Introdução à Ontologias

Um dos principais desafios da Ciência da Computação é transformar um computador em uma máquina que aprenda sozinha. Para isso, é necessário que os computadores tenham capacidades que lhes permitam simular, de alguma maneira, o aprendizado humano. Na busca do aprendizado humano alguns pesquisadores utilizam ontologias como forma de armazenar conhecimento (GUIMARÃES, 2015).

Para Aristóteles (384-222 a.C.), o termo ontologia é considerada a Filosofia Primeira que trata do estudo do ser enquanto ser e na Filosofia, o termo teve sua origem na Metafísica (EIBEN, 2008).

O termo ontologia, passou por profundas alterações conceituais ao surgirem interesses por outras áreas do conhecimento (ALMEIDA, 2003).

Segundo Thomas Gruber (GRUBER, 1995), o termo ontologia é uma visão abstrata do mundo que se deseja representar explícita ou implicitamente.

Segundo Maedche e Staab (MAEDCHE; STAAB, 2001), as ontologias passaram a servir como esquemas de metadados, com um vocabulário controlado de conceitos, cada um com suas definições. As mesmas, devem ser compreensíveis para os agentes e outras entidades computacionais, sendo compostas por conceitos, relações, instâncias dos conceitos e asserções (DRUMOND apud GUIMARÃES, 2015).

Os conceitos de ontologias são variados e as vezes confusos. Na minha opinião, a melhor definição é de Silvia Moras, em sua tese de doutorado (MORAES, 2012):

“…ontologias são consideradas um artefato concreto de engenharia. Ela é uma estrutura formal composta por conceitos e relações entre conceitos. Inclui também um conjunto de axiomas que restringem a interpretação dessa estrutura, bem como refletem o conhecimento sobre um domínio no contexto de uma aplicação.”

Na literatura, existem diversas classificações para ontologias. Alguns trabalhos científicos propõem tipos de ontologias relacionado-as:

  • à sua função,
  • ao grau de formalismo de seu vocabulário (altamente informal, semi-informal, semi-formal e rigorosamente formal),
  • à sua aplicação,
  • à estrutura e,
  • dependentes de conteúdo (alto-nível, de aplicação, de domínio (Figura 01) e de tarefas).

 

Exemplo de uma ontologia de domínio

Figura 01 – Ilustra uma ontologia sobre o domínio Pessoa compreendendo em conceitos (pessoas, homens, mulheres, meninos e meninas), relações (pai_de e mãe_de) e atributo (idade) (LOPES; VIEIRA, 2010 apud GUIMARÃES, 2015)

A disponibilização de ontologias tem contribuído para resolver diversos problemas e servem basicamente para (USCHOLD apud GUIMARAES, 2015):

  • Comunicação entre as pessoas com diferentes necessidades e visões em diferentes contextos;
  • Interoperabilidade semântica entre aplicações;
  • Reutilização de informações;
  • Mapeamento de regras do domínio;
  • Enriquecimento das buscas na internet;
  • Construção de biblioteca digital;
  • Modelagem dos processos de negócio
  • Web Semântica;
  • Raciocínio Automático;
  • Engenharia de Requisitos,
  • Raciocínio baseado em casos e entre outros.

 

Este é o primeiro de muitos post sobre ontologias. Espero que tenha contribuído para melhorar seus conhecimentos e tirá-lo da zona de conforto.

Referências

ALMEIDA, M.; BAX, M. Uma visão geral sobre ontologias: pesquisa sobre definições, tipos, aplicações, métodos de avaliação e de construção. Ci. Inf., 32(3):7–20, set./dez. 2003.

DRUMOND, L. R. Aquisição automatizada de hierarquias de conceitos de ontologias utilizando aprendizagem estatística relacional, 2009. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Eletricidade) – Centro de Ciências exatas e tecnologia, Universidade Federal do Maranhão, São Luís. Disponível em: <http://www.tedebc.ufma.br//tde_busca/arquivo.php?codArquivo=380>. Acesso em: 18 mai. 2016.

EIBEN, A.; SMITH, J. E. Introduction to Evolutionary Computing, volume XV de Natural Computing. Springer, 2 edition, 2008.

GRUBER, T. Toward principles for the design of ontologies used for knowledge sharing. International Journal Human-Computer Studies Vol. 43, Issues 5-6,Novemer 1995, p.907-928., 1995.

GUIMARÃES, N. C. SABENÇA – um arcabouço computacional baseado na aprendizagem de ontologias a partir de textos, 2015. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) – Instituto de Informática, Universidade Federal do Goiás, Goiânia. Disponível em: <http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/4712>. Acesso em: 18 mai. 2016.

MAEDCHE, A.; STAAB, S. Ontology learning for the semantic web. IEEE Intelligent Systems, 16(2):72–79, Mar. 2001.

MORAES, S. M. W. Construção de estruturas ontológicas a partir de textos: Um estudo baseado no método formal concept analysis e em papéis semânticos, 2012. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) – Faculdade de Informática, Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Porto Alegre. Disponível em: <http://hdl.handle.net/10923/1609>. Acesso em: 18 mai. 2016.

LOPES, L.; VIEIRA, R. Processamento de linguagem natural e o tratamento computacional de linguagens científicas. In: Linguagens Especializadas em Corpora: modos de dizer e interfaces de pesquisa, p. 183–201. Cristina Lopes Perna; Heloísa Koch Delgado; Maria José Finatto. (Org.), EDIPUCRS, 2010.

USCHOLD, M.; KING, M. Towards a methodology for building ontologies. In: In Workshop on Basic Ontological Issues in Knowledge Sharing, held in conjunction with IJCAI-95, 1995.

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