Varlık Bilimi (Ontoloji)

Ontoloji Nedir?

Ontolojiler Semantik Web’in gerçekleştirilmesindekullanılacak anahtar teknolojidir.Ontoloji terimi felsefede varlık bilimi olaraktanımlanmaktadır. Ontoloji yirminci yüzyılınsonlarında yapay zekâ alanında yoğun bir şekildekullanılmıştır. Ontoloji belli bir alandakibilgilerin paylaşımını ve yeniden kullanımını sağlayan “kavramlaştırmaların biçimsel veaçık tanımlanması” olarak tanımlanmış vekullanılmıştır. Son zamanlarda ontolojilerinkullanımı zeki sistemler, elektronik ticaret,doğal dil işleme ve bilgi yönetimi konularındayaygınlaşmaktadır.

Ontolojinin bilgisayar bilimindeki en çokkabul gören Gruber’e (1993) ait olan tanımı ”kavramsallaştırmanın açıkça belirtilmesidir”şeklinde ifade edilmesidir. Kavramsallaştırma,belli bir tasarım aşamasında soyut modeloluşturma anlamına gelir. Maedche ve Staab(2001)’e göre bu modelin, tasarım aşamasındabilinen tüm bilgilerinin geride hiç bir sorubırakmayacak şekilde açıkça tanımlanmasıgerekir.

Maedche ve Staab (2001)‘de verilen ontolojininbaşka bir tanımı da ontolojinin neleriçermesi gerektiğini ve neleri içeren modellerinontoloji sayılması gerektiğini açıklar.Bu tanımın diğerlerinden farkı; burada sözüedilen ontolojilerin web ontolojileri olmasıdır.Her terimin tanımlayıcısı bulunur ve ontolojidebulunan terimler sonlu sayıdadır. Bunlar;terimlerin anlamlarını, terimler arasındakiilişkileri, terimler arasındaki eş anlamlılıklarıve sıradüzen ilişkilerini içerir. Sonuç olarak,bir kavram kümesinin ontolojisinin olabilmesiiçin en azından aşağıdaki niteliklere sahipolması gerekir:

• Terim dağarcığının sonlu ve genişletilebilirolması gerekir,

• Sınıflar ve terimler arasındaki ilişkilerinetmenler tarafından tek bir şekilde anlaşılırolması,

• OWL’nin sınıf yapısını kullanması.

Üç temel niteliğin yanında ontolojilerin anlatımgücünü arttırabilmek ve nitelikli sorgulamasonuçları almak için,

•Örnek içerme,

• Sınıf niteliklere sahip olma,

• Değer karşılaştırma kıstasları,

• Mantıksal karşılaştırma kıstasları,

Özellikleri de yukarıda verilen ontoloji olabilmeniteliklerine eklenebilir. Bu mantıksal yapılarında dâhil edilmesiyle; ontolojiler, karmaşıkbilgileri modelleyebilen ve bu bilgiler üzerindesonuçüretebilen bir seviyeye gelirler.Ontoloji (varlıkbilim) terim olarak olmak ya da olmamak kavramı üzerinde durur. Yani bireyin var olup olmamasından, nasıl olduğuna kadar uzanan süreç ontolojidir.

Bu anlamda, bireyin var olup olmaması ile ilgilenen epistemolojinin üzerine, varlıkları gruplayan ve bu gruplar arası ilişkileri belirleyen bir katman olarak düşünülebilir.

Ontolojinin kökleri felsefenin bir alt konusu olan dil bilimine (ya da dil felsefesine) dayanmaktadır. Buna göre kelimelerin anlamlarından yola çıkılarak, cümle ve hatta paradigmaların (değer dizisi) anlaşılması ve tam olarak olup olmadıkları, varsa nasıl oldukları ve hangi gruba ait oldukları ve hatta bu gruplar arası ilişkiler incelenmektedir.

Buna göre örneğin, araba, bisiklet, okul, öğrenci gibi kelimeler birer anlam ifade etmekte ve her kelimenin ait olduğu bir grup bulunmaktadır. Bu noktada iki türlü kabul vardır. Çoğunluğunu platon okulunun üyelerinin oluşturduğu grup, her kelimenin bir varlık ifade ettiğini söylerler (basit anlamda kalem, kitap gibi kelimelerin birer varlığa denk düştüğünü düşünebiliriz, daha ileri anlamda ise insanın olmayan şeylere isim koyamayacağı iddia edilebilir). Diğer grup ise her kelimenin bir varlık karşılığı olamayacağını iddia etmektedirler.

İddia olunur ki, ontoloji de diğer felsefe konuları gibi insan kaynaklıdır, yani insanın düşünce yapısının bir tezahürüdür. Bu tersini ispatlamak çok zor olan ama genelde doğruluğu kabul edilebilecek bir önermedir.

Ontoloji, felsefenin pek çok alanı gibi, diğer pek çok bilime kaynak olmuş önemli konulardan birisidir. Örneğin bilgisayar bilimlerindeki ontolojik arama motorları, felsefedeki bu konudan faydalanmaktadırlar.

