Онтологии. Введение

Содержание

Слайд 2

Онтологические категории В логике квантор существования является обозначением для утверждения о

Онтологические категории

В логике квантор существования является обозначением для утверждения о том,

что нечто существует. Но в логике нет словаря для описания существующих вещей. Онтология решает эту проблему: она изучает существование сущностей всех видов - абстрактных и физических – из которых состоит мир. Она предоставляет предикаты для исчисления предикатов и метки для семантических графов. Двумя источниками онтологических категорий являются наблюдения и умозаключения. Наблюдение обеспечивает знание о физическом мире, а умозаключения придают смысл наблюдениям, генерируя абстракции, называемые метафизикой.
Выбор онтологических категорий является первым шагом при проектировании БД, БЗ или объектно-ориентированных систем (ООС). В БД категории называют предметными областями, в ИИ – типами, в ООС – классами, в логике типами или видами. Выбор категорий определяет все что можно представить в компьютерном приложении или их наборе. Любая неполнота, диспропорция или ограничения в категориях должны ограничить общность программ и БД, использующих эти категории.
Слайд 3

Онтологические категории Критерий Квина (W. van O.Quine) На вопрос «Что это?»

Онтологические категории Критерий Квина (W. van O.Quine)


На вопрос «Что это?» можно

дать ответ «Всё». Для проверки определения того, какого рода вещи входят в это «всё» Квин предложил критерий «Быть – это значит являться значением некоторой количественной переменной». Этот тезис является критерием для различия онтологических категорий, являющихся неявными в представлении знаний.
В этой лекции критерий Квина используется для проверки онтологического соглашения в частных представлениях.
Слайд 4

Онтологические категории Микромиры Философы строят онтологии сверху вниз. Программисты – снизу

Онтологические категории Микромиры

Философы строят онтологии сверху вниз. Программисты – снизу вверх.

Для БД и систем искусственного интеллекта (СИИ) используют ограниченные онтологии или микромиры, в которых небольшое число концептов, созданных для одного приложения.
Слайд 5

Онтологические категории Категории ЦИК (СУС) Категория Вещь не имеет свойств. Первые

Онтологические категории Категории ЦИК (СУС)

Категория Вещь не имеет свойств. Первые вопросы

для различия приводят к трем категориям: Индивидуальный объект, Нематериальное, Представляемая Вещь. По каким критериям любой концепт должен помещаться в одну из трех категорий? Как использовать такой критерий для проектирования систем?
Представляемые Вещи являются дополнением Машинных Вещей, т.е. они включают в себя все Индивидуальные объекты и Нематериальное иные по сравнению с теми которые относятся к машине на которой выполнялось СУС.
При трактовке коллекции как нематериального Lenat & Guha указывали:”Нельзя отнести к коллекции то, что имеет массы, т.к. материальные объекты должны быть Индивидуальными объектами”. Они считали, что МножествоЧастейВаниногоАвто – нематериально и неосязаемо, а СтруктураИндивидаКоторыйявляетсяВанинымАвтомобилем – материальна и осязаема.
Слайд 6

Исторический фон Категории ЦИК (СУС)

Исторический фон

Категории ЦИК (СУС)

Слайд 7

Онтологические категории Категории ЦИК (СУС) В категории СоставнойМатериальныйиНематериальныйОбъект упоминался Дж.Буш как

Онтологические категории Категории ЦИК (СУС)

В категории СоставнойМатериальныйиНематериальныйОбъект упоминался Дж.Буш как композиция

ТелаДжоржаБуша и УмаДжоржаБуша. Видеофильм представлялся как материальная часть (магнитная лента) и нематериальная часть (информация на ленте). Эта тема, дебатировалась еще Платоном и Аристотелем и является центральной при кодировании абстрактной информации для физических сущностей.
Процесс располагался ниже ИндивидуальногоОбъекта, а МатериальныйОбъект ниже Процесса. Объект Дж.Буш классифицировался как Процесс с начальной точкой (рождение) и конечной точкой (смерть). Но сосуществуют ли Процесс и Объект? Если нет, то как их различать?
Такого рода вопросы можно адресовать к любым онтологиям. Но онтология ЦИК была амбициозным проектом включающим 100000 концептов, около миллиона фактов и аксиом.
www.cyc.com
Слайд 8

Различие между материальными и нематериальными объектами одно из старейших в философии.

