1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ONTOLOGY
1.1.4. Nguyên lý và quy trình thiết kế ontology miền
1.1.4.1. Nguyên lý thiết kế ontology miền
Việc thiết kế ontology cần được tiến hành theo các nguyên lý sau đây [7], [39]:
• Nguyên lý hiện thực hóa (realism). Mục tiêu của một ontology là mô tả hiện thực. Như đã được giới thiệu, ontology được xây dựng để biểu diễn các “kiểu tồn tại” trong thực tế. Như vậy, ontology chỉ chứa tri thức về các đối tượng đang “tồn tại” mà không phải là các đối tượng được tưởng tượng.
• Nguyên lý phối cảnh (perspectivalism). Thực tại là rất đa dạng và phức tạp mà con người thường có xu hướng “đơn giản hóa” thực tại, vì vậy, cần một khung nhìn đa chiều để có mô tả chính xác về thực tại đa dạng và phức tạp.
• Nguyên lý “bác bỏ được” (fallibilism). Nguyên lý bác bỏ được chính là nguyên lý quan trọng nhất trong lý thuyết khoa học, theo đó, một lý thuyết được công nhận cho đến khi chỉ ra một ví dụ thực tiễn bác bỏ nó. Các thành phần trong ontology phản ảnh thực tại, và tương tự như lý thuyết khoa học, khi thực tại có sự thay đổi thì các thành phần ontology tương ứng cũng cần được thay đổi theo.
• Nguyên lý đầy đủ (adequatism). Các thực thể trong một ontology miền cần được xem xét nghiêm túc theo các điều khoản riêng của chúng, không được coi là có thể bỏ bớt một số thực thể này vì đã có các thực thể khác.
• Nguyên lý tái sử dụng. Các ontology hiện tại cần được coi là một chuẩn đánh giá (benchmarks) và được tái sử dụng bất cứ khi nào có thể được khi xây dựng ontology cho các miền mới. Bước sử dụng lại các tài nguyên ontology hiện có trong xây dựng ontology là được định hướng theo nguyên lý này.
• Quá trình thiết kế ontology nên cân bằng giữa độ tiện ích và nguyên lý hiện thực hóa. Cần cân bằng giữa giá trị ngắn hạn và giá trị dài hạn của ontotoly cần xây dựng. Tránh việc hy sinh nguyên lý hiện thực hóa để nhắm tới các tiện ích ngắn hạn khi xây dựng một ontology vì điều đó nhiều khả năng làm giảm giá trị hữu ích lâu dài của ontology.
• Quá trình thiết kế ontology cần là quá trình mở. Các ontology khoa học luôn cần sự cập nhật theo sự tiến bộ của tri thức; việc thiết kế, bảo trì, và cập nhật ontology cần là một quá trình liên tục.
• Nguyên lý thành công từng bước (còn được gọi là “trái cây treo thấp”: Low-Hanging Fruit). Trong thiết kế ontology, cần bắt đầu với các đặc trưng dễ hiểu và dễ xác định nhất của miền, sau đó mở rộng dần tới các đặc trưng phức tạp và cần tranh luận hơn. Khi xây dựng ontology, đầu tiên xác định các thành phần cốt lõi nhất sau đó mở rộng dần để hoàn thiện.
1.1.4.2. Quy trình xây dựng ontology
[39]
Hình 1.3 trình bày hai khung quy trình xây dựng ontology phổ biến [39], trong đó, mối liên hệ tương ứng các giai đoạn giữa hai khung quy trình này cũng được chỉ dẫn.
Như vậy, quy trình xây dựng ontology gồm ba bước chính là Xác định mục đích và phạm vi, Nắm bắt ontology và Thực thi ontology:
• Xác định mục đích và phạm vi. Xây dựng (phát triển) ontology được tiến hành dưới hình thức triển khai một dự án phát triển hệ thống phục vụ mục đích của một tổ chức, vì vậy, mục đích và phạm vị của dự án phát triển ontology được xác định rõ ràng. Phạm vi phát triển ontology có thể liên quan tới các tài nguyên ontology sẵn có thì cần khai thác các tài nguyên ontology này.
• Nắm bắt ontology. Đầu tiên cần xác định tập khái niệm thuộc ontology, sau đó trình bày định nghĩa về các khái niệm này và xác định thực thể cùng các quan hệ giữa chúng. Nói một cách chi tiết, trước tiên cần lên được danh sách các thuật ngữ quan trọng, sau đó, xác định các lớp và quan hệ phân cấp, xác định các thuộc tính và tạo các thể hiện. Việc nắm bắt ontology thường được tiến hành theo các vòng lặp để mở rộng dần các tập cần được xây dựng, chẳng hạn, các thuật ngữ, quan hệ từ bước trước đóng vai trò “mồi” để phát hiện các thuật ngữ, quan hệ mới.
• Thực thi ontology. Tương ứng như thực thi một hệ thống phần mềm.
Theo một cách diễn đạt khác, R. Arp và cộng sự [7] giới thiệu một quy trình xây dựng ontology bao gồm các bước như sau:
• Xác định rõ ranh giới các vấn đề cốt lõi của ontology cần xây dựng,
• Xác định các thuật ngữ chung được sử dụng trong các ontology hiện có và trong sách giáo khoa chuẩn, sau đó tiến hành phân tích để loại bỏ dư thừa (nếu có).
• Sắp xếp các thuật ngữ đã xác định được theo một cấu trúc phân cấp theo mức khái quát giảm dần.
gic, tính triết lý, tính khoa học; (ii) sự gắn kết và tương thích với các ontology gần gũi; (iii) tính dễ hiểu đối với người sử dụng, đặc biệt thông qua việc phát biểu các định nghĩa người sử dụng hiểu được.
• Chuyển dạng sản phẩm trình diễn lên một ngôn ngữ máy tính để
kết quả thiết kế có thể cài đặt được theo một khung tin học hóa nào đó.