Онтологічне подання знань у системах електронної комерції

Онтологія тлумачиться як явна специфікація концептуалізації, тобто абстрактного представлення ПрО, спільне розумі­ння певної сфери інтересу. Це угода про спільне використання понять, що містить засоби подання предметних знань і домо­вленості про методи міркувань. Онтології дають змогу подати поняття так, що вони стають придатними для машинної обробки. На формальному рівні онтологія складається з наборів понять і тверджень про ці поняття, на основі яких можна будувати класи, об'єкти, відношення, функції та теорії. Онтологія як зразок домовленості про семантику ПрО сприяє встановленню коректних зв'язків між значеннями елементів ПрО, створюючи умови для їх спільного використання.

Онтологія — база знань (БЗ) спеціального виду із семантичною інформацією певної ПрО. Компоненти, з яких складаються онтології, залежать від парадигми подання. Але практично всі моделі онтологій містять певні концепти (поняття, класи), властивості концептів (атрибути, ролі), відношення між концептами (залежності, функції) та додаткові обмеження, що визначаються аксіомами. Концептом може бути опис задачі, функції, дії, стратегії, процесу міркування тощо. Розрізняють прикладні онтології, онтології домену, онтології задачі й онто­логії верхнього рівня.

Онтологія ПрО відображає загальні знання ПрО, такі як ієрархія класів понять, семантичні відношення між цими класами. Предметні знання — частина знань ПрО, що містить тільки конкретні поняття і відношення.

Формально онтологія складається з термінів, організованих у таксономію, їх визначень і атрибутів, а також пов'язаних з ними аксіом і правил виведення. Формальна модель онтології О — це упорядкована трійка О = <Т, R, F>, де Т — скінченна множина термінів ПрО, яку описує онтологія О; R — скінченна множина відношень між термінами заданої ПрО; F — скінченна множина функцій інтерпретації, заданих на термінах і/або відношеннях онтології О.

Зараз е багато мов для формального подання онтологій, більшість з яких використовує синтаксис XML (приміром, OWL).

Ще одна онтологія OWL (Web Ontology Language) виступає послідовністю аксіом і фактів, а також посилань на інші онто­логії. Вони також містять компонент для запису авторства та іншої подібної інформації. Онтології OWL є документами Web, на які можна посилатися через URI. Онтологія OWL відріз­няється від схеми XML тим, що це є поданням знань, а не форматом повідомлень. Однією з її переваг є наявність інструментального ПЗ, призначеного для аналізу знань, поданих мовою OWL. Ці інструменти забезпечують загальну домено-незалежну підтримку онтологічного аналізу. В основі цього підходу е опис системи в термінах сутностей, відношень між ними і перетворення сутностей, що виконується в процесі розв'язання певної задачі.

Для допомоги користувачам у створенні та редагуванні он-тологій застосовують такі інструментальні засоби — WebOnto, Ontoedit, Doe, Protege тощо.

Protege — локальна, вільно поширювана Java-програма, призначена для побудови (створення, редагування і перегля­ду) онтологій ПрО. Protege включає редактор онтологій, який дає змогу проектувати онтології, розгортаючи ієрархічну структуру абстрактних та конкретних класів і слотів. На основі сформованої онтології Protege дає можливість генерувати форми отримання знань для введення екземплярів класів і підкласів. Protege дає змогу зберігати фрагмент онтологій, який цікавить користувача, у форматі html.

Інструмент має зручний графічний інтерфейс. Він підтримує використання мови OWL та дає змогу генерувати html-до-кументи, які відображають структуру онтологій.

Protege використовує фреймову модель подання знання ОКВС (Open Knowledge Base Connectivity), що дає змогу адаптувати його для редагування моделей ПрО, поданих не в OWL, а в інших форматах (UML, XML, SHOE, DAML+OIL, RDF і RDFS тощо).

Онтологічні описи ресурсів та продукції базуються на державних та міжнародних стандартах. Для подання знань у системі державного управління можна використати організаційні онтології.