Различие между материальными и нематериальными объектами одно из старейших в

философии. В своем утверждении Гераклит указал на то, что вещи изменяются «Нельзя дважды войти в одну и ту же реку». Он же ввел нематериальный логос и заключил, что «все вещи вступают в существование в соответствие с этим логосом».
В восточной философии (Будда, Конфуций, Лао Цзы) введено понятие Пути, которое тесным образом связано с логосом.
Платон принял различие между изменяющимся потоком всех вещей и логосом, определяющим поток. Анализируя понятие логос, Платон предложил нематериальность, неизменяемость математических форм или идей считать истинной реальностью, отражающей изменяемый, иллюзорный поток физических вещей.

Философский фон

Слайд 9

Аристотель принял различие, указанное Платоном, но с противоположной трактовкой: он рассматривал

Аристотель принял различие, указанное Платоном, но с противоположной трактовкой: он рассматривал

физический мир как непосредственную реальность и трактовал формы как абстракции выводимые из эксперимента. Аристотель представил 10 категорий: Вещество, Качество, Количество, Отношение, Активность, Пассивность, Обладание, Ситуация, Пространство, Время. Первым иерархию этих категорий провел Порфирий. Брентано дополнил эти категории взяв за основу работы Аристотеля.

Философский фон
Категории Аристотеля

Слайд 10

Философский фон Категории Аристотеля

Философский фон

Категории Аристотеля

Слайд 11

Кант организовал категории в четыре группы по три категории: Кант рассматривал

Кант организовал категории в четыре группы по три категории:
Кант рассматривал эту

таблицу как каркас для организации категорий, не отвергая работу Аристотеля. Он писал:
«… До сих пор меня интересовала не полнота системы, а только принципы следования. Таблицу можно легко дополнить с помощью онтологического справочника, например, размещение в категории причинность предикатов сила, действие, пассивность, а в категории общность предикатов присутствие, противодействие …»

Философский фон
Категории Канта

Слайд 12

Симметрия таблицы Канта могла быть результатом его эстетического выбора или некоторого

Симметрия таблицы Канта могла быть результатом его эстетического выбора или некоторого

фундаментального принципа. Кант считал, что триада связана скорее с принципом, чем с эстетикой:
«В каждой группе число категорий должно быть равно трем. Это замечательно, т.к. всякое априорное разделение концептов должно быть дихотомией. Третья категория всегда возникает как комбинация второй категории с первой. Общее является множественным рассматриваемым как единичное; ограничение является реальностью, связанной с отрицанием; общность является причиной связывания неотъемлемого; необходимость является существованием заданным вероятностью. Это не означает, что третья категория является выводимой, а не первичной концепцией чистого знания. Для комбинации первой и второй категорий с целью получения третьей требуется специальный акт понимания, который не идентичен тем которые связаны с первой и второй категориями.»
Немецкие философы искали глубинное объяснение триад. Некоторые из них применяли слово тезис к первой категории, антитезис ко второй и синтез к третьей. Слово синтез также не является явным рецептом достижения понимания.

Философский фон
Триады

Слайд 13

Пирс исследовал триады Канта и нашел, что существуют базовые категории, описывающие

Пирс исследовал триады Канта и нашел, что существуют базовые категории, описывающие

некоторые из них. Он назвал их Firstness, Secondness, Thirdness.
Firstness – концепция бытия или существования вне зависимости от чего –либо. Secondness – концепция бытия относительно чего-то, концепция реакции с чем-то ещё. Thirdness - концепция посредничества при котором первое и второе сведены в отношение.
В системе Канта наилучшей иллюстрацией принципа Пирса является триада Отношение:
Неотъемлемость характеризует сущности по их внутренним качествам, независимо от чего-либо.
Причинность представляется парным отношением между причиной и действием.
Общность является посредничеством в котором первое и второе объединяются в отношение.

