FUENTES PRIMARIAS DE INFORMACIÓN DE DOCUMENTOS ESPECIALES POR SOPORTE
7.4. LOS SISTEMAS DE ORGANIZACIÓN DE CONOCIMIENTO KOS
7.4.1. Las ontologías como modelo de organización del conocimiento
Según Arias134 las ontologías como sistema de organización y representación del conocimiento, son el componente básico sobre el que se estructurará, la denominada Web semántica135, entendiendo a las ontologías como el vehiculo que favorece la
134 ARIAS ORDOÑEZ, José. Web semántica: significado, componentes y funciones. En: Bibliotecas y tecnologías de la información.
Vol. 3 No3 (jul.-sep 2006) p.5-16
135 La definición oficial de Web semántica, por parte del W3C: Es una Web extendida, dotada de mayor significado en la que
cualquier usuario en Internet podrá encontrar respuestas a sus preguntas de forma más rápida y sencilla gracias a una información mejor definida. Al dotar a la Web de más significado y, por lo tanto, de más semántica, se pueden obtener soluciones
resolución de problemas actuales en la Web tanto de gestión de contenidos, como de integración de la cadena de suministros y de valor de los mismos, permitiendo la emulación de razonamientos automáticos mediante reglas de inferencia que le permitirán a las maquinas, darle significado a los códigos mediante los cuales se representan el conocimiento humano, a través de deducciones lógicas.
A lo que Barchini et al. Ofrece una concepción más amplia:
La ontología como "el estudio metafísico de la naturaleza de ser y la existencia" es tan antigua como la disciplina de la filosofía. Recientemente, la ontología se ha definido como "la ciencia de lo que es, de los tipos y estructuras de objetos, propiedades, eventos, procesos, y relaciones en cada área de la realidad" [Smith, 2005]. Mientras sigue siendo un área fecunda de investigación en el campo de la filosofía, la ontología es actualmente materia de investigación, desarrollo, y aplicación en disciplinas relacionadas con la computación, la información y el conocimiento. (…) Independientemente del ámbito en que se desarrollen, es necesario aclarar que la base para una ontología es la conceptualización junto con un vocabulario para referirse a las entidades de un dominio particular136.
Por su parte Noy y McGuinness contextualizan “una ontología define un vocabulario común para investigadores que necesitan compartir información en un dominio. Ella contiene definiciones de conceptos básicos y sus relaciones que pueden ser interpretadas por una maquina”137. Facilitando según afirman las autoras, la comunicación humano / maquina, por medio de estructuras de representación de conocimiento comunes a los dos la reutilización de conocimientos en un área de estudio y el análisis del conocimiento de un dominio.
De igual forma Barchini138 analiza el impacto de las ontologías en el contexto de los sistemas de información SI, extrayendo de ello, a los KOS como soporte para el análisis conceptual, donde el objetivo de los SI es la representación de fenómenos del mundo real y por tanto, si se conoce como esta estructurada la realidad (entendida como los
a problemas habituales en la búsqueda de información gracias a la utilización de una infraestructura común, mediante la cual, es posible compartir, procesar y transferir información de forma sencilla. Esta Web extendida y basada en el significado, se apoya en lenguajes universales que resuelven los problemas ocasionados por una Web carente de semántica en la que, en ocasiones, el acceso a la información se convierte en una tarea difícil y frustrante.Tomado de: WORLD WIDE WEB CONSORTIUM. Guía
Breve de Web Semántica [en línea] [citado 11 octubre, 2009] Disponible en Internet http://www.w3c.es/Divulgacion/Guiasbreves/WebSemantica
136BARCHINI, Graciela et al. El rol de las ontologías en los SI En: Revista Ingeniería Informática, No.14, (may 2007) [en línea] [citado
11 octubre, 2009] Disponible en Internet http://www.inf.udec.cl/~revista/ediciones/edicion14/barchini.pdf
137 NOY, Natalia F. y MCGUINNESS, Deborah L. Ontology Development 101: A Guide to Creating Your First Ontology [en línea]
[citado 11 octubre, 2009] Disponible en Internet http://www-ksl.stanford.edu/people/dlm/papers/ontology-tutorial-noy-mcguinness.pdf 138 BARCHINI, Graciela et al., Op cit.
