[論文レビュー] The Distributed Ontology Language (DOL): Use Cases, Syntax, and Extensibility

Christoph Lange, Till Mossakowski+4 more|arXiv (Cornell University)|Aug 1, 2012

Semantic Web and Ontologies参考文献 10被引用数 6

ひとこと要約

分散型オントロジー言語（DOL）は、OWL やコモンロジックなどの異なる論理的形式主義における異種のオントロジーを統合するための標準的で形式的なフレームワークを提供する。これは、モジュラー・オントロジー、相互オントロジー間リンク、および言語／論理のマッピングをサポートするメタレベル言語を用いる。主な貢献は、RDF/XML/JSON のシリアル化形式とモデル理論に基づく形式的意味論を備えたレジストリベースのシステムを通じて、複雑で多分野にまたがるアプリケーションにおけるオントロジーの自動検証と相互運用性を可能にすることにある。

ABSTRACT

The Distributed Ontology Language (DOL) is currently being standardized within the OntoIOp (Ontology Integration and Interoperability) activity of ISO/TC 37/SC 3. It aims at providing a unified framework for (1) ontologies formalized in heterogeneous logics, (2) modular ontologies, (3) links between ontologies, and (4) annotation of ontologies. This paper presents the current state of DOL's standardization. It focuses on use cases where distributed ontologies enable interoperability and reusability. We demonstrate relevant features of the DOL syntax and semantics and explain how these integrate into existing knowledge engineering environments.

研究の動機と目的

• OWL やコモンロジックなどの多様な論理的形式主義で形式化されたオントロジーを統合する課題に対処し、複雑なアプリケーションにおける相互運用性の障壁を解消すること。
• モジュラー・オントロジー、相互オントロジー間リンク、およびアノテーションの統一的で標準化されたフレームワークを提供し、分野を越えての再利用と検証を可能にすること。
• 相互運用性を形式的意味論に根ざさせることで、オントロジー基盤のサービスに対する自動的一致性チェックおよび検証を支援すること。
• オントロジー言語、論理、翻訳マッピングのレジストリを通じて、持続的で拡張可能なオントロジー統合の基盤を構築すること。
• IRI、RDF、XML シリアル化を活用することで、機械理解可能なスケーラブルなウェブ相互運用性を実現し、ツールおよびサービス統合を可能にすること。

提案手法

• DOL は、既存のオントロジー言語（例：OWL、コモンロジック）の上に構築されたメタレベル言語を用い、異種のオントロジーを単一のフレームワーク内で表現およびリンク可能にする。
• オントロジー言語、論理、翻訳のレジストリを導入し、IRI およびコンテンツネゴシエーションを用いた形式主義の標準的特定および解決を可能にする。
• 人間の可読性、ツール間相互運用性、ウェブベースの交換を目的として、テキスト形式、XML 形式、RDF 形式の3つの具体的な構文をサポートする。
• インポート、保存的拡張、理論解釈といった論理的構造を用いてオントロジー間のリンクを形式化するとともに、統計的対応を有する非論理的アライメントもサポートする。
• 随伴射影と、レジストリ登録済みのマッピングを用いて、論理およびオントロジー言語間の翻訳を可能にし、複数の選択肢がある場合のデフォルト選択メカニズムを備える。
• モデル理論に基づく形式的意味論を用いてフレームワークを根拠づけ、拡張性および検証可能性を確保するため、機械読取可能な定義を OMDoc/MMT に発行する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 OWL やコモンロジックなどの異なる論理的形式主義で形式化されたオントロジーを、意味的に意味のある方法で統合し、一貫性を検証するにはどうすればよいか？
• RQ2 異種の知識システム間で分散型オントロジーの自動相互運用性および検証を実現するために必要なメカニズムは何か？
• RQ3 持続的で拡張可能なオントロジー統合を支援するため、オントロジー言語、論理、翻訳の標準化された拡張可能なレジストリをどのように設計できるか？
• RQ4 DOL の構文および意味論を、既存のツール、ウェブ標準（RDF/XML）、および知識工学の実践とどのように相互運用可能に設計できるか？
• RQ5 論理的リンクと非論理的リンクの両方をサポートする言語に、形式的で機械理解可能な意味論をどのように統合できるか？

主な発見

• DOL は、OWL やコモンロジックなどの多様な論理的形式主義を対象とするメタレベル言語と標準化された意味論を備えた、形式的で機械理解可能なフレームワークを提供する。
• オントロジー言語、論理、翻訳のレジストリをサポートしており、IRI およびコンテンツネゴシエーションを用いた形式主義マッピングの自動解決を可能にする。
• DOL の構文は、テキスト形式、XML 形式、RDF 形式の3つのシリアル化形式で定義されており、既存のツールおよびウェブベースの知識交換との広範な互換性を確保する。
• インポート、保存的拡張、理論解釈といったリンクの形式化により、オントロジーの一貫性および整合性の自動検証が可能になる。
• 随伴射影と、論理間の複数の翻訳経路の使用により、柔軟で拡張可能かつ形式的根拠を持つオントロジーのマッピングが実現できる。
• DOL は、ISO/TC 37/SC 3 の下で OntoIOp プロジェクトの一環として標準化が進行中であり、最終標準（ISO 17347）は2015年に予定されており、広範なコミュニティおよび機関的支援を示している。