Problems Associated with Visualisation

Una ontología es una base del conocimiento, que permite representar un conjunto de datos los cuales pertenecen a un dominio. Especifican un vocabulario referente a cierto dominio el cual define entidades, clases, propiedades, predicados y funciones y las relaciones entre estos. Las ontologías desenvuelven un papel clave en la interoperabilidad semántica entre sistemas

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de información y su uso dentro del contexto. La característica que ha hecho fuerte a las ontologías frente a otros sistemas de representación de conocimiento es su capacidad de inferir conocimiento. En estos últimos años el interés en este tipo de representación del conocimiento se ha incrementado y su uso y aplicación es muy extenso y variado en Ingeniería del Conocimiento, Sistemas de Información, Inteligencia Artificial, Procesamiento de Lenguaje Natural, Búsqueda de Información, Integración de Bases de Datos, Bio- informática, Educación, etc.

En el ámbito del Procesamiento del Lenguaje Natural (PLN), las ontologías se

están empleando para construir representaciones independientes de la lengua que puedan servir de punto de encuentro entre dos o más lenguas naturales. En este sentido la ontología se considera como el repositorio de conceptos que establecen conexiones entre los símbolos de una lengua y sus referentes en el campo o subcampo que se estudia. La creación de una ontología impone un buen número de restricciones sobre la metodología de trabajo, asegurando, por ejemplo, que todos y cada uno de los términos estén asignados a un concepto determinado. Cada uno de los conceptos, por su parte, debe formar parte de una estructura bien definida y debe ser posible especificar diversos tipos de relaciones entre ellos, que ayuden a describir formalmente el dominio específico en el que los términos se enmarcan.

El uso de ontologías para la recuperación de la información tiene ciertas ventajas

sobre los métodos de acceso simples basados en palabras claves, una ontología suministra un vocabulario compartido común para expresar información sobre el contenido de los documentos. Además, las ontologías incluyen axiomas para especificar relaciones entre conceptos.

Las ontologías además proporcionan un soporte para representar los significados dentro de una Interlingua, y mediante estas podemos entrelazar varios recursos lingüísticos informáticos (extractores, analizadores de lenguaje, buscadores, diccionarios) para reforzar y crear conocimiento.

En la actualidad las ontologías se encuentran dispersa dentro de las organizaciones y a menudo se lo ha mantenido como una forma estructurada para ser de fácil acceso para los empleados o software.

Las investigaciones de las Ontologías van de la mano con las de la Web Semántica, y hoy en día son muchos los proyectos que se están llevando a cabo,

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con grandes auspicios nacionales e internacionales. Es en Europa en donde la investigación y los proyectos han puesto mayor atención en estos temas. A continuación se describe algunos grupos de trabajo junto con los proyectos que realizan [20]:

ONTOLOGÍAS EN LA INVESTIGACIÓN HISTÓRICA, conformado por

Antonio Calvo Cuenca, Juan Antonio Romero del Castillo, María Araceli

Serrano_–Tenllado. Del Departamento de Informática y Análisis

Numérico, Universidad de Córdoba: este grupo de trabajo se ha dedica al desarrollar, mejorar y difundir las ontologías desarrolladas en el lenguaje OWL incorporando a estas relaciones y atributos mediante la aplicación Himocomp (Historia Moderna Computacional) que ha sido desarrollada en el lenguaje de programación python, han creado un portal para la difusión de ontologías históricas17_{, y un portal para}

difundir los resultados obtenidos del proyecto COFELU18_.