Философский фон
Категории Пирса (Pierce)

Слайд 14

Firstness можно определить монадным предикатом Р(х). Secondness можно определить диадным отношением

Firstness можно определить монадным предикатом Р(х). Secondness можно определить диадным отношением

R(x,y). Thirdness можно определить триадным отношением M(x, y, z).
Пирс показал (?), что нет необходимости для ввода Fourthness и т.д., т.к отношения более высокого порядка выражаются через триады.
Индивид может быть распознан как человеческое бытие или как подтип, такой как мужчина или женщина, вне зависимости от чего-либо.
Этот же индивид может быть классифицирован относительно других вещей, как в концептуальных типах Мать, Жена, Работник и т.д. Классификация по этим типам зависит от внешних отношений к некоторым другим сущностям, таким как ребенок, муж, работодатель.
Thirdness фокусируется на отношении между первым и вторым в отношении. Материнство, сопровождающееся рождением и последующем кормлением, соотносит мать и ребенка. Женитьба соотносит мужа и жену.

Философский фон
Категории Пирса (Pierce)

Слайд 15

Для классификации «первичных фактов реального опыта» Уайтхэд определили категории фактических сущностей,

Для классификации «первичных фактов реального опыта» Уайтхэд определили категории фактических сущностей,

взаимозависимостей и связей, образовавших триаду физических Firstness, Secondness, Thirdness.
Для Firstness выбран термин фактические сущности для описания объектов и процессов существующих независимо от чего-либо.
Для Secondness выбран термин взаимозависимость, характеризующий «конкретный факт относительности». Он объяснял, «что каждая взаимосвязь состоит из трех факторов: субъекта являющегося взаимосвязью, а именно, фактической сущностью в которой эта взаимосвязь является конкретным элементом; фактических элементов, которые взаимосвязаны; субъективной формы которая характеризует как субъект связывает эти фактические элементы.»
Для Thirdness выбран термин связь, представляющий пример сочетания или связывания двух и более фактических сущностей. «Фактические сущности содержат в себе друг друга по причине их взаимосвязи друг с другом. Таким образом существуют реальные индивидуальные факты объединения фактических сущностей, которое реально, индивидуально и частно, в том же самом смысле в котором фактические сущности и взаимосвязи реальны, индивидуальны и частны. Любой такой частный факт объединения фактических сущностей называется связью.»

Философский фон
Категории Уайтхэда (A.N.Whitehead)

Слайд 16

Уайтхэд классифицировал абстракции по категориям неизменяемые объекты, высказывания и субъективные формы.

Уайтхэд классифицировал абстракции по категориям неизменяемые объекты, высказывания и субъективные формы.


Неизменяемые объекты соответствуют формам Платона.
Для простого высказывания кот(Васька) форма с именем кот утверждается простой сущностью по имени Васька. Более сложное высказывание Васька охотится на мышь представимо в виде ( x:кот)( y:охотиться)( z:мышь)(x=Васька agent(x,y) theme(y,z)) При формировании высказывания «представляющие интерес фактические сущности заменяются логическим субъектом и составным неизменным объектом, являющимся глаголом».
О субъективных формах Уайтхэд писал: «существует много реализаций субъективных форм, таких как эмоции, мнение, надежда, намерение, несчастье, антипатия и т.д.»

