Diskussion:Ontologie (Informatik)

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Kritik am Nutzen für das Semantic Web

Soviel ich weiß, ist in den letzten Jahren Kritik an dem Nutzen von Ontologien für das Semantic Web aufgekommen, mit dem Hauptargument, dass die Abstimmung von Ontologien, die sich auf denselben Gegenstandsbereich beziehen, aber unterschiedliche Begrifflichkeiten dafür verwenden, nahezu unmöglich (und kaum standardisierbar) ist. Das Problem entsteht schon daran, dass für dasselbe Objekt der realen Welt in unterschiedlichen (natürlichen) Sprachen unterschiedliche Wörter existieren (Wein vs. wine usw.). Selbst wenn die Feststellung solcher begrifflichen Übereinstimmungen erfolgt wäre, könnte es dann immer noch sein, dass die Ontologien sich in ihrer Struktur widersprechen. Im Semantic Web wären solche „Ontologie-Abgleiche“ oder „Ontologie-Verschmelzungen“ aber unumgänglich.

Ich weiß nicht, vielleicht sollte man diesen Umstand im Artikel erwähnen? --85.176.230.191 11:47, 7. Feb. 2015 (CET)

Die Formulierung "Kritik am Nutzen" trifft die Sache nicht so ganz, denn es gibt ja keine so richtige Alternative zu Ontologien. Die Problematik die Du angesprochen hast, trifft aber natürlich zu. Es gibt in den Bibliothekswissenschaften deshalb einen Ansatz, mit nummerischen Ordnungssystemen zu arbeiten, Themengebieten also jeweils eine Zahl zuzuweisen, bei der jede Ziffer eine Ebene eines Ordnungsbaumes repräsentiert. Den Katalog, der jeweils den Zahlen Begriffe (eventuell auch mehrere Synonyme) zuweist lässt sich dann in verschiedene Sprachen übersetzen. Die gemeinsame Klammer ist dann aber jeweils ein nummerischer Code, der über alle Sprachen hinweg der Selbe ist. Das Verfahren hat aber nicht nur Fans.

Das funktioniert vielleicht für eine Bibliothek und dafür Literatur zu kategorisieren. Das Ordnungs-Schema bildet dann eine mehrdimensionale Matrix, in die Literatur dann einsortiert werden kann. Es gibt auch Ansätze, in denen Grundbegriffe durch Primzahlen repräsentiert werden. Komplexere Begriffe werden dann als Produkt der zugrunde liegenden Primzahlen gebildet. Das Produkt der Zahlen-Codes für "fliegen" und für "Maschine" wäre dann vielleicht ein Code der den Begriff "Flugzeug" repräsentiert; das Produkt aus "Flugzeug" und "Fahrer", dann "Pilot". Das funktioniert für kleine Begriffsumfänge wohl ganz leidlich; bei großen Begriffsumfängen werden die Zahlen aber schnell sehr unhandlich. Auf absehbare Zeit also keine Alternative, vielleicht irgendwann mal mit Quanten-Computern. Vielleicht kann man, solange es grob und damit relativ klein bleibt mit herkömmlichen Ontologien sinnvoll verknüpfen. Mit solchen relativ groben Ontologien würde man im Semantic Web eventuell schon ein Stück weit kommen, wenn es aber um komplexere Fragestellungen geht, braucht man auf jedem Fall feinmaschigere und flexiblere Ontologien und kommt dann (zumindest zur Zeit) nicht an der klassischen Form vorbei. Dass sind dann in der Regel auch keine Baum- sondern Netzstrukturen.

Es gibt zwar von den Philosophen den Anspruch eine universal gültige Ontologie zu formulieren. Ich halte einen solchen Anspruch als Ingenieur aber für unerfüllbar.

