Architecture for Distributed Development of an Ontology Library

Abstract

Tämä työ luokittelee ontologian muutosoperaatiot, jotka rikkovat ontologioiden välisiä riippuvaisuuksia. Työssä kuvataan ontologiakirjastoarkkitehtuuri, joka havaitsee vahingolliset muutokset ja jonka avulla niitä voidaan hallita.

Semanttinen web on tulevaisuutemme älykäs Internet, jossa tietokoneet kykenevät ymmärtämään tallettamansa tiedon semanttiset suhteet. Semanttisten suhteiden perusteella tietoa voidaan liittää yhteen uudella, tehokkaalla tavalla. Ontologiat ovat Semanttisen Webin ydin. Ne mallintavat tiedon taustalla olevien käsitteiden merkitykset ja niiden väliset suhteet. Jotta Semanttinen Web voisi toteutua, tarvitaan yhteisiä, uudelleenkäytettäviä ontologioita tiedon merkitysten kuvailuun. Ontologiakirjastot kokoavat ontologioita yhteen tukeakseen näiden uudelleenkäyttöä ja ontologioiden jakamista.

Tärkein tapa käyttää uudelleen jokin ontologia on sisällyttää se uuteen ontologiaan, joka käyttötapauskohtaisesti tarkentaa ensimmäisen ontologian määritelmiä lisäämällä uusia käsitteitä ja suhteita. Tämä mahdollistaa ontologioiden jakamisen itsenäisiin yksiköihin ja niiden hajautetun kehityksen. Ongelmaksi muodostuvat muutospaineet käsitteiden muuttuessa; alkuperäisen ontologian käsitteitä joudutaan päivittämään, ja muutokset voivat rikkoa siitä riippuvaisia ontologioita.

Tämä työ luokittelee joukon kirjallisuudessa tunnustettuja ontologian muutosoperaatioita. Kunkin operaation seuraukset ontologiariippuvaisuuksille analysoidaan, ja muutosoperaatiot asetetaan tärkeysjärjestykseen vaikutusten laajuuden ja operaation yleisyyden mukaan.

Luokitellut muutosoperaatiot voidaan havaita ontologiakirjastolla, jonka arkkitehtuuri kuvataan. Asiakas-palvelin -pohjainen järjestelmä mahdollistaa virhetilanteiden havaitsemisen heti muutoksentekohetkellä ja tiedon välittämisen virheen syystä ja seurauksista muille ontologioille. Virhetilanteiden käsittelyyn erikoistuneita komponentteja voidaan kehittää järjestelmän tarjoaman rajapinnan avulla.

Arkkitehtuuriin sisältyvät lisäksi julkinen ontologiakirjasto, jossa hyväksyttyjä ontologiaversioita voidaan julkaista, sekä kehitysympäristö, joka takaa yhtenäisen versionhallinnan ontologioille. Ontologian julkaiseminen kehitysympäristöstä julkiseen ontologiakirjastoon tapahtuu hallitun julkaisuprosessin kautta.

Arkkitehtuurista on toteutettu prototyyppi, joka on rakennettu tukemaan Yleisen Suomalaisen Ontologian hajautettua kehitystä Helsingin Yliopistossa.