[論文レビュー] The observational roots of reference of the semantic web

Simon Scheider, Krzysztof Janowicz+1 more|arXiv (Cornell University)|Jun 27, 2012

Semantic Web and Ontologies参考文献 18被引用数 3

ひとこと要約

この論文は、知覚、認知、技術的人的能力に基づいた、人間中心の、操作的アプローチを提示する。地理測量システム、尺度、アドレスシステムなどの再現可能な観察手順に基づく参照システムを構築することで、上位互換のオントロジーと形式的意味論の限界を克服し、下位互換の意味統合を可能にする。

ABSTRACT

Shared reference is an essential aspect of meaning. It is also indispensable for the semantic web, since it enables to weave the global graph, i.e., it allows different users to contribute to an identical referent. For example, an essential kind of referent is a geographic place, to which users may contribute observations. We argue for a human-centric, operational approach towards reference, based on respective human competences. These competences encompass perceptual, cognitive as well as technical ones, and together they allow humans to inter-subjectively refer to a phenomenon in their environment. The technology stack of the semantic web should be extended by such operations. This would allow establishing new kinds of observation-based reference systems that help constrain and integrate the semantic web bottom-up.

研究の動機と目的

• 複数のユーザー間でデータをリンクするための共通の参照対象が不可欠である、Semantic Webにおける参照問題を解決する。
• 形式的意味論やURIsに依存する上位互換のアプローチの優位性を、人間の認知的・知覚的操作の重要性に焦点を当てることで挑戦する。
• 文脈依存性があり、対人的参照を保証できない形式的意味論や自然言語記述の限界を克服する。
• 再現可能な人間の観察と慣習によって意味を制約する、新しい意味統合レイヤーとしての参照システムを導入する。
• 現実世界の現象に意味を根拠づける人間中心の、操作的基盤をSemantic Webの技術スタックに統合する。

提案手法

• 知覚と共同注意に基づき、再現可能な現象に注目する人間の言語行為としての参照の操作的視点を提示する。
• 定義による上位互換の方法ではなく、知覚的作業とアフォーダンスに基づく下位互換の方法で、地理的場所や水体などの意味的概念を再構築する。
• 地理測量システム、尺度、アドレスシステムなどの参照システムを、新しい種類の意味統合レイヤーのモデルとして用いる。
• 抽象的または曖昧な概念を、慣習的に確立された再現可能な観察手順に anchored させることで、対人的参照を保証する。
• 認知フレームワーク（Gärdenforsの概念空間、Quineの観察文）を用い、人間の認知が参照をどのように根拠づけるかを形式化する。
• これらのシステムをSemantic Webスタックに統合し、上位互換のオントロジー推論を補完する、下位互換の意味制約を可能にする。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 形式的意味論やURIsに完全に依存せずに、Semantic Webで共通の参照をどのように確立できるか？
• RQ2 人間の知覚的・認知的作業が、意味的参照の根拠づけに果たす役割は何か？
• RQ3 観察手順に基づく参照システムが、多様なデータ間での意味統合の基盤としてどのように機能できるか？
• RQ4 既存のシステム（地理測量や尺度）がどのように操作的参照を実現しているか、そしてそれらを一般化する方法は何か？
• RQ5 Semantic Web技術スタックは、どのようにして人間中心の、下位互換の参照メカニズムを統合できるか？

主な発見

• 共有参照は、Semantic Webのネットワーク効果を実現するために不可欠であり、たとえば地理的場所のような同一の参照対象に複数のユーザーが貢献できるようにする。
• 形式的意味論や自然言語記述だけでは、文脈依存性や多義性の問題が解決できず、参照問題を解消できない。
• 参照は抽象的なマッピングではなく、知覚、共同注意、慣習を含む人間の行動であり、再現可能な観察可能な現象に根拠を置く。
• 地理測量システムや暦のような既存の参照システムは、人間が観察可能な手順と慣習に根ざしているため、成功している。
• 人間の作業に基づく下位互換の参照システムは、特に多様なドメインにおいて、上位互換のオントロジーよりも意味をより効果的に制約できる。
• 新しい参照システムにより、概念空間における知覚的作業と凸領域に anchored された概念を用いることで、多様な概念的解釈間での意味統合が可能になる。