saberes humanos), en base a ella se podrán diseñar mejores modelos de SI, para lo cual, se basan en estructuras de representación del conocimiento como lo son las ontologías. Barchini citando a Bunge recuerda que este último, es quien tuvo más influencia filosófica en el desarrollo de ontologías orientadas a los SI y sostiene, que estas ontologías "se basan en un realismo científico, el cual requiere una compresión teórica profunda y detallada de la realidad, propia de la ciencia contemporánea. La ontología de Bunge sostiene que el mundo está hecho de sistemas interconectados"139. Por otro lado, este tipo de KOS sirve como soporte para el desarrollo de SI desde la perspectiva del desarrollador orientado hacia la identificación y representación del conocimiento, en lo referido a las necesidades a representar, la funcionalidad de la estructura representada y el diseño arquitectónico de la estructura de conocimiento, así como las interfaces de presentación al usuario. Donde el usuario juega un papel protagónico en la utilización de la ontología desde la interfaz.
Lamarca en su tesis doctoral ofrece una definición de este KOS muy completa:
Una ontología es un sistema de representación del conocimiento que resulta de seleccionar un dominio o ámbito del conocimiento, y aplicar sobre él un método con el fin de obtener una representación formal de los conceptos que contiene y de las relaciones que existen entre dichos conceptos. Además, una ontología se construye en relación a un contexto de utilización. Esto quiere decir que una ontología especifica una conceptualización o una forma de ver el mundo, por lo que cada ontología incorpora un punto de vista. Además, una ontología contiene definiciones que nos proveen del vocabulario para referirse a un dominio. Estas definiciones dependen del lenguaje que usemos para describirlas. Todas las conceptualizaciones (definiciones, categorizaciones, jerarquías, propiedades, herencia, etc.) de una ontología pueden ser procesables por máquina. (…) las ontologías requieren de un lenguaje lógico y formal para ser expresadas. (…) Las ontologías, son pues, vocabularios comunes que, junto con otras tecnologías que proveen de herramientas y lenguajes para generar marcado y procesamiento semántico, harán posible la Web Semántica140.
En cuanto a la metodología de diseño de ontologías Hernández y Saiz141 exponen una compilación de estas dadas en:
139 Ibíd.
140 LAMARCA LAPUENTE. Op Cit.
141 HERNÁNDEZ RAMÍREZ, Haliuska y SAIZ NOEDA, Maximiliano. Ontologías mixtas para la representación conceptual de objetos
de aprendizaje. En: Revista de Procesamiento de Lenguaje Natural [en línea] Vol.38 (abr. 2007) [citado 13 octubre, 2009] Disponible en Internet http://www.sepln.org/revistaSEPLN/revista/38/11.pdf
§ Metodología Cyc, basada en una extracción manual del conocimiento común, para luego utilizar herramientas de procesamiento de lenguaje natural para extraer más conocimiento orientado hacia el diseño de la ontología. En otras palabras: 1. codificación manual de conocimiento implícito y explicito obtenido de diversas fuentes; 2. codificación del conocimiento bajo software.
§ Metodología de Uschold y King, parte de 1. la identificación de un propósito, 2. la captura de conceptos y relaciones entre conceptos y términos usados para referirse a los conceptos y sus relaciones; y 3. codificación de la ontología; 4. Documentación y evaluación de la ontología.
§ Metodología de Grüninger y Fox, donde 1. se identifican intuitivamente las aplicaciones posibles que usara la ontología; 2. para luego aplicar un instrumento de “cuestiones de competencia” o mejor conocido como preguntas en lenguaje natural, con el objetivo de extraer conceptos, propiedades, relaciones y axiomas, que serán representadas en Prolog.142
§ Metodología Kactus, 1. Se construye la ontología sobre una base de conocimiento mediante proceso de abstracción; 2. Se especifica la aplicación de la ontología; 2. Se realiza un diseño preliminar con base en las categorías más relevantes; y 3. Se procede a refinar y estructurar la ontología.
