Estudos sobre definições são importantes em áreas do conhecimento como a linguística e também na construção de tesauros. Entretanto, para definições em ontologias, a abordagem da lingüística não será o critério principal, a lingüística será importante para a definição da linguagem natural, mas não para a linguagem lógica. Ingvar Johansson (2004, p.1 citado por ALMEIDA; MENDONÇA; AGANETTE, 2013), um renomado filósofo contemporâneo, esclarece sobre esse tema, que a ontologia se preocupa com o mundo “[...] e não simplesmente com linguagem” e Grenon (2008, p.76 citado por ALMEIDA; MENDONÇA ; AGANETTE, 2013, p.11) complementa que “na melhor das hipóteses, a linguagem natural pode servir como uma pista para o ontologista, mas não deve certamente ser o critério de corretude dos resultados finais de seu trabalho”. Para redigir as definições com critérios necessários a ontologia, tem-se que passar pela definição em linguagem natural, esse é um principio básico da OBO foundry que relata a importância de se ter definiões em linguagem natural conforme cita Gruber (1993). Assim após formular definições em
linguagem natural será necessário formular definições em linguagem lógica que são as definições utilizadas pelo sistema (máquina) na ontologia. Por isso Johansson (2004, p.11 citado por ALMEIDA; MENDONÇA; AGANETTE, 2013) cita a definição em linguagem natural como uma “pista” para o ontologista, por essa se configurar como uma etapa incial e depois será necessário formular definições lógicas necessárias à etapa final da ontologia. Assim as definições em linguagem natural são importantes e será a primeira etapa na construção de ontologias.
Segundo Tsatsaronis et al. (2013), várias são as abordagens que usam análise sintática de definições em linguagem natural e outras aplicam padrões linguísticos. Entretanto, nas ontologias há uma pesquisa intensa sobre a representação do domínio pela representação formal. Definições de termos em ontologias servem para vários propósitos: as definições lógicas permitem criar hierarquias, verificar a validade dos arranjos das classes e categorias; já as definições em linguagem natural ajudam na compreensão de termos e, com isso, facilita a integração de dados (IWOOD, 2014).
Uschold (1996, p.12 e 13) relata que na construção de uma ontologia, uma atividade principal é produção de definições, mas antes é precioso decidir como organizar essas definições na estrutura da ontologia. Essa decisão deve ser tomada com base em critérios pré- estabelecidos e documentados. Entre os vários critérios de criação de definições, alguns serão citados a seguir por Uschold (1996, p.12 e 13):
a) Clareza: definições devem ser claras e inequívocas quando expressas em linguagem natural ou formalmente codificada. Recomenda-se utilizar exemplos para ilustrar o que se pretende e também exemplos negativos para mostrar claramente o que não se pretende fazer;
b) Consistência e Coerência: uma ontologia deve ser internamente e externamente consistente, a circularidade deve ser evitada; evitar introduzir novos termos sem que estejam esclarecidos, ou seja, quando necessária a inclusão desses termos é preciso buscar elucidá-los;
c) Extensibilidade e reutilização: ontologia deve ser projetada de forma que permita a sua reutilização e extensibilidade.
Gruber (1993, p.2 e 3) também cita critérios como clareza e consistência já mencionado por Uschold (1996) para o projeto de ontologias que relata sobre a metodologia
para construção das definições. O autor ressalta a importância da definição em linguagem natural na ontologia:
Clareza: Uma ontologia deve comunicar efetivamente o significado pretendido dos
termos definidos. As definições devem ser objetivas. Diferente da motivação para se definir um conceito que pode surgir de situações sociais ou requisitos computacionais, a definição na ontologia deve ser independente do contexto social ou computacional. Neste caso o princípio do Formalismo deve ser seguido. Respeitar as definições indicadas por axiomas lógicos. Sempre que possível, uma definição deve ser completa (um predicado definido pelas condições necessárias e suficientes) é preferido em relação a definição parcial (definido por apenas condições necessárias ou suficientes). Todas as definições devem ser
documentadas em linguagem natural59.