Ontolojinin dayandığı temel soru “Var olan nedir?” şeklinde özetlenebilir. Bu soru bir seviye daha ileriye götürülerek aşağıdaki sorular sorulabilir:

“varlık nedir?”, “var olmak bir özellik midir?”, “bir şeyin var olmadığını söylemek tam olarak ne demektir?”, “bir şeyin var olduğunu veya var olmadığını iddia eden cümleler birer sav mıdır, daha fazlası mıdır?”

“Nesne nedir?”, “madde nedir?”,

“fiziksel olmayan kelimelerin var olduğunu söylemek ne demektir? (zaman, sayılar, ruh, Allah gibi)”

“bir varlığın özelliği ne demektir? Özellikleri ile madde arasında nasıl biri ilişki vardır? Varlığın özelliğinin değişmesi ne demektir? (örneğin Farabi’nin felsefesinde “şekil cevhere bulaşır” denilmesi gibi)”

Ontoloji iki kavramdan oluşmaktadır. Bu iki kavrama Çevreseller (küllî, tümel, üniversal) ve Öz (maddenin cevheri, töz, substance) denilebilir.

Örneğin “insan” bir varlıktır, bir cevherdir , “insanlık” bu varlığın küllî halidir. Yani insan varlığının etraflıca kapsanmış halidir yani çevresel faktörleri içerir. (benzer durum, çay ile çaydanlık arasında bulunabilir, çay varlığın özü, çaydanlık ise çevresel bir varlıktır)

Cevher-külli (veya öz-tümel) ilişkisi benzer şekilde insan ve çevresi arasında da yapılmaktadır. İnsan kendi varlığını nasıl kanıtlayabilir ve bu varlığın dışında varlıkların olduğunu nasıl ispatlayabilir? Bu durum Descartes’ın “cogito ergo sum” (düşünüyorum öyleyse varım) yorumu ile veya Fraud’un superego yorumu ile örtüşmektedir.

İşte tam bu noktada felsefenin bir konusu olan ve uzun süre felsefe insanları çevresinde tartışılmış olan ontoloji konusunun bilgisayar bilimleri ile ilişkisine bakabiliriz. Buna göre, bilgisayar bilimleri insanın öz varlığının sorgulanmasının ötesinde çevresindeki varlıkların sınıflandırılması alanında ontolojiden faydalanmaktadır. Bu sayede bir veri modeli ortaya konulmakta ve bilgisayar bilimlerinin çeşitli alanlarında (yapay zeka (artificial intelligence), anlambilimsel ağ ( the Semantic Web) , yazılım mühendisliği (software engineering), biyometikal bilim (biomedical informatics) ve bilgi mimarisi ( bilgi gösterimi (information architecture, knowledge representation) ) bu modellerden faydalanılmaktadır.

Buna göre bilgisayar bilimlerinde kullanılan temel ontolojik terimler aşağıda verilmiştir:

  • Bireyler (Individuals) : basit en alt seviye varlıklar
  • Sınıflar (Classes) : Kümeler, gruplar, nesne tipleri gibi
  • Özellikler (Attributes): yapısal özellikleri, yapabildikleri, paramterleri gibi
  • Bağlantılar (ilişkiler, Relations) : nesnelerin birbiri ile iletişim kurma şekilleri
  • Olaylar (Events) : özellik veya bağlantılardaki değişmeler

Yukarıdaki bu kavramlar çerçevesinde hemen herşey modellenebilir. Bazı örnek modellemeler aşağıda verilmiştir:

Yukarıdaki şekilde, varlıklar arası ilişkiler ontolojik (varlık bilimsel) olarak ifade edilmiştir. Örneğin bir mühendis, bir öğrenci ve bir hoca, hepsi birer insandırlar. Dolayısıyla insan olmanın gerektirdiği (boy kilo yaş gibi) özelliklere sahiptirler.

Benzer şekilde, mühendislik öğrencisi de felsefe öğrencisi de birer öğrencidirler ve her ikisi de öğrenci olmanın gerektirdiği, bir hocadan ders alma ilişkisini bulundurmaktadır.

Bilgisayar Bilimlerinde kullanılan bazı ontoloji dilleri:

Geleneksel Diller (kendi modelleme sistemleri ve ara yüzleri bulunmaktadır)

  • CycL
  • DOGMA (Developing Ontology-Grounded Methods and Applications)
  • F-Logic (Frame Logic)
  • KIF (Knowledge Interchange Format)
  • Ontolingua based on KIF
  • KL-ONE
  • KM programming language
  • LOOM (ontology)
  • OCML (Operational Conceptual Modelling Language)
  • OKBC (Open Knowledge Base Connectivity)
  • PLIB (Parts LIBrary)
  • RACER

Berliteçli (markup) diller

Genellikle XML yapısı üzerine oturtulmuş standart bir yapısı olan dillerdir.

  • DAML+OIL
  • Ontology Inference Layer (OIL)
  • Web Ontology Language (OWL)
  • Resource Description Framework (RDF)
  • RDF Schema
  • SHOE