Философский фон
Категории Уайтхэда (A.N.Whitehead)

Слайд 17

Категории верхнего уровня Синтез Дерево на рис. 2.4 является синтезом философских

Категории верхнего уровня Синтез

Дерево на рис. 2.4 является синтезом философских

взглядов от Гераклита до Пирса и Уайтхэда. Символ Т означает универсальный тип. Категория Физическое включает в себя все, содержащее массу и энергию, а категория Абстрактное – чисто информационные структуры.
Слайд 18

Категории верхнего уровня Контрасты, различия и категории Все ощущения начинаются с

Категории верхнего уровня Контрасты, различия и категории

Все ощущения начинаются с

контрастов: светлый - темный, верх - низ, громкий - тихий и т.д. Такие контрасты Уайтхэд классифицировал в категории. Они являются источником различия для генерации категорий существования: «То, что обычно называют отношениями, являются абстракциями из контрастов.» Контрасты, относятся к категориям и определяют принадлежность сущности к той или иной из них. Они являются более фундаментальными, чем сами категории.
Контрасты могут быть выражены в дискретных различиях или непрерывных градациях, таких как спектр цвета, степень сладости, вариации звука и т.д.. Различия и градации являются концептуальными интерпретациями чувственных контрастов; они выражаются или словами или предикатами в логике.
Различия соответствуют примитивам Лейбница, которые можно комбинировать для создания категорий. Структура на рис. 2.4 не обладает полной симметрией. Структуры на рис.2.5, показывают комбинации без предположения о фундаментальности какого-либо различия.
Слайд 19

Категории верхнего уровня Контрасты, различия и категории Граф на рис. 2.5

Категории верхнего уровня Контрасты, различия и категории

Граф на рис. 2.5

является продуктом двух различий. Применение к уровню Т дихотомии physics и logos генерирует категории физический и абстрактный. Трихотомия Пирса, примененная к Т, генерирует три категории, Независимое, Относительное и Опосредованное.
Независимое относится к категории фактических сущностей и неизменяемых форм. В логике независимые сущности могут быть представлены меткой типа или одноместным предикатом.
Относительное содержит физические взаимосвязи и абстрактные высказывания, которые могут быть представлены двуместными предикатами. Взаимосвязь является физически относительным, таким, что относит связывающую сущность х к связываемой сущностью у. Высказывание является абстрактно относительным, таким, что соотносит форму х к сущности у, описываемой х. Высказывание, что солнце круглое, означает, что форма круг может применяться для характеристики сущности в небе.
Опосредованное включает физическую связь и субъективные формы. Архитектурный набросок является независимой сущностью, содержащей карандашные знаки на бумаге. Он может быть описан одноместным предикатом, истинность или ложность которого определяется типовыми знаками без обращения к их смыслу. Для наброска, как относительной сущности, типовые знаки представляют структуру здания. Они могут быть выражены двуместным отношением между формой карандашных знаков и физической структурой. Как опосредованная сущность, набросок является планом для заказчика и строителей которые переводят знаки в структуру дерева, бетона и металла. План х управляет строителем у при постройке здания z. Это неприводимое трехместное отношение не может быть представлено конъюнкцией двуместных отношений.
Слайд 20

Категории верхнего уровня Контрасты, различия и категории

Категории верхнего уровня

Контрасты, различия и категории

Слайд 21

Категории верхнего уровня Континуанты и оккуренты Уайтхэд согласился с Гераклитом, что

Категории верхнего уровня Континуанты и оккуренты

Уайтхэд согласился с Гераклитом, что

все вещи изменяются, но одни быстрее, другие медленнее, а третьи остаются сравнительно стабильным. Для выделение объектов в онтологии, построенной на основе процессов, он различал постоянные объекты, имеющие стабильную идентичность на некотором промежутке времени, от постоянно изменяющихся. Постоянные объекты он назвал континуантами, а не имеющие постоянных характеристик – оккурентами.
Континуант имеет стабильные атрибуты, которые позволяют в различные времена идентифицировать его как один и тот же индивид.
Оккурент находится в состоянии изменения, которые не позволяют приписывать ему стабильные атрибуты. Можно только указать его локализацию в пространстве-времени.
«Вы не можете распознать событие: т.к. если оно произошло, то оно произошло. Вы можете наблюдать другое событие подобного типа, но не единичное проявление.»
Слайд 22

