Ontologie: studijní opora
Zpracovala: Helena Kučerová
3. Historický přehled dosavadního vývoje informatických ontologií
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.
[10] MEALY, George H. Another look at data. In: Proceedings of the Fall Joint Computer Conference (AFIPS Fall '67), November 14-16, 1967. New York: ACM, 1967, 525-534. https://doi.org/10.1145/1465611.1465682.
[11] CHEN, Peter Pin-Shan. The entity-relationship model – toward a unified view of data. In: ACM Transactions on Database Systems. March 1976, 1(1), 9-36. https://doi.org/10.1145/320434.320440. ISSN 0362-5915 (print). ISSN 1557-4644 (online).
[12] CODD, Edgar F. A relational model of data for large shared data banks. In: Communications of the ACM. June 1970, 13(6), 377-387. https://doi.org/10.1145/362384.362685. ISSN 0001-0782 (print). ISSN 1557-7317 (online).
[13] NEWELL, Allen. The knowledge level. In: Artificial intelligence. January 1982, 18(1), 87-127. https://doi.org/10.1016/0004-3702(82)90012-1. ISSN 0004-3702.
[14] Object Management Group. MDA guide. Revision 2.0 [online]. Needham (MA, USA): Object Management Group, June 2014 [cit. 2024-05-09]. 15 s. Document Number: ormsc/2014-06-01. Dostupné z: http://www.omg.org/cgi-bin/doc?ormsc/14-06-01.
[15] Object Management Group. Ontology definition metamodel (ODM) [online]. Version 1.1. Needham (MA, USA): Object Management Group, September 2014 [cit. 2024-05-09]. 348 s. OMG Document Number: formal/2014-09-02. Dostupné z: http://www.omg.org/spec/ODM/.