Was man derzeit macht sind zum Einen "Top-Level-Ontologien", die einen gemeinsamen Rahmen für Fach-Ontologien abstecken, damit Inkonsistenzen zwischen den Fachontologien möglichst gering bleiben. Und bei Bedarf "Brücken-Ontologien", um die Ungereimtheiten zwischen verschiedene Fach-Ontologien zu überbrücken und diese gemeinsam nutzbar zu machen. Das ist aber Arbeit für jemanden der Vater und Mutter erschlagen hat.

Es gibt auch Forschungen, die zwar nicht automatisch Ontologien miteinander verknüpfen können, aber einen Nutzer interaktiv dabei unterstützen, zwei Ontologien daraufhin abzuklopfen inwieweit sie übereinstimmen bzw. ähnliche Muster enthalten oder sich überlappen, um so Inkonsistenzen und Overhead zu entdecken und zu bereinigen. Im "Darmstädter Ontologenkreis" hat es dazu vor rund 5 Jahren einmal einen Vortrag von Prof. Rebstock und Frau Janina Fengel gegeben (sie hat, glaube ich, darüber promoviert). Die Entwicklung wird in den 5 Jahren natürlich weiter fortgeschritten sein, ich habe aber keinen aktuellen Einblick.

Neben den rein sprachlichen Problemen, spielen aber auch kulturelle Probleme eine erhebliche Rolle, da jede Ontologie einen großen Hintergrund von Annahmen voraussetzt, die nicht mit modelliert werden, weil sie innerhalb eines Kulturkreises als so selbstverständlich angenommen werden, dass man gar nicht auf die Idee kommen würde sie zu modellieren, die aber bei einer Kulturübergreifenden Interpretation schnell zu Fehlschlüssen führen können. Und kulturelle Unterschiede kann da schon bedeuten: Philosophen auf der einen Seite, Psychologen auf einer anderen, Informatiker, Mathematiker, Ingenieure, Kaufleute, ... Wir reden da also nicht über verschiedene Kontinente, sondern über unterschiedliche Welten.

Auch wenn man das jetzt als Werbung interpretieren könnte: hier gibt es eine Webseite, auf der automatisiert immer wieder neue Varianten einer Geschichte generiert werden. Das ist mehr als nur das Verketten unterschiedlicher Textbausteine, sondern dahinter steht eine Ontologie (mit vor rund einem Jahr glaube ich 700.000 Knoten). Mit einem reinen Kategoriensystem wäre das nicht hinzubekommen. Viel Spaß!

--MRewald (Diskussion) 22:50, 7. Feb. 2015 (CET)

"Typen"-Definition definiert sich mit sich selbst

"Typen: Typen repräsentieren Objekttypen in der Ontologie und stellen die zur Verfügung stehenden Typen in Klassen dar. Diese werden anhand vorher definierter Begriffe erzeugt und als Types bezeichnet (z. B. Stadt als Typ des Begriffs topologisches Element der Klasse Punkte oder Fluss als Typ des Begriffs topologisches Element der Klasse Linien)"

Gerade der erste Satz ist sehr verwirrend. 87.77.211.43 20:40, 6. Jan. 2021 (CET)

Der Absatz über Typen ist aus verschiedenen Gründen nicht hilfreich für einen Fachfremden Leser. Konkret würde ich Folgendes beanstanden:

1. "Typen: Typen repräsentieren Objekttypen in der Ontologie und stellen die zur Verfügung stehenden Typen in Klassen dar." Das ist eine selbst referenzielle Definition. Man nutzt Typ um Typ zu erklären. Bitte lieber löschen als so drin zu lassen.

2. Welche wissenschaftliche Disziplin nutzt man hier, die formalen Ontologien, die Philosophie ... ? Erstere verwenden Typen im Sinne von "Typ einer Ontologie" [1], das heißt, dass man Ontologie daran einteilt, welchen "semantischen Detailgrad" genutzt wird. Im englischen Artikel [2] zu Ontologie wird der Begriff eher aus der Philosophie heraus erarbeitet. Mein Vorschlag wäre, die formalen Ontologien zu verwenden.