Організаційна онтологія — це онтологія, що відображає знання про організаційно-функціональну структуру певного суб'єкта економічної діяльності, тобто його основні компоненти та зв'язки між ними. Вона містить інформацію про працівників підприємства, ієрархію виробничих відносин між ними; ресурси, що використовуються на підприємстві у процесі виробництва; продукцію, створення якої є наслідком функціонування підприємства, та структурні одиниці підприємства й зв'язки між ними.

Онтологія підприємства містить класи понять із заданими на них семантичними відношеннями. Вона умовно поділяється на онтологію макротехнологй та організаційну онтологію підприємства. Організаційна онтологія суб'єкта економічної діяльності містить загальні класи понять, що належать до його організаційно-функціональної структури, — складові штатного розпису (працівники, адміністрація, обслуговуючий персонал, партнери, ресурси тощо та відношення між ними).

Онтологія макротехнології містить поняття, що задають структуру для опису виробничих бізнес-процесів, таких як технологічні, фінансові, бізнесові процеси, розклад роботи підприємства. Термінами онтології є такі об'єкти: ресурси, біз-нес-процеси, товари, обладнання та їх властивості тощо.

Онтологія галузі відображає загальні знання ПрО галузі, до якої належить суб'єкт економічної діяльності, — ієрархія класів понять, семантичні відношення між цими класами. Предметні знання — частина знань, що містить тільки конкретні поняття і відношення. Онтологія мови документів (словник) — це система мовних засобів, які використовуються для подання онтології ПрО.

Методологія побудови організаційної онтології припускає розгляд таких важливих питань:

позначення цілей і сфери застосування створюваної онтології;

побудова онтології, що включає: 1) фіксування знань ПрО, тобто визначення основних понять і їх взаємозв'язків в обраній ПрО, створення точних несуперечливих визначень для кожного основного поняття і відношення, визначення термінів, що пов'язані з цими термінами і відношеннями; 2) кодування, тобто поділ множини основних термінів, використовуваних в онтології, на окремі класи понять; 3) вибір чи розробку спеці­альної мови для подання онтології; 4) безпосереднє завдання фіксованої концептуалізації обраною мовою подання знань;

спільне використання людьми або програмними агентами загального розуміння структури даних та інформації в цілому;

• забезпечення можливості використання знань ПрО;

• поділ знань ПрО від оперативних знань — це ще один варіант загального застосування онтологій;

• аналіз знань ПрО.

Організаційна онтологія містить такі класи:

структурний підрозділ (підрозділи — установа, відділ, робоча група тощо залежно від специфіки підприємства, яку описує організаційна онтологія);

працівник (підкласи — керівник підрозділу);

проект, що виконується (для наукових установ).

Для відповідних організацій структура онтології може бути розширена згідно із їх специфікою. Розглянемо це на прикладі онтології наукової організації Національної академії наук України.

Онтологічний аналіз припускає, що розв'язувана проблема, може бути зведена до проблеми пошуку, але при цьому не розглядається, яким саме способом потрібно виконувати пошук.

На сьогодні є низка інструментів для онтологічного аналізу, які, крім редагування і візуалізації, підтримують документування, імпорт та експорт онтологій різних форматів і мов подання, їх об'єднання, порівняння тощо.

Наприклад, учасників електронного ринку можна представити через онтології з метою швидкого налагодження взаємодії між продавцями і покупцями. Покупцю потрібно мати можливість одержати доступ до товарів/послуг, які релевантні його запитам про пропозиції товарів/послуг, тому пошук має бути семантично орієнтованим на основі онтологій, що містять опис семантики ресурсів.

Так, якщо покупець хоче купити на електронній біржі акції Internet-компанії, то за допомогою онтології ринку фінансових послуг він може дізнатись, що термін "акція" належить до класу "цінні папери", якими торгують фінансові інститути, і, отже, покупець може звернутися до відповідного продавця.

Щоб створити онтологію, користувач має задати скінченну множину термінів ПрО, скінченну множину відношень між цими термінами і скінченну множину функцій їх інтерпретації, а потім вказати, які відношення задані між термінами.

Створена користувачем онтологія потім слугує основою для інших його запитів. Один користувач може створювати кілька онтологій, якщо у сферу його інтересів входить кілька непересічних ПрО.