Szkoła Web 3.0 Dowiedz się czym jest Sieć Semantyczna

Odpowiedź na to pytanie przez wiele lat wydawało mi się całkiem oczywista. Kiedy w 2007 roku, w czasie naszego tutoriala o Semantycznych Bibliotekach Cyfrowych w czasie konferencji WWW (w nawiązaniu do slajdu 24), ktoś poprosił nas o dokładne wyjaśnienie różnic, okazało się, że zdefiniowanie odpowiedzi w sposób jednoznaczny nie było takie proste; po kilku latach pracy w tematyce Sieci Semantycznej i bibliotek cyfrowych - niektóre pojęcia przyjmuje się jak aksjomaty.

Ponieważ temat wypłynął niedawno na forum Biblioteka 2.0, postanowiłem zmierzyć się z tym pytaniem.

Niecały miesiąc po wspomnianym tutorialu na konferencji WWW, prezentowaliśmy tematykę Semantycznych Bibliotek Cyfrowych na konferencji ESWC2007. Tym razem postanowiliśmy odpowiedzieć na to pytanie od razu w czasie prezentacji:

Podstawowymi 3 pojęciami, które musimy rozróżniać to: taksonomia (ang. taxonomy), tezaurus (ang. thesaurus) i ontologia (ang. ontology). Wszystkie mają przynajmniej jedną cechę wspólną: są stałą kolekcją pojęć, tzn. że nie można dowolnie i samodzielnie dodawać do nich nowych pojęć tak jak to ma miejsce w przypadku tagów. Nie oznacza to, że są one całkowicie niezmienne, a jedynie to, że ich dynamika zmian jest dużo wolniejsza.

Zacznijmy od taksonomii: najprościej rzecz ujmując jest to kolekcja pojęć pomiędzy, którymi zostały określone relacje tworzące hierarchię tych pojęć. Zazwyczaj mówimy o zawężaniu i poszerzaniu znaczenia pomiędzy pojęciami w hierarchii; tak też nazywają się predykaty wprowadzone w SKOS, odpowiednio skos:narrower i skos:broader.

Tezaurus jest kolekcją pojęć pomiędzy, którymi występują nie tylko relacje tworzące hierarchię tych pojęć, ale również dodatkowe relacje znaczeniowe (semantyczne). W przypadku tezaurusów w stylu WordNet, dodatkowymi relacjami mogą być określenia synonimów, homonimów, itp.

Czym więc jest sama ontologia? Pojęcia które są w niej zdefiniowane za pomocą formalnego języka definicji ontologii (np. OWL), pozwalają na nadanie znaczenia innym pojęciom w konkretnej dziedzinie wiedzy. Czyli zarówno w tezaurusie jak i ontologii używamy zestawu meta-pojęć, które tworzą relacje pomiędzy pojęciami z danej kolekcji; w przypadku tezaurusa pojęcia te definiujemy wraz z danym tezaurusem lub używamy standardów w stylu SKOS, zaś w przypadku ontologii używamy formalnych języków w stylu OWL. Różnica jest o tyle znacząca, że pojęcia wprowadzane w formalnych językach typu OWL mają nie tylko konkretne znaczenie, ale co więcej implikują znaczenie na pojęciach, które opisują. Najważniejsze jest jednak to, że tezaurusy czy taksonomie wykorzystujemy jako słowniki pojęć z relacjami pomiędzy nimi. W przypadku ontologii, pojęcia w niej zdefiniowane służą nam do tego aby nadawać znaczenie pojęciom z jakiegoś obszaru wiedzy.

Jak łatwo poznać, że taksonomia czy tezaurus to nie ontologia ? Bo do tego, żeby stworzyć taksonomię czy tezaurus potrzebujemy metasłownika relacji dostępnych w danej taksonomii czy tezaurusie, takiego jak np. SKOS. Z drugiej zaś strony wiemy, że SKOS jest lekką ontologią. Tym samym ontologie i tezaurusy/taksonomie istnieją na dwóch różnych poziomach "abstrakcji".

Zdaję sobie sprawę, że być może nadal część z was nie do końca rozumie różnicę, ale mam nadzieję, że szczególnie ostatni akapit pozwoli dostrzec znaczące szczegóły pomiędzy ontologią a tezaurusami i taksonomiami.

Tom Gruber (niekwestionowany autorytet w sprawach ontologii), kiedyś stwierdził, że ontologie są często przyrównywane do taksonomicznej hierarchii klas, ich definicji i relacji zawierania; jednak ontologie nie mogą być ograniczone do tych form. Ontologie nie mogą być również ograniczone konserwatywnymi definicjami, które jedynie wprowadzają terminologię ale nie wprowadzają żadnej wiedzy o otaczającym świecie.

O ile więc można przyjąć, że ontologia zawiera elementy taksonomiczne, bo mamy hierarchię klas czy właściwości, to

1. taksonomia dotyczy bardziej konkretnych pojęć z ontologii a nie całej ontologii
2. ontologia będzie nadal ontologią bez hierarchii klas czy właściwości; a czy taksonomia nie pozostanie taksonomią bez hierarchii konceptów ?
3. i jeszcze raz powtórzę: należy patrzeć na to do czego służy ontologia a do czego taksonomia; ta pierwsza pozwala nam modelować świat w sposób formalny, taksonomia - może być użyta do tego aby klasyfikować lub opisać, ale nie modelować