Ontologie: studijní opora

3.3. Ontologie a informační systémy

Dalším myšlenkovým proudem, který přispěl k formování teoretické základny informatických ontologií, je tvorba pojmových modelů informačních systémů. Už v 60. letech 20. století uvedl ontologickou problematiku do oblasti informatiky matematik a informatik George H. Mealy (1927–2010), autor koncepce tzv. Mealyho stroje – konečného automatu s výstupem. V článku Jiný pohled na data[10] z roku 1967 Mealy zformuloval náčrt obecné teorie dat použitelné pro tvorbu programovacích jazyků. Vychází z filozofického základu a koncipuje významné stavební prvky ontologického pohledu na data. Není bez zajímavosti, že Mealy vedl disertační práci Petera Pin-Shan Chena (1947), autora pojmového ER (z angl. entity-relationship, tj. entita–vztah) modelu[11], který se spolu s relačním modelem dat Edgara F. Codda (1923–2003)[12] stal základem koncepce databázových informačních systémů v druhé polovině 20. století.

V roce 1982 Allen Newell ke dvěma obecně akceptovaným úrovním reprezentace počítačových systémů, tj. k úrovni zařízení (komponenty, logické obvody…) a k úrovni symbolické (programy), doplnil úroveň znalostí[13]. Úroveň zařízení a symbolická úroveň obsahují znalosti o vnitřní struktuře systému, jež odrážejí jeho fyzickou stránku. Znalostní úroveň podle Newella pohlíží na systém jako na černou skříňku a zajímá se o jeho fungování vzhledem k okolí, o poskytované služby a řešené problémy. Na toto pojetí navázali v roce 1987 tvůrci technické zprávy ISO/TR 9007 Pojmy a terminologie pro pojmové schéma a informační základnu, v níž je definována tříúrovňová architektura dat v informačním systému: pojmové schéma, vnější schéma a vnitřní schéma (podrobněji viz část 4). Vnitřní a vnější schéma se zaměřují na znalosti o formě obsažených informací. Pojmové schéma zachycuje znalosti o obsahu informací v informačním systému, čímž odpovídá zhruba Newellově znalostní úrovni.

Aktuální implementací principu znalostního/pojmového modelu v návrhu informačních systémů a aplikací je od roku 2001 MDA – Model driven architecture (Architektura řízená modelem)[14]. Tato specifikace konsorcia OMG definuje koncepci architektury softwarových aplikací, jež zahrnuje tři typy postupně konkretizovaných modelů, reprezentujících úrovně znalostí o informačních systémech a aplikacích. Na nejobecnější úrovni je model nezávislý na počítačovém zpracování (CIM – Computation Independent Model), zachycující znalosti o oblasti použití systému, například model podnikových procesů. Další úrovní je pojmový model nezávislý na platformě (PIM – Platform Independent Model), v němž jsou obsaženy znalosti o pojmech reprezentovaných systémem. Tento model odpovídá pojmovému schématu podle ISO/TR 9007. Model pro specifickou platformu (PSM – Platform Specific Model) odpovídá vnitřnímu schématu informačního systému podle ISO/TR 9007.

Důležitý význam má i další specifikace konsorcia OMG, věnovaná metamodelu pro návrh ontologií: ODM – Ontology Definition Metamodel (Metamodel definice ontologie).[15] První verze standardu byla publikována v roce 2009 a v roce 2014 byla vydána aktualizovaná verze 1.1. Cílem je sloučit „softwarově“ zaměřený koncept MDA s technologiemi sémantického webu a vytvořit zobecněný model struktury informatické ontologie. ODM zahrnuje i specifikace vzájemného mapování metamodelů v různých jazycích a jejich mapování do UML a ER modelů.