3. Ontology-Typen: Woher stammt die Unterteilung in "Lightweight ontologies" und "heavyweight ontologies"? Wurde möglicherweise diese Quelle genutzt (Lightweight Ontologies, Fausto Giunchiglia and Ilya Zaihrayeu, 2007) [3]? Das ist eine Unterscheidung die ich noch nirgends gesehen habe, weder im Rahmen des Semantic Web (OWL) sowie den formalen Ontologien. Das mag an sich nicht falsch sein, jedoch scheint es mir zumindest an dieser Stelle ohne Mehrwert für das Verständnis, weil zuviel Vorwissen vorausgesetzt wird.

4. Aufgrund des überwiegenden Bezugs auf das Semantic Web im Abschnitt Ontologie (Informatik)#Ontologiesprachen, nehme ich an, dass wir hier über solche Ontologien sprechen. Mir ist sonst keine andere Repräsentationsform aus der Informatik bekannt, um Ontologien derartig zu "modellieren"/"formulieren". Aus diesem Grund könnte man auch unter "Typ" einen "Datentyp" verstehen. Im Semantic Web werden z.B. XML Schema Datentypen [4] verwendet, z.B. xsd:string für eine Zeichenkette. Datentypen spielen auch in Ontologien eine wichtige Rolle, z.B. für Bezeichner (Labels, wie rdfs:label) oder allgemein zur Annotation von Fakten.

Ich bin gerade nicht sicher ob der Begriff Typen hier überhaupt so erklärt werden sollte. Ganz ehrlich, ich würde das komplett löschen, also das Zitat aus 1.) sowie den referenzierten Abschnitt aus 3.) zu Ontologietypen. --77.21.236.72 17:05, 25. Nov. 2024 (CET)

Bitte schlag doch mal ein oder zwei Einführungen zum Thema vor, an denen sich Aufbau und Inhalt orientieren können und die Standard- und Sondermeinungen zum Thema gut abbilden. Liebe Grüße-- Leif Czerny 17:08, 25. Nov. 2024 (CET)

Mal wild gegoogelt:

=== Fachaufsätze ===

1. "Skizze eines Verfahrens zur Erstellung von Ontologien mittels Formaler Begriffsanalyse" - Dieser Aufsatz beschreibt ein Verfahren zur Erstellung von Ontologien, das auf der Formalen Begriffsanalyse basiert, und bietet ein Beispiel aus der Kunstgeschichte. [Link](https://link.springer.com/article/10.1007/s00287-021-01397-1)
2. "The use of ontologies for effective knowledge modelling and information retrieval" - Dieser Artikel untersucht die Anwendung von Ontologien zur Verbesserung der Wissensmodellierung und Informationssuche. [Link](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2210832717300649)
3. "Formal Model for Ontology Mapping Creation" - In diesem Aufsatz wird ein formales Modell zur Erstellung von Ontologie-Mappings vorgestellt, das die Erstellung von Zuordnungen zwischen Ontologien erleichtert. [Link](https://link.springer.com/chapter/10.1007/11926078_33)

=== Lehrbuchabschnitte ===

1. "Building Ontologies with Basic Formal Ontology" - Dieses Buch bietet eine umfassende Einführung in die Erstellung von Ontologien mithilfe der Basic Formal Ontology (BFO) und beschreibt die Anwendung in verschiedenen Domänen. [Link](https://www.academia.edu/13174354/Building_Ontologies_with_Basic_Formal_Ontology_Cambridge_MA_MIT_Press_2015)
2. "Ontologie-Management Kapitel 4: Erstellung von Ontologien" - Ein Abschnitt aus den Vorlesungsfolien der Universität Leipzig, der die Methodologie zur Erstellung von Ontologien behandelt, einschließlich der Identifikation von Ressourcen und Anwendungen. [Link](https://dbs.uni-leipzig.de/files/study/ws-2013/onma/OM_WS13-14_Kap4.pdf)
3. "Ontologien in der Softwaretechnik" - Dieser Abschnitt behandelt die Rolle von Ontologien in der Softwaretechnik und beschreibt deren Anwendungen in verschiedenen Bereichen der Informatik. [Link](https://www.informatik.uni-marburg.de/~hesse/papers/H_K_04.pdf)

