafiksel bir temsilidir ve tarihsel olarak genellikle gayri resmidir. Bir ontoloji ise, tanımlanmış semantiklere ve kısıtlamalara sahip, paylaşılan bir kavramsallaştırmanın resmi, açık bir spesifikasyonudur ve uygulamalar arasında yeniden kullanılmak üzere tasarlanmıştır; modern ontolojiler genellikle mantıksal bir temele sahiptir.
- Bu temsillerde kalıtım nasıl işlemektedir?
- Kavramlar, uzmanlaşmış bir kavramın daha genel ebeveynlerinin özelliklerini miras alacağı şekilde 'bir-tür-olma' (is-a) hiyerarşilerinde düzenlenmektedir. Varsayılan değerler alt seviyelerde geçersiz kılınabilir, bu kullanışlıdır ancak istisnaların dikkatli bir şekilde ele alınması ihtiyacını ortaya çıkarır; bu durum monotonik olmayan akıl yürütme (nonmonotonic reasoning) ile bağlantılı bir konudur.