ГОСТ Р ИСО/МЭК 21838-1-2021 Информационные технологии (ИТ). Онтологии высшего уровня (TLO). Часть 1. Требования

Введение

Настоящий стандарт был разработан для удовлетворения потребности многих заинтересованных сторон в основанных на онтологиях решениях проблемы семантической совместимости сетей информационных систем. Такая потребность возникает, в частности, у крупных организаций и объединений в таких областях, как биоинформатика, здравоохранение и обрабатывающая промышленность, а также у военных и государственных учреждений, где независимо созданные информационные системы должны обмениваться данными с сохранением их смысла.

Онтология - это, с одной стороны, предназначенный для использования человеком артефакт на основе терминов и отношений, выраженных с использованием естественного языка. С другой стороны, это артефакт, предназначенный для использования компьютерами. Для этого данные термины и отношения должны быть зафиксированы с использованием формализованного машинно-распознаваемого языка с четко определенной (обычно теоретико-модельной) семантикой. Для формализации онтологии было разработано несколько языков. В настоящем стандарте присутствуют ссылки на Общую логику (CL) и Web Ontology Language (OWL), в частности OWL 2 с прямой семантикой.

_______________

Далее по тексту используется сокращение CL.

Далее по тексту используется сокращение OWL.

Онтология может содействовать обеспечению смыслового обмена, поскольку ее термины связаны с формальными определениями значений, представленными таким образом, чтобы их можно было обрабатывать вычислительными средствами. При совместном использовании определенной онтологии организации-участники получают возможность обмениваться данными с сохранением их смысла, если такие данные можно увязать с соответствующими общими терминами онтологии.

У CL и OWL 2 разные цели. CL - это логическая структура с выраженными признаками языка логики первого порядка (FOL), объединяющая все варианты применения семантической паутины. Для целей настоящего стандарта требуется формализация языка с выразительностью FOL, поскольку более слабая выразительность не позволила бы онтологии формально охватить импликации аксиом в таких областях, как мереология, теории локации и изменений.

_______________

Далее по тексту используется сокращение FOL.

Формализация с использованием языка OWL 2 необходима, даже если этот язык менее выразителен, чем CL. Причина - в его разрешимости, то есть в возможности эффективно использоваться компьютерными системами для логических рассуждений и обеспечения качества онтологии.

В тех случаях, когда разнородные массивы данных подлежат передаче или обработке, иногда используют подходы, предусматривающие создание набора онтологии с различением уровней и одной общей онтологией на верхнем уровне, которая управляет одним или несколькими конкретными модулями онтологии на более низких уровнях (примеры см. в приложении A). Настоящий стандарт отвечает задачам тех сообществ, которые реализуют подобные многоуровневые подходы. В частности, его задача - определить требования к онтологии высшего уровня с точки зрения тех, кто формирует либо модифицирует онтологии или другие унаследованные системы на более низких уровнях, таким образом, чтобы обеспечить семантическую совместимость между ними.

Чтобы соответствовать определенной цели, онтология высшего уровня (TLO) должна иметь соответствующий контент, который хорошо задокументирован и доступен в машиночитаемых формах для поддержки логических вычислений. Настоящий стандарт определяет такие требования с точки зрения охвата, документирования и представления.