[论文解读] 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 7

一句话总结

本文提出了一种基于信息流（IF）逻辑的语义知识组织形式化基础，通过共享的通用本体和同义类型等价关系实现本体共享。结果表明，虚拟可计算本体作为参与者本体在共享结构下的融合而产生，通过IF理论解释和基于商集的融合，实现了跨社区的互操作性。

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.

研究动机与目标

• 建立一个跨不同话语社区的互操作知识组织的正式框架。
• 将本体共享建模为具有同义类型等价关系的结构化扩展层次。
• 将社区特定本体形式化为IF逻辑，以及其与共同本体的关联形式化为解释。
• 证明共享知识可作为融合本体的商集被计算导出。
• 表明虚拟可扩展本体能够捕捉所有共享的概念结构。

提出的方法

• 将每个社区的本体表示为IF逻辑，形式化其概念结构。
• 将一个共同共享本体定义为两个社区均扩展的IF理论。
• 将从共同本体到社区本体的链接建模为IF理论中的解释。
• 使用同义类型等价关系对齐不同本体之间的术语和语义。
• 通过模去共享结构的商集操作，构建参与者本体的融合虚拟本体。
• 使用IF逻辑的公理化框架形式化整个系统，以确保一致性和可计算性。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何正式链接不同社区的本体，以实现共享理解？
• RQ2 何种正式结构能够实现跨本体的共享术语和语义的表示？
• RQ3 如何从个体社区本体中计算导出一个共同的、可扩展的本体？
• RQ4 信息流框架在何种方式下支持本体融合为共享概念结构？
• RQ5 同义类型等价在通过共享本体实现互操作性中扮演何种角色？

主要发现

• 本体共享被形式化为从一个共同通用本体出发的扩展层次，实现了跨社区的对齐。
• 共享的概念结构可作为参与者本体之和模去共享结构的商集被计算导出。
• 由此产生的虚拟本体捕捉了所有社区连接，并可通过基于IF的融合实现可扩展性。
• 同义类型等价关系在无需完全本体合并的情况下实现了语义对齐。
• 该方法利用IF逻辑的形式语义确保了共享知识的一致性和可计算性。
• 该框架通过将社区特定本体建模为共享IF理论的解释，支持了互操作性。