Método bi-fase para la conceptualización de ontologías basado en meta-modelos

Fernández López, Mariano (2000). Método bi-fase para la conceptualización de ontologías basado en meta-modelos. Tesis (Doctoral), Facultad de Informática (UPM) [antigua denominación].

Descripción

Título: Método bi-fase para la conceptualización de ontologías basado en meta-modelos
Autor/es:
  • Fernández López, Mariano
Director/es:
  • Gómez Pérez, Asunción
Tipo de Documento: Tesis (Doctoral)
Fecha: 2000
Materias:
Escuela: Facultad de Informática (UPM) [antigua denominación]
Departamento: Inteligencia Artificial
Licencias Creative Commons: Reconocimiento - Sin obra derivada - No comercial

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Resumen

RESUMEN Una ontología proporciona una terminología unificada, completa y coherente de un determinado dominio que puede ser utilizada de manera consistente, precisa y adecuada en diferentes aplicaciones. Para construir ontologías, se han elaborado distintas metodologías en los últimos años. Sin embargo, salvo METHONTOLOGY, ninguna de ellas propone y describe una etapa de conceptualización. Esta situación en el plano metodológico se proyecta en el plano tecnológico. Los entornos de desarrollo de ontologías están pensados para codificar las ontologías directamente en los lenguajes de implementación, sin realizar una etapa de conceptualización previa. Esto origina que, durante el desarrollo de las ontologías, se aborden dos problemas simultáneamente, uno de modelización y otro puramente tecnológico, pues quienes están desarrollando la ontología analizan los conocimientos considerando, en todo momento, la tecnología que se utiliza para implementarlos. Por otra parte, tal y como se ha comprobado en este trabajo, diferentes ontologías tienen distintas necesidades de modelización; no obstante, los entornos software de desarrollo de ontologías utilizan esquemas de modelización fijos y predeterminados. Las aportaciones que se hacen en este trabajo para enmendar las carencias expuestas anteriormente se pueden resumir en: 1. Elaboración de un método bi-fase de conceptualización flexible de ontologías. En la primera fase se especifica, se conceptualiza, se formaliza y se implementa el esquema de conceptualización que se va a seguir durante el desarrollo de la ontología de dominio y, en la segunda fase, se conceptualiza e implementa la ontología de dominio siguiendo el esquema descrito en la fase anterior. Para llevar a cabo la conceptualización del esquema de conceptualización sobre el cual se construirá la ontología de dominio, en este trabajo se propone un método para elaborar meta-modelos conceptuales que definan declarativamente esquemas de conceptualización en el nivel de conocimientos. Además, se ha elaborado un lenguaje formal para formalizar los meta-modelos en el nivel simbólico llamado LBIR {Language for Building Intermedíate Representations). Este lenguaje formal es tan expresivo como la notación utilizada para crear meta-modelos conceptuales. Con el propósito de facilitar la construcción de meta-modelos, se propone un esquema de conceptualización de referencia, al cual se pueden añadir o quitar elementos de conceptualización según las necesidades de modelización de una ontología concreta. Tal esquema de conceptualización está expresado formalmente en LBIR, y permite modelizar los mismos componentes que la parte estática de los lenguajes clásicos de implementación de ontologías. utilizando el método propuesto en este trabajo, los modelos conceptuales obtenidos son explícitos y lo suficientemente precisos como para poder generar, con el software adecuado, la ontología en un lenguaje computable. 2. Construcción de un entorno tecnológico que da soporte al método propuesto: Ontology Design Environment (ODE). Este entorno software automatiza la transformación de un esquema de conceptualización descrito con LBIR en un esquema de base de datos relacional sin pérdida de expresividad. Además, da soporte en la elaboración del modelo conceptual de la ontología de dominio, ayuda en la verificación de dicho modelo, y permite la traducción automática y directa de la conceptualización a la implementación de una ontología de dominio en el lenguaje Ontolingua. ODE manipula esquemas de conceptualización que están descritos de manera declarativa y que no están embebidos en el programa, por consiguiente, un cambio en el esquema de conceptualización no obliga a cambiar el programa. Aunque la utilización tanto del método como del entorno software se ha realizado fundamentalmente en el área de las ontologías, también se han hecho pruebas en otras áreas distintas. ABSTRACT An ontology provides an unified, complete and coherent terminology oí a given domain that can be used in a consistent, accurate and suitable way in different applications. During the last years, different methodoíogies have been elaborated for building ontologies. Nevertheless, except METHONTOLOGY, there is no methodology proposing and describing a conceptualisation phase. This situation at metliodological level is projected at technologicaí leve!. Technologicaí environments for developing ontologies are thought for codifying ontologies directly using implementation languages, without carrying out a previous conceptualisation phase. This provokes that two problems are tackied simultaneously during the development of an ontology, one of modeiisation and another purely technologicaí. Indeed, the knowledge is analysed considering, all the time, the technology to be used for implementing this knowledge. On the other hand, as it is presented in this work, different ontologies have different needs of modeiisation. However, software environments for developing ontologies use fixed and predetermined modeiisation schemas. The contributions of this work for correcting the exposed shortages can be summarised in the following way: 1. Elaboration of a bi-phase method for conceptuaiising ontologies. In the first phase, the specification, conceptualisation, formalisation and implementation of the conceptualisation schema to be used during the ontology development is carried out. In the second phase, the domain ontology is conceptualised following the schema described in the previous phase. A method for elaborating conceptual meta-models is proposed for carrying out the conceptualisation of the conceptualisation schema. These meta-models define declaratively conceptualisation schemas at the knowledge level. Besides, a formal language elaborated for formalísing meta-models at the symbolic level, called LBIR, {Language for Building Intermedíate Representations), has been. This formal language is as expressive as the notation used for creating conceptual meta-models. To facilítate the building of meta-models, a reference conceptualisation schema is proposed. It is possible to add and remove conceptualisation elements to and from this reference schema according to the modeiisation needs of each ontology. Such conceptualisation schema is formally expressed in LBIR, and it can modelise the same components as the static part of the classic languages for implementing ontologies. Using the method proposed in this work, the obtained conceptual models are explicit and accurate enough to genérate, using the suitable software, the ontology in a computable language. 2. Building of a technological environment that supports the proposed method: Ontology Design Environment (ODE). This software environment automates the transformation, without loss of expressiveness, from a conceptualisation schema described in LBIR to a relational datábase schema. Besides, it supports the elaboration of the conceptual model of the domain ontology, it helps in its verification, and it allows the direct and automatic translation from the conceptualisation to the implementation of a domain ontology in Ontolingua language. ODE manipulates conceptualisation schemas that are described in a declarative way, and that are not soaked up in the program. Therefore, a changa in the conceptualisation schema does not forcé a change in the program. Although the used both the method and software environment has been carried out essentially ¡n the área of ontologies, proofs have been made in other áreas.

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ID de Registro: 9750
Identificador DC: http://oa.upm.es/9750/
Identificador OAI: oai:oa.upm.es:9750
Depositado por: Archivo Digital UPM 2
Depositado el: 22 Nov 2011 17:54
Ultima Modificación: 20 Abr 2016 18:03
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