---- Leif Czerny 17:15, 25. Nov. 2024 (CET)

Hallo @Leif Czerny, gern helfe ich dabei diesen Artikel zu schärfen, jedoch bin ich in den "Formalitäten" der Wikipedia im Allgemeinen und der grundlegenden Ausrichtung dieses Artikels im Speziellen nicht so firm. Soll das ein Überblicksartikel sein oder eher einer, der "Ontologie" in einer Fachrichtung sehr konkret betrachtet?

Jemand erwähnte bereits irgendwo, dass die Zuordnung "Informatik" bzw. "Datenmanagement" zu klären sind. Aktuell steht in der URL "[...] Ontologie_(Informatik)", jedoch wird im Einführungstext von Datenmanagement gesprochen. Das sich das Datenmanagement mit Ontologien auf diese Art beschäftigt, wäre mir eher neu, kann aber sein. Nimmt man die "Informatik" als Scope, dann fallen verschiedene Bereiche auf, wo Ontologien eine Rolle spielen: z.B. die "Formalen Ontologien", im Bereich der Logik, die wiederum in der theoretischen Informatik verortet ist. Oder das bereits im Artikel sehr dominante Semantic Web. Hierbei bin ich aktuell auch nicht sicher, was sich am Besten eignet für den typischen Wikipedia-Leser. Als Ontologe würde ich spontan mit den formalen Ontologien beginnen, gängige Begriffe und Theorien aufarbeiten um sie allgemein verständlicher zu machen und danach für die praktische "Anwendung" Inhalte aus dem Semantic Web hinzunehmen.

Im Paper What is an Ontology? (https://arxiv.org/pdf/1810.09171, von Fabian Neuhaus) werden gängige Ansätze zur Definition einer Ontologie eingeordnet, bewertet und um eine, meiner Meinung nach, besser verständliche Definition ergänzt. Die darin beschriebenen Überlegungen empfinde ich als wichtig für das Verständnis des Begriffs.

Zu den formalen Ontologien kann ich u.a. das Paper Formal Ontology - A New Discipline Between Philosophy, Formal Logic, and Artificial Intelligence von Heinrich Herre empfehlen: https://www.onto-med.de/sites/www.onto-med.de/files/files/uploads/Publications/2015/new-discipline-formal-ontology-2015.pdf. Im ersten Teil geht es um die Einordnung der Disziplin der formalen Ontologie, neben der Logik und Philosophie. Ab der zweiten Hälfte des Papers geht es eher um eine konkrete Art von Ontologie (Top-Level-Ontologie), was hier aber wohl (vorerst) keine Rolle spielt.

Ich unterstützte die These, dass man Wissen nicht in der Maschine speichern kann. Vereinfacht gesagt: Wissen existiert nur in unserem Kopf. In Büchern, digitalen Dokumente oder einer Datenbank sind lediglich eine Repräsentation/ein "Auszug" dieses Wissens abgelegt. Diese Repräsentationen des Wissens sind speicherbar, z.B. in Form einer RDF/OWL Ontologie. Daraus ergeben sich einige Implikationen für den Artikelinhalt, z.B. in der Einleitung "Sie werden dazu genutzt, „Wissen“ in digitalisierter und formaler Form zwischen Prozessen (oft Anwendungsprogrammen) und Diensten auszutauschen. Wissen umfasst dabei sowohl Allgemeinwissen als auch Wissen über sehr spezielle Themengebiete und Vorgänge." > Man tauscht quasi "nur" die Wissensrepräsentationen zwischen Prozessen/Diensten aus. Ontologien repräsentieren dabei immer die Teile des "Wissens" in maschinenlesbarer Form (wenn wir im Kontext der Informatik bleiben). Die Begriffe Wissen und Ontologie sind sehr eng miteinander verbunden, daher mag das Paper GFO-Data: Towards an Ontological Foundation of an Integrated Data Semantics (PDF: https://ontologenkreis.org/docs/2018-03/2015-08-01-gfo-data-herre-mit-zitat.pdf) von Interesse sein, insbesondere S. 7 ab "4. Symbolic Representation of Data" bis Kapitel 5. Herre legt darin eine alternative Sichtweise auf Daten und im späteren Verlauf "Wissen" vor, die sich fundamental von den gängigen Ansätzen unterscheidet. Geläufig wird wohl die Wissenspyramide sein (https://www.google.com/search?q=wissenspyramide), die jedoch starke Schwächen hat. Es gibt noch viele weitere Spannungsfelder, bei denen sich die Theorien unterscheiden.

