[論文レビュー] The Information Flow Foundation for Conceptual Knowledge Organization

Robert E. Kent|arXiv (Cornell University)|Oct 19, 2018

Semantic Web and Ontologies参考文献 2被引用数 7

ひとこと要約

本稿は、情報フロー（IF）論理を用いた概念的知識組織の形式的基盤を提案し、共有された汎用オントロジーと同義的型同等性を通じてオントロジー共有を可能にする。IF理論の解釈と商に基づく統合を通じて、参加者のオントロジーのモジュロ共有構造として仮想的かつ計算可能なオントロジーが出現することを示している。

ABSTRACT

The sharing of ontologies between diverse communities of discourse allows them to compare their own information structures with that of other communities that share a common terminology and semantics - ontology sharing facilitates interoperability between online knowledge organizations. This paper demonstrates how ontology sharing is formalizable within the conceptual knowledge model of Information Flow (IF). Information Flow indirectly represents sharing through a specifiable, ontology extension hierarchy augmented with synonymic type equivalencing - two ontologies share terminology and meaning through a common generic ontology that each extends. Using the paradigm of participant community ontologies formalized as IF logics, a common shared extensible ontology formalized as an IF theory, participant community specification links from the common ontology to the participating community ontology formalizable as IF theory interpretations, this paper argues that ontology sharing is concentrated in a virtual ontology of community connections, and demonstrates how this virtual ontology is computable as the fusion of the participant ontologies - the quotient of the sum of the participant ontologies modulo the ontological sharing structure.

研究の動機と目的

• 多様な議論の共同体間で相互運用可能な知識組織の形式的フレームワークを確立すること。
• 同義的型同等性を伴う構造的拡張階層としてのオントロジー共有をモデル化すること。
• コミュニティ固有のオントロジーをIF論理として形式化し、それらを共通オントロジーへのリンクを解釈として定式化すること。
• 共有知識が参加者オントロジーの和のモジュロ共有構造として商として計算可能に導出可能であることを示すこと。
• 仮想的かつ拡張可能なオントロジーが、すべての共有概念的構造を捉えていること。

提案手法

• 各共同体のオントロジーを、その概念的構造を形式化するIF論理として表現する。
• 両方の共同体が拡張する共通の共有オントロジーをIF理論として定義する。
• 共通オントロジーからコミュニティオントロジーへのリンクを、IF理論内での解釈としてモデル化する。
• 同義的型同等性を用いて、オントロジー間での用語と意味の整合性を図る。
• 参加者オントロジーの統合を共有構造モジュロの商として用いて仮想オントロジーを構築する。
• 一貫性と計算可能性を保証するため、IF論理の公理的枠組みを用いて全体のシステムを形式化する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 多様な共同体オントロジーを、共有理解を可能にする形式的リンクで結ぶ方法は何か？
• RQ2 オントロジー間で共有された用語と意味を表現するための形式的構造は何か？
• RQ3 個々の共同体オントロジーから、共通で拡張可能なオントロジーを計算的に導出する方法は何か？
• RQ4 情報フロー枠組みは、オントロジーを共有概念的構造に統合するためにどのように機能するか？
• RQ5 同義的型同等性は、共有オントロジーを通じた相互運用性を実現するために果たす役割は何か？

主な発見

• オントロジー共有は、共通の汎用オントロジーからの拡張階層として形式化され、コミュニティ間の整合性が可能になる。
• 共有概念的構造は、参加者オントロジーの和のモジュロ共有構造として商として計算可能である。
• 得られる仮想オントロジーは、すべてのコミュニティの接続を捉えており、IFに基づく統合によって拡張可能である。
• 同義的型同等性により、完全なオントロジー統合を必要とせずに意味的整合性が実現できる。
• IF論理の形式的意味論を用いることで、共有知識の一貫性と計算可能性が保証される。
• コミュニティ固有のオントロジーを共有IF理論の解釈としてモデル化することにより、相互運用性が支援される。