A O NTOLOGIA

A ontologia tem suas origens na filosofia e lida como os aspectos metafísicos da existência da natureza, abordando aspectos que estão ligados a representação de vários significados, relacionamentos entre o concreto, o abstrato, o geral e o especifico. Pode-se dizer que historicamente muito da filosofia tem sido dedicada à construção de uma representação (ontologia) de alto nível, um modelo resumido da realidade, dos seus componentes primários, das suas características essenciais, e as diversas relações que dizem respeito entre eles (BUCHHOLZ, 2008). Uma ontologia é um modelo do ambiente de informação, é composto por rótulos ou termos dispostos numa hierarquia com relacionamentos (SMARTLOGIC, 2011).

Uma ontologia é um modelo de dados que representa um conjunto de conceitos dentro de um campo ou domínio de dados e os relacionamentos entre estes. Uma ontologia é utilizada para realizar inferência sobre os objetos do domínio (JENNEX, 2008). O que a ontologia tem em comum com a ciência da computação e a filosofia, é a representação de entidades, ideias e eventos, juntamente com suas propriedades e relações, de acordo com um sistema de categorias. Quando utilizamos essas ontologias em áreas como a inteligência artificial, elas são usadas como uma forma de representação sobre o mundo descrito; a maioria das ontologias descrevem indivíduos (instâncias), classes (conceitos), atributos e relações (BUCHHOLZ, 2008; MATRUSRI EDUCATION SOCIETY, 1995). As ontologias estão divididas em:

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• Indivíduos: instâncias ou objetos básicos;

• Classes: conjuntos, coleções, conceitos, categorias de programação, tipos de objetos, ou tipos de coisas.

• Atributos: aspectos, propriedades, recursos, características ou parâmetros que os objetos, e classes, podem ter e compartilhar;

• Relacionamentos: as formas como os objetos podem se relacionar com outros objetos;

• Termos de função: estruturas complexas formadas por relacionamentos que podem ser usadas em lugar de sentenças ou indivíduos;

• Restrições: são afirmações que devem ser verdadeiras para que elas sejam aceitas como verdade;

• Regras: são sentenças no formato logico (“se-então”) que descrevem inferências logicas que podem ser extraídas a partir de uma afirmação de uma forma particular;

• Axiomas: sentença ou proposição que não é provada ou demonstrada e é considerada como óbvia;

• Eventos: são mudanças de relações ou atributos descritos através das linguagens da ontologia.

Linguagens de ontologias são linguagens formais10 usadas para construção de ontologias. Elas permitem a codificação de conhecimento sobre domínios específicos e costumam incluir regras de raciocínio que suportam a transformação desse conhecimento. As Linguagens de ontologias são normalmente linguagens declarativas, e quase sempre são generalizações (FREITAS, 2003).

A ontologia está dividida em duas categorias, a formal e a informal (BUCHHOLZ, 2008). A ontologia formal é uma ontologia com uma estrutura que é

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Linguagem formal: conjunto de cadeias de símbolos tomados de algum alfabeto. Um alfabeto é um conjunto finito de símbolos. A notação de um alfabeto pode ser composta de quaisquer símbolos como números, dígitos ou palavras (WINTNER, 2001).

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guiada e definida através de axiomas11. O objetivo da ontologia formal é fornecer uma visão imparcial do domínio de conhecimento sobre a realidade. As ontologias formais são baseadas em uma ontologia de nível superior (Upper Level), onde os domínios são comuns a outros domínios; como por exemplo, veículo. A ontologia formal fornece ferramentas para verificações de consistência da ontologia descrita, se aplicada corretamente permite evitar que possíveis erros encontrados na modelagem das informações possam ser propagadas.