 EL GRUPO NETWORKED SEMANTICS (NETS)19_{, integrantes Pablo}

Castells, Fernando Díez, Iván Cantador, Miguel Corella, Miriam Fernández, José M. Fuentes, Mariano Rico, María Ruiz, David Vallet. Escuela Politécnica Superior, Universidad Autónoma de Madrid: este grupo se ha dedicado a la representación, compartición, recuperación y explotación del conocimiento o función de la Web, recuperación de información basada en ontologías, servicios Web Semánticos, personalización en la recuperación de información a través del perfeccionamiento de las preferencias semánticas de los usuarios, y procesamiento de lenguaje natural; dedicado a estas líneas de investigación este grupo ha podido aportar con aplicaciones a diversas áreas como El periodismo, Economía y Finanzas, entre otras. Entre los proyectos en los que ha participado se puede mencionar los siguientes: aceMedia20 _{es un proyecto dedicado a la investigación y desarrollo de}

técnicas para la personalización y búsqueda de recursos multimedia

basados en semántica, Arcadia su investigación está dedicado al diseño

de ontologías, construcción de bases de conocimiento, técnicas de visualización y navegación de conocimiento basadas en ontologías,

17 http://siva.uco.es/hmi 18 http://siva.uco.es/cofelu 19

Sitio Web del Grupo NETS: http://nets.ii.uam.es 20

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Aniceto21 web semántica aplicada a contenidos de información financiera y económica, creación de una ontología de dominio financiero, y una base de conocimiento que agrupa datos de bases documentales de

una empresa de analistas financieros, Neptuno22 gestión de información

y publicaciones para prensa digital basada en la web semántica.

 GRUPO ALARCOS EN ONTOLOGÍAS23_{, conformado por Francisco Ruiz,}

Aurora Vizcaino, Mario Piattini, Grupo Alarcos, Departamento de Tecnologías y Sistemas de Información, Escuela Superior de Informática, Ciudad Real: este grupo está dedicado a mejorar la calidad de los sistemas de información desarrollando nuevas herramientas, técnicas y métodos; compartir conocimiento y conocer los nuevos dominios de información en los cuales se trabajar es un reto que requiere de tiempo y esfuerzo, por esta razón este grupo de trabajo a creído conveniente la incorporación de ontologías (Ontologías de Dominio) para mejorar la compartición de conocimiento entre los diferentes participantes del proyeto (clientes, gerente, usuarios finales, analistas, etc).

 GRUPO DE APLICACIONES DE INTELIGENCIA ARTIFICIAL24_{, Pedro}

Gonzales Calero, Departamento de Sistemas Informáticos y Computación, Universidad Complutense de Madrid-España:

Es importante mencionar que en la actualidad aún existen pocas ontologías que estén disponibles en más de una lengua natural, en la biblioteca OntoSelect25

solamente existen 28 ontologías multilingües de las 1.117 que alberga, y de estas pocas se ha podido constatar que presentan carencias en los lenguajes que no son su lengua natural [21].

2.4.1 Componentes de una Ontología:

Una ontología está compuesta por los siguientes componentes:

21

Información del Proyecto Aniceto: http://nets.ii.uam.es/aniceto

22 _{Información del Proyecto Neptuno: http://nets.ii.uam.es/neptuno} 23 _{Sitio Oficial del Grupo Alarcos: http://alarcos.inf-cr.uclm.es/}

24 _{GAIA - Group for Artificial Intelligence Applications: http://gaia.fdi.ucm.es} 25 _{http://olp.dfki.de}

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 Conceptos (Clases): representan el sentido más amplio y son las ideas que se van a formalizar; pueden ser objetos, eventos, procesos, métodos. Se organizan en jerarquía.

 Propiedades (atributos): constituye relaciones extrínsecas e

intrínsecas de los conceptos y las relaciones entre conceptos y describen sus características y atributos.

 Relaciones: son las interacciones entre los conceptos.

 Funciones: son un tipo concreto de relación donde se identifica un elemento mediante el cálculo de una función que considera varios elementos de la ontología.

 Axiomas: son enunciados verdaderos sobre los conceptos y sus relaciones, se usan para verificar la consistencia de la ontología. modelan conocimiento que no puede ser representado usando otros componentes.

 Instancias: representan entidades u objetos pertenecientes a una determinada clase de la ontología. Representan objetos determinados de un concepto.

