Fundamentos de Ontologías y Acceso a Datos Basado en Ontologías (OBDA)

Ontologías y Acceso a Datos Basado en Ontologías (OBDA)

Definición de Ontología

Una ontología es una especificación formal (sin ambigüedad) y explícita (conceptos, propiedades, relaciones, axiomas, etc.) de una conceptualización (modelo abstracto sobre un concepto) compartida (conocimiento consensuado). Se representan utilizando lenguajes formales y son consecuentes.

RDF (Resource Description Framework)

El objetivo de RDF es descubrir la semántica de la información de manera procesable por máquinas.

1. Características

• Se definen grafos.
• RDF Schema (RDFS) se utiliza para definir dichos grafos.
• Es posible crear datos sin necesidad de un esquema u ontología definido previamente.

2. Componentes

• Tripletas: Compuestas por sujeto, predicado y objeto.

Los grafos RDF son un conjunto de tripletas, y un conjunto de grafos conforman un dataset. Existe siempre un grafo por defecto y uno o más grafos con nombre.

3. RDF Schema (RDFS)

• Los grafos son etiquetados mediante URIs.
• Permiten definir clases (jerarquías) y propiedades (dominio y rango).
• Añade restricciones al modelo.

4. Serializaciones RDF

Permiten diferentes variantes sintácticas. El orden en el que aparecen las tripletas en un documento no es relevante:

• RDF/XML
• TURTLE
• N-TRIPLES
• TRIG
• JSON-LD

5. Limitaciones de RDF Schema

• Debilidad descriptiva:
  • Sin rango localizado y restricciones de dominio.
  • Sin restricciones de existencia o cardinalidad.
  • Sin operadores booleanos.
  • Sin propiedades transitivas, inversas o simétricas.
• Dificultad en el razonamiento:
  • Sin razonadores nativos para la semántica no estándar.
  • Se puede razonar a través de la axiomatización FOL (Lógica de Primer Orden).

OWL y Lógica Descriptiva (Description Logics)

En OWL, se describen las características del concepto y los elementos se clasifican automáticamente. La lógica de primer orden no es completa, ni correcta, ni decidible; con la lógica descriptiva (DL) se pretende corregir estas limitaciones. En lógica descriptiva, todas las relaciones son binarias.

División de una ontología DL:

• TBox: Conjunto de axiomas que describen la estructura del dominio.
• ABox: Conjunto de axiomas que describen una situación específica.

Nota: La unión de conjuntos no se puede representar con marcos.