Категории верхнего уровня Точка зрения Различие физический-абстрактный не зависит от наблюдателя,

Категории верхнего уровня Точка зрения

Различие физический-абстрактный не зависит от наблюдателя,

а различие континуант-оккурент зависит от выбора масштаба времени. В интервале времени минута ледник является континуантом, а лавина – оккурентом. На интервале времени столетий ледник становится процессом. Черты человека меняются медленно и друзья узнают индивид как нечто то же самое. Все молекулы человека меняются раз в 7 лет. На макроуровне человека можно стабильно идентифицировать, но на микроуровне он является постоянно изменяющимся процессом. Т.о. классификация сущности на континуант или оккурент зависит от масштаба времени и деталей точки зрения наблюдателя.
Исполнение симфонии является оккурентом, а запись исполнения – континуантом, который может сохранять информацию годами.
Симметричные иерархии, сгенерированные методом комбинаций называются решетками.
Слайд 23

Категории верхнего уровня Решетка категорий

Категории верхнего уровня

Решетка категорий

Слайд 24

Категории верхнего уровня Решетка категорий Объект является актуальностью рассматриваемой как континуант.

Категории верхнего уровня Решетка категорий

Объект является актуальностью рассматриваемой как континуант.

Хотя и не существует неизменяемых физических сущностей, объект можно распознать по характеристикам, которые остаются стабильными в течении своей жизни.
Процесс является актуальностью рассматриваемой как оккурент. В зависимости от масштаба времени и уровня деталей одна и та же фактическая сущность может быть рассмотрена как объект или процесс. Даже алмаз может быть рассмотрен как процесс, если учитывать колебания кристаллической решетки.
Схема является формой, имеющей структуру континуанта, которая не специфицирует время или временеподобные отношения. Примерами являются геометрические формы, синтаксические структуры в некоторых языках и кодирование картинок в мультимедийных системах.
Скрипт является формой, имеющей структуру оккурента, представляющего время или временеподобные последовательности. Примерами являются компьютерные программы, кулинарные рецепты или дифференциальные уравнения.
Слайд 25

Категории верхнего уровня Решетка категорий Элементарность является взаимосвязью, рассматриваемой как континуант

Категории верхнего уровня Решетка категорий

Элементарность является взаимосвязью, рассматриваемой как континуант

на некотором временном интервале. Примерами являются сустав, узел на струне, диполь и т.д..
Участие является взаимосвязью рассматриваемой как оккурент. Взаимосвязанные сущности являются процессом при стабильном отношении некоторых взаимосвязанных континуантов.
Описание является высказыванием, имеющим структуру континуанта, которое относится к некоторой схеме как характеристики континуанта. Схема сама по себе является неиллюстрированным образцом: описание является приложением схемы для характеристики некоторого континуанта, физического или абстрактного.
История является высказыванием, имеющим структуру оккурента, относящему некоторый скрипт к описанию оккурента. Компьютерная программа является скриптом, выполнение программы – процессом, а абстрактная информация закодированная в исполняемых командах является историей. Как и любое высказывание, история может быть ложной. Миф является историей воображаемого прошлого, предсказание – историй ожидаемого будущего, сценарий –история гипотетического события.
Слайд 26

Категории верхнего уровня Решетка категорий Структура является связью рассматриваемой как континуант

Категории верхнего уровня Решетка категорий

Структура является связью рассматриваемой как континуант

по некоторой причине, объясняющей как элементарность и ее компоненты организованы для некоторой функции. Структура не обязательно должна быть представлено агентом связанным с человеком: структура может быть птичьим гнездом, запрудой бобров и т. д..
Ситуация является связью рассматриваемой как оккурент по некоторой причине. Посреднический аспект ситуации является целью некоторого агента определяющего почему взаимодействие сущностей в данной ситуации важно. Большинство глаголов выражают ситуацию, содержащую событие, состояние и их участников.
Причина является намерением некоторого агента интересующегося некоторым континуантом. В отличие от описания причина объясняет сущность в терминах намерения. Для дня рождения описание может являться списком приглашенных, а причина - объяснением почему приглашенные пришли в гости.
Цель является намерением некоторого агента, определяющего взаимодействие сущностей в ситуации. Слова и ноты песни «Happy Birthday» являются скриптом, высказывание о том как люди поют песню на вечере – историей, а намерение, объясняющее почему они поют песню – целью.
Слайд 27