§ Metodología Terminae, que se ejecuta mediante el análisis lingüístico de textos con ayuda de los programas Syntex (identificación de terminos) y Camaleón (identificación de relaciones).
Por su parte Noy y McGuinness143, plantean lo que para ellas son los puntos básicos en el desarrollo de una ontología dados en:
Determinar el domino y alcance de la ontología Considerar la reutilización de ontologías existentes Enumerar términos importantes para la ontología
142 El Prolog (o PROLOG), proveniente del francés PROgrammation en LOGique, es un lenguaje de programación lógico e interpretado,
bastante conocido en el medio de investigación en Inteligencia Artificial. Tomado de WIKIPEDIA. [en línea] [citado 15 octubre, 2009] Disponible en Internet http://es.wikipedia.org/wiki/Prolog
Definir las clases y la jerarquía de clases
Definir las propiedades de las clases: slots Definir las facetas de los slots
Crear instancias
Por otro lado Barchini citando a Gruber, especifica los componentes básicos de cualquier KOS basado en ontologías así:
§ Conceptos: son las ideas básicas que se intentan formalizar. Los conceptos pueden ser clases de objetos, métodos, planes, estrategias, procesos de razonamiento, etc. § Relaciones: representan la interacción y enlace entre los conceptos, formando la
taxonomía del dominio. Las relaciones básicas son: sub-clase-de, parte-de, conectada-a.
§ Funciones: son un tipo concreto de relación donde se identifica un elemento mediante el cálculo de una función que considera varios elementos de la ontología.
§ Instancias: se utilizan para representar objetos determinados de un concepto.
§ Axiomas: son teoremas que se declaran sobre relaciones que deben cumplir los elementos de la ontología. Especifican las definiciones de los términos en la ontología y las restricciones de sus interpretaciones. Los axiomas deben proveerse para definir la semántica o el significado de los términos144.
Finalmente Lamarca145 resume los tipos posibles de ontologías a utilizar en el momento de diseñar dicho sistema de organización de conocimiento dado en:
§ Ontologías generales: son las ontologías de nivel más alto ya que permiten describir y modelar conceptos generales de una realidad tales como espacio, tiempo, materia. Ofreciendo de ellos conceptos genéricos para la clasificación de términos.
§ Ontologías de dominio o especificas: describen y modelan el vocabulario (conceptos) de un dominio concreto del conocimiento, sus características particulares de acuerdo al propósito específico del área o caso en estudio.
- OWL, tecnología clave para el desarrollo de ontologías y Web semántica
Web Ontology Language, es un lenguaje de representación del conocimiento desarrollado por la W3C y tiene sus bases en RDF. OWL es uno de los componentes tecnológicos de
144 BARCHINI, Graciela et al., Op cit. 145 LAMARCA LAPUENTE. Op Cit
la Web semántica, que le facilita a la maquina la interpretación del significado. O como lo expresaría la W3C:
OWL - el Lenguaje de Ontologías Web - proporciona un lenguaje para la definición de Ontologías estructuradas, basadas en la Web, que ofrece una integración e interoperabilidad de datos más rica entre comunidades descriptivas (…) OWL utiliza URIs146 para fijar nombres y la infraestructura para descripciones en la Web proporcionada por RDF para agregar las siguientes capacidades a las ontologías:
- Habilidad de ser distribuida por muchos sistemas - Escalabilidad a las necesidades de la Web
- Compatibilidad con estándares Web para la accesibilidad y la internacionalización - Apertura y extensibilidad
Por otro lado, es importante destacar que OWL está compuesto por 3 sub–lenguajes dados según Martín et al En: “OWL Lite, permite crear jerarquías de clasificación y restricciones sencillas; OWL DL, permite representar la Lógica Descriptiva (DL), está orientada a los casos en los que se necesita el máximo poder expresivo, pero sin perder por ello la completitud computacional de los sistemas de razonamiento; OWL Full, ofrece la máxima capacidad de expresividad, pero no garantiza que se puedan realizar razonamientos en tiempos computables” 147