Definizione e caratteristiche dell’ontologia in informatica

Definizione e caratteristiche dell’ontologia in informatica

L’ontologia nella computer science o in generale nel dominio informatico è definita come una rigorosa ed esaustiva organizzazione di un dominio della conoscenza che è generalmene gerarchico e contiente tutte le entità rilevanti di quel dominio e le loro relazioni.

L’ontologia può essere dunque pensata come un insieme di termini e relazioni che denotano i concetti rappresentativi di un particolare dominio di informazione; essi possono caratterizzare la conoscenza in una applicazione, in un dominio specifico o in un dominio generalizzato (upper ontologies). L’ontologia descrive una particolare conoscenza in modo univoco: non esiste ambiguità poiché termini e relazioni sono condivisi dall’intera comunità di utenti del dominio di riferimento e, al tempo stesso, assegna ai termini significati “machine-readable”.

Un’ontologia può presentarsi in varie forme ma include sempre un vocabolario di termini e una descrizione dettagliata del loro significato. La sua caratteristica principale è la concettualizzazione di un dominio, ossia una rappresentazione formale della realtà così come è percepita e comunemente condivisa. Questo significa che, con riferimento ad una specifica realtà, si possono avere vocabolari diversificati ma un’unica concettualizzazione di quella realtà.

Un sistema terminologico può essere considerato una rudimentale forma di ontologia; in esso riconosciamo termini, relazioni e concetti su diversi livelli descrittivi:

  • Terminologia: lista di termini che si riferiscono a concetti in un determinato dominio
  • Thesaurus: i termini sono ordinati (per esempio alfabeticamente) e i concetti possono essere descritti da uno o più sinonimi
  • Vocabolari: i concetti hanno definizioni, formali o in free text
  • Nomenclatura: set di regole per comporre nuovi oggetti complessi
  • Classificazione: i concetti sono arrangiati usando relazioni generiche (is_a)
  • Codifica: i concetti sono individuati da codici.

Per costruire un’ontologia più complessa, invece, è necessario definire:

  • Classi ossia concetti generali del dominio di interesse.
  • Relazioni tra classi.
  • Proprietà assegnate a ciascun concetto (attributi)
  • Restrizioni sulle proprietà ossia tipologie di dati assunte dalla proprietà
  • Istanze ossia specifici oggetti del mondo reale rappresentati mediante l’ontologia. Esse ereditano attributi e relazioni dalle classi.

Ontologie e istanze formano la knowledge base: i termini definiscono concetti importanti (classi di oggetti) del dominio. Le relazioni generalmente includono gerarchie di classi (X subClassOf Y), ma anche proprietà (X cause Y), vincoli sul valore (X hasValue Y), statement disgiunti (X is_a Y), specifiche sulle relazioni logiche tra oggetti. In pratica, nel contesto web, le ontologie forniscono una comprensione condivisa di un dominio, superando le differenze nella terminologia.

Definizione e caratteristiche dell'ontologia in informatica
Esempio di una ontologia per i beni culturali
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