Coerência: Uma ontologia deve ser coerente: ou seja, deve sancionar inferências
que são coerentes com as definições. Pelo menos, os axiomas de definição devem ser logicamente consistentes. Coerência também deve aplicar-se aos conceitos que são definidos informalmente, tais como aqueles descritos na documentação de linguagem natural e exemplos. Se uma sentença inferida a partir dos axiomas contradiz uma definição ou exemplo dado informalmente, então a ontologia é incoerente.60
Um dos problemas ao organizar informação biomédica é a diversidade terminológica que diferentes grupos de pesquisadores utilizam para explicar uma mesma entidade ou para explicar as mesmas verdades científicas. Com isso, há também uma diversidade de definições para essas mesmas entidades da realidade (SPEAR, 2006). Neste caso, a dificuldade de se criar definições em ontologias é que, além de ser uma tarefa complexa, cara, e passível de se cometer erros, é necessário ser realizada por pessoas treinadas. É uma área do conhecimento que gera dúvidas sobre como formular essas definições (TSATSARONIS et al., 2013).
Existem várias metodologias para construção de definições em ontologias que podem ser em linguagem natural e em linguagem formal. No entanto, muitas dessas metodologias citam como devem ser as definições, sem explicar como devem ser formuladas. Tsatsaronis et
al. (2013) aborda uma metodologia para construção de definições formais, a partir de textos
não estruturados. Mas essa abordagem pode apresentar problemas como os citados por Seppälä e Ruttenberg (2013) no parágrafo a seguir; assim, é importante analisá-los e utilizar recursos disponíveis para corrigí-los.
59
Grifo nosso. Esta observação de Gruber ressalta a importância na formulação de definições em ontologias.
60 Clarity: An ontology should effectively communicate the intended meaning of defined terms. Definitions should be objective. While the
motivation for defining a concept might arise from social situations or computational requirements, the definition should be independent of social or computational context. Formalism is a means to this end. When a definition can be stated in logical axioms, it should be. Where possible, a complete definition (a predicate defined by necessary and sufficient conditions) is preferred over a partial definition (defined by only necessary or sufficient conditions). All definitions should be documented with natural language. Coherence: An ontology should be coherent: that is, it should sanction inferences that are consistentwith the definitions. At the least, the defining axioms should belogically consistent. Coherence should also apply to the concepts that are defined informally, such as those described in natural language documentation and examples. If a sentence that can be inferred from the axioms contradicts a definition or example given informally, then the ontology is incoherent.
Seppälä e Ruttenberg (2013) realizaram um estudo sobre práticas de definições em ontologias, no qual os participantes relataram quatro tópicos principais de problemas relacionados a definições:
1. O conteúdo informacional das definições textuais:
informação insuficiente,
muito informativo ou muito complexo,
desatualizado ou obsoleto,
ausência de padrão para as definições. 2. Questões de lógica:
imprecisa ou vaga, circular,
contraditória.
3. A escrita e estilo das definições: mal escritas,
estilo inconsistente. 4. A cobertura das definições: várias definições,
ausência de definições. 61
Essa categorização de Seppälä e Ruttenberg (2013) foi utilizada para analisar as definições presentes nas fontes de informação utilizadas nesta pesquisa conforme quadro 21.
Spear (2006) aborda que para computadores distintos que armazenam repositórios de informação biomédica sejam compatíveis ou interoperáveis, é necessário que eles utilizem a mesma terminologia e as mesmas definições. É preciso criar KOS em que definições de informação biomédica sejam interoperáveis entre bancos de dados. Para isso, os termos precisam ser internamente coerentes, bem definidos e de acordo com os fatos da realidade do conhecimento apresentado nas ciências biomédicas. Neste contexto, a ontologia apresenta as características necessárias para resolver os problemas referentes à definição dos termos
61 1. the information content of textual definitions:
⁃ insufficiently informative / ⁃ too informative/too complex / ⁃ outdated. ⁃ absence of standard defining patterns.
2. logical issues:
⁃ vague / ⁃ circular / ⁃ self-contradictory. 3. the writing and style of the definitions: ⁃ poorly written / ⁃ inconsistent in style / 4. coverage:
(SPEAR, 2006). Entretanto, formular definições exige um conhecimento específico de suas teorias e requisitos ontológicos necessários que serão descritos nas próximas seções.