A methodology for designing layered ontology structures

Abstract

Las ontologías semánticas representan el conocimiento de diferentes dominios, utilizado como base de conocimiento por agentes inteligentes. Las ontologías son desarrolladas por diferentes ingenieros y son heterogéneas, afectando a la interoperabilidad entre aplicaciones. Esta interoperabilidad se logra mediante ontologías globales que proporcionan una representación común del dominio, las cuales deben proporcionar un balance de reusabilidad-usabilidad para minimizar el esfuerzo de reutilización en diferentes aplicaciones. Para lograr este balance, las metodologías de diseño de ontologías proponen clasificar en capas de abstracción el conocimiento del dominio común a muchas aplicaciones y el que es relevante para aplicaciones específicas. Durante el diseño de la estructura de capas, el conocimiento se clasifica partiendo de cero por expertos del dominio e ingenieros de ontologías. Por lo tanto, el diseño de ontologías reusables y usables en dominios complejos requiere un gran esfuerzo. Las técnicas de diseño de líneas de producto de software pueden facilitar la clasificación del conocimiento analizando las similitudes/diferencias de conocimiento de ontologías existentes. En este contexto, el objetivo de la tesis es crear una metodología de diseño de la estructura de capas para ontologías que permita clasificar el conocimiento tomando como referencia ontologías existentes, y aplicar esta metodología para poder desarrollar ontologías reusables y usables en dominios complejos. La metodología MODDALS explica cómo diseñar estructuras de capas para ontologías reusables y usables. MODDALS adopta técnicas de diseño de líneas de producto en combinación con técnicas de diseño de ontologías para clasificar el conocimiento basándose en las similitudes/diferencias de ontologías existentes. Este enfoque facilita el diseño de la estructura de capas de la ontología. La metodología MODDALS se ha evaluado aplicándola para diseñar la estructura de capas de una ontología global reusable y usable para el dominio de la energía. La estructura de capas diseñada se ha tomado como referencia para desarrollar la ontología. Con esta estructura, la ontología resultante simplifica la reutilización de ontologías en diferentes aplicaciones. En concreto, la ontología redujo el tiempo de reutilización en 0.5 y 1.2 personas-hora en dos aplicaciones respecto a una ontología global que no sigue una estructura por capas.