Modelo de Campo Semántico

¿Qué es un campo semántico?

Es un conjunto de conceptos relacionados por su significado. Los conceptos toman la forma de palabras (términos), y las relaciones entre ellos se ponen de manifiesto por su significado dentro de un ámbito en particular o campo. Por ejemplo, departamento y despacho, tendrán una relación de significado en el campo semántico de la administración pública federal que difiere del que tendría en campo semántico de los bienes raíces.

Visión tecnológica y de conocimiento, de cara al desarrollo actual de la Web Semántica

Una de las definiciones más completas de una ontología y convertida en estándar, es la propuesta por Gruber (1993) y extendida por Studer (1997) [1], la cual describe a una ontología como "una especificación explícita y formal de una conceptualización compartida". Más concretamente, una ontología estará formada por una taxonomía relacional de conceptos y por un conjunto de axiomas o reglas de inferencia mediante los cuales se podrá inferir un nuevo conocimiento.

Conceptualización, es un modelo abstracto de algún fenómeno del mundo construido mediante la identificación de los conceptos relevantes a ese fenómeno (normalmente un dominio del conocimiento).

Explícito, significa que los conceptos utilizados en la ontología, y las restricciones para su uso, están claramente definidos.

Formal, se refiere al hecho de que debe ser comprensible. Estar expresado mediante una sintaxis lo cual permite a un ordenador operar sobre ella.

Compartida, refleja la noción de que contendrá conocimiento consensuado en algún grado.

El diseño de un modelo ontológico requiere como punto de partida de las definiciones de los conceptos aplicable dentro del dominio seleccionado.

Debido, a que el ámbito del proyecto, y por ende su dominio, se encuentran acotados y definidos a su vez por la leyes que las generan y regulan, es necesario que las definiciones se apeguen a las mismas leyes. En este sentido, se tiene una definición al mismo tiempo legal, formal, común y coherente.

Desarrollo de ontologías

En la actualidad diversos autores han propuesto varias metodologías para el desarrollo de las ontologías, principalmente enfocadas a la representación gráfica, lenguajes de programación y explotación de información. Sin embargo, no existe en este momento una metodología universalmente aceptada. 

Noy [2] propone una metodología para el desarrollo de ontologías en el marco de sistemas y para lo cual sugiere algunas reglas fundamentales para el desarrollo de la misma:
  

  1. No hay una forma correcta de modelar un dominio. Siempre hay alternativas viables. La mejor solución casi siempre depende de la aplicación que tienes en mente y las extensiones que anticipas.
  2. El desarrollo de ontologías es un proceso necesariamente iterativo.
  3. Los conceptos en la ontología deben ser cercanos a los objetos (físicos o lógicos) y relaciones en tu dominio de interés. Esos son muy probablemente sustantivos (objetos) o verbos (relaciones) en oraciones que describen su dominio.


Taxonomía del modelo semántico

El modelo semántico se representa haciendo uso de los siguientes elementos:



Clases y jerarquías de clases

Existen varias maneras de realizar la definición de clases, por ejemplo, un proceso de desarrollo combinado de los enfoques top-down y bottom-up: primero se definen los conceptos más sobresalientes y luego se generaliza y se especializa apropiadamente.

La mera jerarquización de las clase no proporciona suficiente información cognitiva de las mismas. Ya que solamente se sabe que los conceptos se relacionan. Se debe establecer el tipo de relación que guardan dos conceptos relacionados. De manera, que al definir esta relación o propiedad, se deduzca semánticamente la relación entre estos dos conceptos y llegar al objetivo de tener una representación visual de la estructura Sujeto – Predicado – Objeto. 

Para cada propiedad en la lista, debemos determinar que clase es descrita por la propiedad.  Esas propiedades se convierten en slots adosados a las clases.

La mayoría de los términos restantes, que no se hayan podido incluir como clases, son muy probablemente propiedades de esas clases.

En general, hay varios tipos de propiedades de objeto que pueden llegar a ser slots en una  ontología:
 

  • Propiedades “intrínsecas” (color, tamaño, etc.)
  • Propiedades “extrínsecas” (nombre, procedencia, etc.)
  • Partes, si el objeto es estructurado; pueden ser “partes” físicas y abstractas
  • Relaciones con otros individuos; éstas son las relaciones entre miembros individuales de una clase y otros ítems.


Levin (1995), menciona dos enfoques para la asignación de los verbos: enfoque centrados en el papel-semántico, donde los argumentos del verbo se identifican sobre la base de sus  relaciones semánticas con el verbo (regula, posee), y enfoque de descomposición del predicado, que implica la descomposición del significado del verbo  a través de un restringido conjunto de predicados primitivos (Creada por, Pertenece a).

La asignación de propiedades a los conceptos, representados como clases, provee una posible mejora de la identificación y representación en el modelo.

Referencias:


[1] Studer, S.; Benjamins, R.; Fensel, D.  (1998) “Knowledge engineering: principles and methods”. Data and knowledge engineering, 1998, n. 25, pp. 161-197.
[2] Noy, N. F.; McGuinness, D. L. (2001)“Ontology development 101: a guide to creating your first ontology”.
Stanford Knowledge Systems LaboratoryTechnical report KSL-01-05.


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