Editando y razonando con redes de ontologías

Abstract

Este proyecto surge de la necesidad de integrar distintas ontologías dentro de redes ontológicas, con el objetivo de lograr un modelo de conocimiento más amplio. Estas ontologías en general, son mantenidas de forma independiente e incluso por diferentes grupos, por lo cual, además de lograr su integración es necesario mantener dicha independencia. Existen casos donde la integración no es tan sencilla y presenta problemas, en particular, no es posible integrar dos ontologías que modelan un mismo objeto de la realidad de forma diferente (como un concepto en una y como un individuo en la otra). Para resolver esto se define un nuevo tipo de axioma llamado metamodelling que funciona relacionando los dos objetos de las distintas ontologías de forma que uno de ellos es un metamodelo del otro. Este nuevo axioma implica además la creación de un nuevo tipo de lógica llamada ALCQM, para la definición de ontologías así como nuevas reglas para razonar en dicha lógica. Por lo tanto el proyecto consiste en estudiar e implementar una solución para crear, editar y razonar con redes de ontologías utilizando lógica descriptiva ALCQM. Estas redes de ontologías están formadas por distintas ontologías vinculadas entre sí por cuatro tipos de relaciones, incluido el nuevo axioma de metamodelling. La lógica ALCQM es una extensión de ALCQ agregando la relación de metamodelling que vincula objetos de ontologías diferentes dentro de una red. Para lograr esto, se implementó una solución en tres niveles distintos. En primer lugar se realizó una extensión del lenguaje OWL implementado en la API Java del mismo, agregando la relación de metamodelling, dado que dicha API es la base de todas las aplicaciones que trabajan con ontologías. Por otro lado, se desarrolló sobre el editor de ontologías Protégé, dos plugins, el primero enfocado en la redes ontológicas, permite editar y trabajar con ellas, y el segundo, apuntado al manejo de relaciones de metamodelling en ontologías individuales. Finalmente se modificó el razonador Pellet encargado de los chequeos de consistencia y la inferencia de nuevo conocimiento en las ontologías. Se agregaron las tres nuevas reglas y la condición definidas para ALCQM que permiten trabajar con redes de ontologías La herramienta lograda fue verificada en diferentes condiciones de prueba, dando resultados satisfactorios teniendo en cuenta que se trata de una versión inicial. La misma permite crear y gestionar redes de ontologías e implementa en la práctica los conceptos definidos de redes, metamodelling y lógica ALCQM que hasta el momento eran inexistentes.