Каково практическое применение онтологий?

Я прочитал много статей и книг об онтологиях и пытаюсь понять, как они используются в реальном проекте. Например, как можно определить онтологию для робота-футболиста и использовать ее с когнитивной архитектурой, чтобы сделать ее разумной?

Являются ли онтологии отношениями между терминами в этой области знания (например, отношением между словом «мяч» и «футболом» и определением физических правил и их связью с движением стопы и мяча) или отношениями между тактиками, стратегиями и различными сочетаниями тактик?

Есть ли наглядные примеры использования онтологий в реальных проектах и ​​их сочетания с когнитивными архитектурами, такими как ACT-R, для расширения когнитивной архитектуры?

Ответы (1)

Интересный вопрос. «Онтология» часто используется сбивающим с толку и многозначным образом, поэтому давайте начнем с того, что очень быстро проясним терминологию для тех, кто не знаком с различными значениями.

Что означает «онтология»?

В широком смысле онтология — это философское исследование бытия . Онтология — это метод установления того, какие существа или сущности могут существовать (ср. эпистемологию, должны ли мы верить в их существование), как их можно группировать и в каких отношениях они могут быть.

В информационных и компьютерных науках «онтология» используется в родственном, но не идентичном смысле для обозначения формально определенных наборов типов, свойств и отношений между ними. Итак, чтобы ответить на ваш вопрос, отношения составляют часть онтологии, но онтологии не содержат наборов отношений и ничего, кроме наборов отношений. Со страницы Википедии:

Онтология — это описание (подобно формальной спецификации программы) понятий и отношений, которые могут формально существовать для агента или сообщества агентов. Это определение согласуется с использованием онтологии как набора определений понятий, но более общее. И это другое значение слова, чем его использование в философии. -- Том Грубер, К принципам проектирования онтологий, используемых для обмена знаниями .

( Грубер обновил определение в 2007 году, но оно не столько отличается, сколько расширение.)

Онтологии и ACT-R

ACT-R определяет базовую онтологию с модулями сущностей, буферами и сопоставителями шаблонов , способами группировки сущностей в пределах их типа (например, перцептивно-моторные модули и модули памяти ) и отношениями между ними.

ACT-R

Мы используем онтологии, чтобы абстрагироваться от конкретных структур данных. Когнитивная архитектура ACT - R подразумевает и определяет онтологию, и мы можем использовать эту онтологию для расширения ACT-R или заставить ACT-R взаимодействовать с другими архитектурами , которые могут не иметь какой-либо структуры данных, пересекающейся с ACT-R. Олтрамари и др. (2014) приводит подходящий конкретный («настоящий»?) пример. Они соединили ACT-R с системой управления знаниями SCOPE, где они используют конкретные онтологии информатики, чтобы расширить ACT-R для использования абстрактных философских онтологий.

Как правило, модели ACT-R используют столько знаний, сколько требуется для выполнения четко определенных когнитивных задач. В целом их можно рассматривать как «монадических» агентов, чьи базы знаний ограничены, частично пригодны для повторного использования и спорадически переносимы в экспериментальных условиях. Напротив, для того, чтобы воспроизвести высокоуровневое контекстуальное мышление и распознавание образов у ​​людей, ACTR должен быть доступен большой объем знаний здравого смысла: чтобы преодолеть эти ограничения, мы предлагаем оснастить ACT-R специальным модулем для обработки. онтологии [философский смысл], т.е. семантические спецификации данной области или приложения (Guarino, 1998) [информационно-научный смысл], которые обычно используются в сочетании с механизмами логического вывода для дедуктивных рассуждений. Поскольку декларативный модуль ACT-R поддерживает относительно грубую семантику, основанную на парах слот-значение, а процедурная система не оптимальна для эффективного управления сложными логическими конструкциями, необходимо специальное расширение, чтобы сделать ACT-R пригодным для реализации знаний. интенсивные когнитивные задачи, такие как контекстно-зависимое пространственное мышление. Соответственно, мы разработали дополнительный модуль в качестве связующего компонента между когнитивной архитектурой и внешней системой базы знаний KBS, SCONE (Fahlman, 2006).

использованная литература

  • Олтрамари, А., Винокуров, Ю., Лебьер, К., О, Дж., и Стенц, А. (2014, март). Когнитивная система на основе онтологий для контекстуального мышления в архитектурах роботов. В серии весенних симпозиумов AAAI 2014 г.
Спасибо за ответ на мой вопрос. Я читал статью « На пути к когнитивной системе поддержки принятия решений в кибероперациях» и пытался понять структуру предложенной в ней системы, особенно рисунок 2 , показывающий взаимосвязь между ACT-R, Онтологии и структура TENA. Мне было интересно, не могли бы вы помочь мне понять это. Я задам вопрос по CS, если это необходимо, чтобы вы мне ответили.
С точки зрения когнитивной науки они всего лишь подключают пару онтологий кибербезопасности к декларативной памяти ACT-R. Например, связующий модуль между репозиторием TENA и ACT-R преобразует идею репозитория TENA о «целевой фишинговой электронной почте» во что-то, что ACT-R может понять и использовать. Вы можете думать об этом аналогично тому, как звуковые волны преобразуются в нейронные сигналы в ухе.
В чем разница между онтологиями сценариев и онтологиями кибербезопасности? Делает ли модуль управления событиями что-то особенное в системе? Моя идея заключается в том, что при каждом произошедшем событии, например кибератаке, выбирается онтология сценария, и система действует на атаку по выбранному сценарию.
Я не думаю, что документ уточняет, помимо предложения «проектирования и разработки прикладных формальных онтологий, 1) служить базой знаний для наших когнитивных моделей (онтологий кибербезопасности) и 2) классифицировать и аннотировать данные испытаний и обучения кибербезопасности ( Сценарные онтологии)».
Я читал документы об онтологиях сценариев, таких как SOFERS Scenario Ontology for Emergency Response System , описывающих сценарий (посредством онтологии) для столкновения с чрезвычайной ситуацией, такой как землетрясение, и предоставление ему экземпляров, необходимых для его тестирования в прототипе системы. Представляет ли такую ​​онтологию онтология, построенная на основе данных тестирования и обучения кибербезопасности ? какое знание представляет сценарная онтология?
Онтология — это не данные как таковые, а скорее структура, позволяющая, скажем, ACT-R использовать репозиторий TENA в своей декларативной памяти или в качестве нее.
Говоря «Модуль-мост между репозиторием TENA и ACT-R преобразует идею репозитория TENA о «целевой фишинговой электронной почте» во что-то, что ACT-R может понять и использовать», вы имеете в виду, что онтологии кибербезопасности создают идею «целевой фишинговой электронной почты». это в репозитории TENA понятно для ACT-R, или вы имеете в виду, что мы должны создавать онтологии кибербезопасности, которые представляют такие идеи, как «целевой фишинг электронной почты», а затем эти онтологии понятны для ACT-R?
Я не знаю. Подходя к этому с точки зрения ACT-R, я бы сказал, что эти два варианта не отличаются по смыслу, но, поскольку ACT-R здесь как бы тангенциален, этот вопрос может лучше подходить для CS SE. Если вы сделаете кросспост, я был бы признателен за ссылку (это интересный вопрос).
Я задал вопрос о разнице между двумя онтологиями и другие вопросы, возникающие из рисунка 2 на CS SE. А вот Ссылка .
Каково практическое применение онтологий?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v