Semantic alignment of ontologies meaningful categories with the generalization of descriptive structures

Abstract

The presented work addresses the issue of semantic alignment of ontology components with a generalized structured corpus. The field of research refers to the sphere of determining the features of trust in artificial intelligence. An alignment method is proposed at the level of semantic components of the general alignment system. The method is a component of a broader alignment system and compares entities at the level of meaningful correspondence. Moreover, only the alignment entities’ descriptive content is considered within the proposed technique. Descriptive contents can be represented by variously named id and semantic relations. The method defines a fundamental ontology and a specific alignment structure. Semantic correspondence in the form of information scope is formed from the alignment structure. In this way, an entity is formed on the side of the alignment structure, which would correspond in the best meaningful way to the entity from the ontology in terms of meaningful descriptiveness. Meaningful descriptiveness is the filling of information scope. Information scopes are formed as a final form of generalization and can consist of entities, a set of entities, and their partial union. In turn, entities are a generalization of properties that are located at a lower level of the hierarchy and, in turn, are a combination of descriptors. Descriptors are a fundamental element of generalization that represent principal content. Descriptors can define atomic content within a knowledge base and represent only a particular aspect of the content. Thus, the element of meaningfulness is not self-sufficient and can manifest as separate meaningfulness in the form of a property, as a minimal representation of the meaningfulness of an alignment. Descriptors can also supplement the content at the level of information frameworks, entities, and properties. The essence of the alignment in the form of information scope cannot be represented as a descriptor or their combination. It happens because the descriptive descriptor does not represent the content in the completed form of the correspondence unit. The minimum structure of representation of information scope is in the form of properties. This form of organization of establishing the correspondence of the semantic level of alignment allows you to structure and formalize the information content for areas with a complex form of semantic mapping. The hierarchical representation of the generalization not only allows simplifying the formalization of semantic alignment but also enables the formation of information entities with the possibility of discretization of content at the level of descriptors. In turn, descriptors can expand meaningfulness at an arbitrary level of the generalization hierarchy. This provides quantization of informational content and flexibility of the alignment system with discretization at the level of descriptors. The proposed method is used to formalize the semantic alignment of ontology entities and areas of structured representation of information.

В статті розглядається проблема семантичного порівняння складових онтології з узагальненим структурованим корпусом. Область дослідження відноситься сфери визначення складових довіри до штучного інтелекту. Пропонується метод порівняння на рівні семантичних складових загальної системи порівняння. Метод є складовою більш широкої системи порівняння та здійснює порівняння сутностей на рівні змістовної відповідності. В пропонованому методі враховуються тільки описові змістовності сутностей порівняння. Описові змістовності можуть бути представленні різними іменованими назвами та структурними зв’язками. В методі визначається базова онтологія та певна структура порівняння. Із структури порівняння формується семантична відповідність у вигляді інформаційних рамок. Таким чином на стороні структури порівняння формується сутність, яка б найкращим змістовним чином відповідала сутності з онтології за змістовною описовістю. Змістовна описовість є наповненням інформаційних рамок. Інформаційні рамки формується у вигляді кінцевої форми узагальнення та можуть складатися із сутностей, сукупності сутностей та їхнього часткового об’єднання. В свою чергу сутності є узагальненням властивостей, які розташовані на нижчому рівні ієрархії та свою чергу є поєднанням описових дескрипторів. Описові дескриптори є базовим елементом узагальнення та є представленням базової змістовності. Описові дескриптори можуть визначати атомарну змістовність в межах бази знань та представляють лише певний аспект змістовності. Таким аспект змістовності не є самодостатнім та можу проявлятись у виді відокремленої змістовності у вигляді властивості, як мінімальні формі представлення змістовності порівняння. Також описові дескрипторі можуть доповнювати змістовність на рівні інформаційних рамок, сутностей та властивостей. Сутність порівняння у вигляді інформаційних рамок не може бути представлена у вигляді описового дескриптора або їх поєднанням. Це зумовлено тим, що описових дескриптор не представляє змістовність в завершеній формі одиниці відповідності. Мінімальна форма представлення інформаційних рамок полягає у вигляді властивостей. Така форма організації встановлення відповідності семантичного рівня порівняння дозволяє структурувати та формалізувати інформаційну змістовність для областей із складною формою семантичного відображення. Ієрархічне представлення узагальнення дозволяє не тільки спростити формалізацію семантичного порівняння, а також дає змогу формувати інформаційні сутності із можливістю дискретизації змістовності на рівні описових дескрипторів. В свою чергу описові дескрипторі можуть розширити змістовність на довільному рівні ієрархії узагальнення. Це забезпечує квантування інформаційної змістовності та гнучкість системи порівняння з дискретизаціє на рівні описових дескрипторів. Запропонований метод використовується для формалізації семантичного порівняння сутностей онтології та областей структурованого представлення інформації.