Категории верхнего уровня Решетка категорий

Категории верхнего уровня

Решетка категорий

Слайд 28

Категории верхнего уровня Аксиомы и вывод Наряду с классификацией вещей, онтологические

Категории верхнего уровня Аксиомы и вывод

Наряду с классификацией вещей, онтологические

категории обеспечивают крючки на которые вешаются аксиомы и определения базы знаний. В правилах вывода логики, эти аксиомы наследуются от супертипов к подтипам для поддержки выводов на каждом уровне обобщения. Аксиомы связанные с дихотомией Физический и Абстрактный.
Локализация. Если х физическое, то оно локализовано в пространстве – времени. Если х - абстрактное, то оно не имеет физической локализации, но для х может быть предписаны абстрактные координаты в некотором воображаемом пространстве.
Масса и энергия. Любая физическая сущность должна иметь положительную массу или энергию. Абстрактная сущность не имеет массы или энергии.
Представление. Абстрактная сущность х может представлять или кодировать физическую сущность у без изменения ее массы, энергии или локализации у.
Причинность. Физические сущности могут причинно воздействовать или подвергаться воздействию со стороны иной физической сущности. Абстрактные сущности не могут иметь прямого причинного воздействия на другие сущности, физические или абстрактные. Они могут иметь непрямое причинное влияние через посредничество некоторой физической величины х, которая декодирует представление некоторой абстрактной сущности у в некоторую физическую сущность z.
Эти аксиомы надо представить в виде онтологии для концептов: Время, Масса, Энергия, Кодирование, Декодирование, Представление, Изменение, Причина, Взаимодействие и Посредничество. Они иллюстрируют фундаментальный принцип любой аксиоматической системы: начальные примитивы не могут быть определены в терминах каких-либо еще примитивов; они могут быть заданы через их отношения к другим концептам в системе.
- Предыдущая
Творчество писателей
Следующая -
Введение в генную инженерию

Похожие презентации

Житель планеты Земля, начни с себя
Сестринская деятельность по выявлению среди пациентов групп риска по ожирению
Вирусы гепатита человека
Základy patologické fyziologie, 17PBRZPF Patofyziologie krve
Экстракорпоральные методы детоксикации
Презентация по медицине ЗАБОЛЕВАНИЯ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ Лекция
для Романенко на 06.04.2020
Лихорадка Денге
Антигендер жалпы сипаттамасы
Covid-19
Масштаб личности
Неотложная помощь и уход за больными с патологией нервной системы. Эпилепсия
Острое инфекционное вирусное заболевание корь
Treatment of seasonal allergic rhinitis
Предоперационная подготовка и послеоперационный уход за гинекологическими больными
Расстройства личности
Диагностика и лечение аутоиммунного гепатита
Генно-инженерные лекарственные препараты
Пластмассы, которые применяются в ортопедической стоматологии
Биохимия. Микробиология. Генетика
Сестринский уход при заболеваниях детей раннего возраста
Лекарственные средства, влияющие на эфферентную иннервацию
Этапы медицинской эвакуации. Медицинская сортировка
Аритмии и блокады сердца
Определение и понятие медицины катастроф
Антидепрессанты
Хронический гастрит
Переломы. Виды переломов. Первая помощь при открытых переломах
Вы можете прислать нам Вашу презентацию и мы опубликуем ее на сайте.
Обратная связь
Для правообладателей
Email: Нажмите что бы посмотреть