Im Sinne eines konstruktiven Diskurses hier noch ein grobes Skelett für einen Ontologie-Artikel. Er ist ehrlich gesagt noch nicht von A bis Z durchdacht und mit Fachliteratur unterfüttert, aber hilft womöglich dabei, sich vorzustellen, wohin ich gedanklich gehen würde:

1. Grundbegriffe erklären bzw. einordnen: z.B. Daten, Term, Begriff, Wörter, Sprache, Wissen in der Maschine, Wissensrepräsentation

2. Ausgehend von den formalen Ontologien weiterführende Begriffe und Theorien erläutern, z.B. wichtige Theorien aus der Philosophie u.a. von Raum und Zeit (Hartmann, Gnoli etc. sind wichtige Autoren), Idee hinter den Top-Level-Ontologien (die Philosophie hat einen starken Einfluss hier)

3. Formale Sprachen kurz vorstellen, weil diese bei der Wissensrepräsentation genutzt werden, z.B. First Order Logic, Description Logic, ggf. Semantic Web Sprachen wie OWL oberflächlich mit erwähnen. Hier könnte weiterhin eine Angliederung zur Logik stattfinden.

4. Einbindung/Abgrenzung von Begriffen/Ansätzen der Bibliothekswissenschaft, z.B. Lexikon, Glossar, Thesaurus, Taxonomie, Ontologie, Klassifikationssysteme wie ILC oder DDC (Dewey-Dezimalklassifikation)

5. Arten von Ontologien: z.B. Top-Level-Ontologien, Domain Ontologie, Kern Ontologie, Mid-Level Ontologie; es gibt jedoch noch Ontologie-Design-Pattern (ODP) --77.21.236.72 11:43, 3. Dez. 2024 (CET)

Übersetzung von Concepts

Sicher nur eine Kleinigkeit: Im Text steht:

"Begriffe: (im Englischen: concepts, oft mit dem falschen Freund „Konzepte“ übersetzt)"

concepts und Konzepte sind aber keine falschen Freunde. Vielmehr ist Konzepte eine zulässige Übersetzung von concepts, die aber im Kontext nicht ganz korrekt ist. Somit sollte der Text geändert werden. Z.B. zu

"Begriffe: (im Englischen: concepts, oft mit „Konzepte“ übersetzt, was genaugenommen im vorliegenden Kontext inkorrekt ist)" (nicht signierter Beitrag von 77.22.248.44 (Diskussion) 10:51, 4. Mär. 2021 (CET))

Informatik?

Die hier beschriebenen Aspekte der Ontologie gehören, wie auch im ersten Satz des Artikels erwähnt, in den Bereich "Datenmanagement", bei dem es sich um die Logik der Daten handelt. Dies ist zu unterscheiden von der Informatik, die sich hier mit der darauffolgenden Umsetzung in Datenbank-Strukturen beschäftigt.

Deshalb sollte, um Irritationen zu vermeiden, auch im Titel der in Klammern hinzugefügte Begriff "Informatik" durch den Begriff "Datenmanagement" ersetzt werden.

Wie kann eine solche, grundlegende Änderung bei Wikipedia angestoßen werden? --Martintre (Diskussion) 20:37, 8. Sep. 2023 (CEST)