A ontologia informal faz parte da ontologia formal, isto porque ela classifica o que a ontologia formal de maneira mais ampla descreve e ela tenta estruturar de maneira hierárquica os domínios de conhecimento. A ontologia informal é baseada nas taxonomias12, ou esquemas particulares de classificação dispostos em uma estrutura hierárquica, isto é, organizada por tipos, subtipos, tanto com suas generalizações bem como suas especificações. Esses relacionamentos podem ser de herança, do tipo pai e filho, herdando as propriedades, comportamentos e restrições; como por exemplo: carro é um subtipo de veículo, de modo que qualquer carro é também um veículo, mas nem todo veículo é um carro, entretanto o carro herda todas as características da classe veiculo.

A Figura 2-4, mostra os tipos de bebidas classificados de acordo com os atributos alcoólicos, não alcoólicos, quentes, espumantes, com cafeína, feitos a partir de uvas, e feitos a partir de grãos; baseados no método da ontologia formal.

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Axiomas: Princípio evidente por si mesmo, particularmente em matemática. O matemático grego Euclídes definiu o axioma como uma noção comum, ou seja, uma afirmação geral aceita sem discussão (VERBETES, 2011).

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Taxonomias: A Taxonomia é a ciência que se ocupa da classificação dos seres vivos, utilizando um sistema uniforme que expressa, da forma mais fiel, o grau de semelhança entre eles (OLIVEIRA, 2007).

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Figura 2-4 Ontologia Formal (FORMAL CONCEPT ANALYSIS HOMEPAGE, 2010)

A ontologia esta dividida em três tipos:

• Domínio (Domain ontology): modela uma parte especifica ou domínio, isto é, ele conceitua o domínio em questão dando significado;

• Superior (Upper ontology): modelo dos objetos comuns que são geralmente aplicáveis a uma grande variedade de ontologias de domínio, classificando diferentes categorias existentes no mundo;

• Representação (Representation or Meta-ontology): agrupa as representações com o intuito de formar grupos.

Por mais avançada que seja a metodologia aplicada a classificação das “coisas”, a ontologia é composta de restrições, restrições que fazem com que nem todas as particularidades do domínio sejam representadas e as informações não sejam aproveitadas; esta por exemplo é uma das principais restrições impostas das linguagens durante tradução do mundo real. Algumas outras restrições são:

• Interpretações erradas sobre o domínio de conhecimento geram descrições e interpretações erradas, sendo assim uma fonte de erros;

• Comprometimento ontológico, isto é, quando escolhemos uma linguagem temos que ter noção que a sua escolha limita o campo de visão e de como

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eles são criados, vinculados, conectados, representados de maneira geral, nos guiando de acordo com as suas regras, e levando-os inevitavelmente a imperfeições.

As Ontologias informatizadas de hoje tentam capturar algum aspecto do conhecimento explícito dentro de um domínio específico, tais como medicina, contabilidade, finanças ou engenharia. Com esse conhecimento, a ontologia ajuda ao computador ou programa de computador, de alguma maneira prática, a operacionalizar os principais conceitos explicitados e colocá-los em regras especificas operacionalizando- as. Por exemplo, através dessa explicitação ficam mais fácil os programas de computadores procurarem na internet ontologias das quais armazenam informações e através delas checassem com maior precisão documentos, ou informações uteis para a compra de mercadorias como um simples tipo de macarrão. O propósito da ontologia é cada vez mais dar a aparência humana ao computador, embora falte capacidade intelectual, e com um poder de processamento modesto em relação ao ser humano, nos tentamos fornecer a ele um vocabulário explícito de coisas, ideias, ações, relações e comportamentos.

Nos últimos 40 anos (BUCHHOLZ, 2008), a ontologia se tornou um componente principal da informatização e transformação dos dados, especialmente na construção de grandes bases de dados, as chamadas “knowledgebases”. As ontologias também tem um papel predominante no desenvolvimento de softwares, Inteligência Artificial, serviços Web, e-business, informações e recuperação de documentos, e-commerce, sistemas de apoio à decisão, informática médica, as tecnologias de Web Semântica, e naturalmente, em várias aplicações de TI da gestão do conhecimento.