2.4.2 Clasificación de Ontologías:

Existen varias clasificaciones dependiendo de algunos detalles como según nivel de detalle, de dependencia, tamaño, etc. a continuación describimos algunos tipos de ontologías, que creemos los más importantes y explotados [25]:

 Ontologías de Alto Nivel (Genéricas): describen aspectos muy

generales como espacio, tiempo, materia, evento, etc. Son para grandes comunidades de usuarios.

 Ontologías de Dominio: describen los conceptos, relaciones y teorías de diferentes y específicos dominios de interés como medicina, cine.

 Ontologías de Tarea: los conceptos y relaciones que se toman en cuenta para crear una ontología de este tipo son los concernientes a los pasos, estructuras, tareas o actividades que se siguen en un proceso con el fin de dar solución a un problema o situación, por ejemplo describen el proceso de una actividad específica como venta.

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Existen otros tipos de ontología derivados de las anteriores [22]:

 Ontología Educacional: se considera a una ontología de este tipo, a aquellas se usen para la enseñanza basándose en tecnologías Web.

 Ontologías de Comunicación: se utilizan para el paso de mensajes entre distintas plataformas, repositorios o servicios educativos, se define la semántica en que se basaran los mensajes, el vocabulario de los términos utilizados en la comunicación.

 Ontologías Terminológicas: especifica términos que son usados en un universo, se usan para unificar vocabulario en un entorno específico.

 Ontologías de Información: especifican la estructura de

almacenamiento de la base de Datos, crear una estandarización para el almacenamiento de la información.

 Ontologías representacionales: en las que se especifican las

conceptualizaciones que subyacen a los formalismos de representación

del conocimiento, por lo que también se denominan meta-ontologías

(meta-level o top-level ontologies).

2.4.3 Desarrollo de una Ontología:

Existen varias metodologías que guían en la construcción de una ontología [23], como por ejemplo el método Uschol and King´s, el método Methontology ó el On-to-Knownledge. Para iniciar el proceso de creación de una ontología lo primero qué se debe analizar es el dominio y el ámbito de la ontología definiendo los recursos e información que se va a utilizar, analizar también para que va a estar orientada la ontología. Luego es necesario ver la posibilidad de reutilizar una ontología ya existente ó de que nuestra ontología tenga algún tipo de interacción con otra Ontología relacionada.

Para el desarrollo de una ontología se debe tener presente los siguientes pasos [24]:

 Definir las clases: para poder llegar a identificar las clases de una ontología, es necesario describir los términos más importantes del tema, para que en base a estos podamos definir luego cuáles serán tomados como clases y cuales como subclases según su clasificación.

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 Organizar las Clases jerárquicamente: colocar las clases en una jerarquía de taxonomías (subclase, superclase)

 Definir las propiedades (atributos) y las características de estas como

las de rango, dominio, cardinalidad, etc. y describir los valores

permitidos para estos.

 Creación de Instancias: rellenar los valores de los atributos con ejemplos.

2.4.4 Lenguajes de Ontologías:

Permite que las ontologías sean interpretables por las máquinas [26]:

 OWL (Lenguaje de Ontologías Web): El lenguaje OWL ha sido diseñado

para que las aplicaciones puedan procesar e integrar automáticamente el contenido de la información en la Web, en vez de simplemente

presentarla pa_{ra consumo humano . OWL toma como base lenguajes ya}

existentes tales como XML, XML Schema, RDF y RDF Schema, pero incluye nuevas características para permitir crear ontologías: vocabulario para describir clases y propiedades, relaciones, restricciones, cardinalidad, características de las propiedades, propiedades enumeradas, y otras.

 RDF (Infraestructura para definición de Recursos): lenguaje para definición de ontologías y metadatos, describen recursos identificados por URLS, se define por una tripleta sujeto (recurso), predicado (propiedad) y objeto (literal).

 WSML (web service modeling Language): es un lenguaje específico para ontologías orientado al modelado de servicios Web semánticos.