[論文レビュー] The category of networks of ontologies

Jérôme Euzenat|arXiv (Cornell University)|Dec 10, 2014

Semantic Web and Ontologies被引用数 3

ひとこと要約

本稿は、ネットワークの整合性と一貫性を特定の解釈に依存せずに定義する、圏論的枠組みを提示する。オントロジーのネットワークに定義された準同型写像を用いて、圏を形成し、引き抜きやその他の形式的演算を可能にする。これにより、改訂演算子や分散推論システムの設計を支援する。

ABSTRACT

The semantic web has led to the deployment of ontologies on the web connected through various relations and, in particular, alignments of their vocabularies. There exists several semantics for alignments which make difficult interoperation between different interpretation of networks of ontologies. Here we present an abstraction of these semantics which allows for defining the notions of closure and consistency for networks of ontologies independently from the precise semantics. We also show that networks of ontologies with specific notions of morphisms define categories of networks of ontologies.

研究の動機と目的

• 一般化された推論と操作を支援するため、オントロジーのネットワークの形式的で意味論に依存しない抽象化を提供すること。
• 特定の整合性の意味論に依存せずに、オントロジーのネットワークにおける閉包性と一貫性を定義すること。
• 特定の準同型写像を備えたオントロジーのネットワークが圏を形成することを確立し、引き抜きなどの圏論的演算を可能にすること。
• 統一された代数的枠組みを通じて、改訂演算子や分散推論システムの開発を支援すること。
• 具体的な整合性の意味論と、抽象的で再利用可能なオントロジーのネットワーク上の形式的演算の間のギャップを埋めること。

提案手法

• 関係（例：同等性、包含関係）と信頼度値を伴う対応の集合を用いて、整合性の意味論をパラメータ化されたフレームワークに抽象化する。
• オントロジーとそれらの間の整合性を含む有限集合として、オントロジーのネットワークを定義し、整合性を三元組（エンティティ、エンティティ、関係）として表現する。
• オントロジーの包含関係と整合性の対応を保存するネットワーク間の準同型写像を導入し、信頼度重みの処理を拡張する。
• 準同型写像が信頼度のしきい値を尊重する重み付きオントロジーのネットワーク（NOO_W）の圏を提案する。
• 信頼度に基づいて整合性をフィルタリングするしきい値ファンクター F_w を定義し、準同型構造を保持してモジュラー推論を可能にする。
• オントロジーのネットワークの圏における引き抜きを用いて、重複する知識の整合的統合をモデル化する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 特定の整合性の意味論に依存せずに、オントロジーのネットワークにおける閉包性と一貫性を形式的に定義する方法は何か？
• RQ2 特定の準同型写像を備えたオントロジーのネットワークが形成する圏的構造は何か？ また、引き抜きなどの演算は、この構造からどのように導出可能か？
• RQ3 整合性における信頼度または重み情報は、どのように準同型写像および圏の構築に形式的に統合できるか？
• RQ4 改訂、統合、および異種オントロジー間の分散推論を支援する統一されたフレームワークを確立できるか？
• RQ5 しきい値ベースのフィルタリング関数（F_w）は、オントロジーのネットワークの圏的構造とどのように相互作用するか？

主な発見

• 本稿は、特定の準同型写像を備えたオントロジーのネットワークが圏を形成することを確立し、引き抜きなどの圏論的構成の適用を可能にする。
• 重み付きオントロジーのネットワーク（NOO_W）の圈权が正式に定義され、準同型写像がオントロジーの包含関係と整合性の信頼度の両方を保存する。
• 信頼度値に基づいて整合性をフィルタリングするしきい値ファンクター F_w が構築され、準同型構造を保持し、モジュラー推論を可能にする。
• 本フレームワークは、圏論的引き抜きを通じて改訂演算子の定義とオントロジーの一貫的統合を支援する。
• 抽象化により、整合性の下位の意味論に依存せずに、閉包性と一貫性についての推論が可能になる。
• 本アプローチにより、構文的構造と意味的解釈の分離が可能になり、多様な整合性の意味論間での相互運用性が支援される。