Ontologie

Was ist Ontologie?

Der Begriff Ontologie beschreibt in der Informatik einen Bereich zur eindeutigen Darstellung und Kommunikation von Wissen auf diesem Gebiet. Unter diesem Wissen fällt neben einer einheitlichen Terminologie auch die Verwendung von Beziehungen bzw. Relationen, Hierarchien, Regeln und Begriffen.

Das Ziel einer Ontologie in der Informatik ist dahin gehend, die klare und eindeutige Informations- bzw. Wissensbereitstellung ohne Interpretationsspielraum durch diese „gemeinsame Sprache“. Die Umsetzung dieses Beziehungsnetzes findet in diesem Teilbereich vordergründig bei Informationssystemen, der künstlichen Intelligenz und bei Datenbanken Anwendung.

Bereits Anfang der 1990er-Jahre wurde der Begriff der Ontologie im Zusammenhang mit der künstlichen Intelligenz genannt und fand von dort ausgehend Verbreitung in weiten Teilen der Informatik.

Begriffsentwicklung

Ihren Ursprung hat die Ontologie in der Philosophie und bezeichnet dort die „Lehre des Seins“. Auch bei der Begriffsdefinition im philosophischen Sinne wird unter anderem die Frage gestellt, wie sogenannte Entitäten (dies beschreibt ein Wesen oder einen konkreten oder abstrakten Gegenstand) kategorisiert oder in Beziehung zueinander gesetzt werden können. Oftmals wird der Begriff Metaphysik synonym zu Ontologie benutzt. Die Bezeichnung der Metaphysik geht auf den griechischen Philosophen Aristoteles zurück und beschreibt der Begriffsdefinition nach dieses „Etwas“, das hinter bzw. nach der Physik kommt.

Auf Basis dieses Definitionsraumes ergeben sich unter anderem Fragen zum Sein, zum Nichts, zur Endlichkeit und Unendlichkeit, welche auch in allen Religionen Beachtung finden. Neben Aristoteles befasste sich auch der deutsche Philosoph Immanuel Kant umfassend mit der Metaphysik. Während der Begriff seinen Ursprung in der Philosophie hat, werden zunehmen auch andere Wissenschaftsdisziplinen, wie die Psychologie, Soziologie und Medizin, vordergründig in der Forschung darauf aufmerksam.

Beispiele für Ontologien

Ein Beispiel für die Anwendung der Wissensdarstellung in der Informatik stellt das sogenannte Semantic Web dar. Diese Idee vom World Wide Web-Begründer Tim Berners-Lee basiert darauf, dass das herkömmliche World Wide Web dahin gehend erweitert wird, sodass der Sinn und die Bedeutung von Informationen eindeutig zuordenbar ist.

Ein weiterer Hintergrund dieser Bestrebung ist es, die Kommunikation bzw. Arbeit zwischen Menschen und Maschinen zu erleichtern. Abhilfe schaffte dabei neben der Implementierung von einheitlichen Regeln, Datenmodellen und Syntax auch die Entwicklung der Ontologiesprache Web Ontology Language (OWL). Als konkretes Anwendungsbeispiel kann etwa eindeutige und konfliktfreie Bedeutung des Wortes „Washington“ im jeweiligen Kontext genannt werden. Da Washington neben einer Stadt unter anderem auch einen Bundesstaat, einen Namen oder ein Kriegsschiff darstellen kann, ist eine nähere Definition notwendig.

Eine weitere Anwendungsmöglichkeit für die Ontologie in der Informatik ist auf dem Gebiet der künstlichen Intelligenz gegeben und dient vor allem zur maschinen-interpretierbaren Wissensrepräsentation. Mithilfe der Normierung, Regeln und Vorgaben der Ontologie kann eine Inferenzmaschine logische Schlussfolgerungen ziehen.

In der Medizin findet sie beispielsweise in der Gene Ontology Anwendung. Ziel ist die Bereitstellung und Weiterentwicklung von Datenbanken, welche einheitliche Informationen über die Funktion von Genen in der Biomedizin bereitstellt.

Auf dem Gebiet der Psychologie ist die Darstellung von Relationen vor allem im Teilbereich der Psychosoziologie verbreitet. Mithilfe dieser wird versucht, soziale Phänomene wie Gruppen, Familien, Bindungen, aber auch Persönlichkeiten mit einheitlichen Begrifflichkeiten zu fassen und zu kategorisieren bzw. Wechselwirkungen zu beschreiben.

Unterschiede zu Taxonomie und Epistemologie

Ontologie vs. Taxonomie

Während bei einer Ontologie das Beziehungsnetz der Verknüpfungen und Relationen im Mittelpunkt steht, beschreibt eine Taxonomie strukturierte hierarchische Verwandtschaftsbeziehungen. Der Begriff Taxonomie leitet sich aus dem Altgriechischen ab und bedeutet übersetzt so viel wie Ordnungsgesetz. Ihren Ursprung hat die Taxonomie in den Naturwissenschaften und findet dort nach wie vor umfassend Anwendung, um Rassen, Gattungen und Ordnungen zu beschreiben. Auch in der Informatik finden Taxonomie Anwendung, um hierarchische Beziehungen und Vererbungen darzustellen.

Ontologie vs. Epistemologie

Der Begriff der Epistemologie stammt auch aus dem Altgriechischen und beschreibt die Lehre der Wissenschaft. Epistemologie wird oftmals auch als Erkenntnistheorie umschrieben und stellt sich die Frage, wie Wissen zustande kommt und wie Wissen begründet wird. Während sich die Epistemologie mit der grundlegenden Wissensgewinnung beschäftigt, steht bei der Ontologie die Natur des Seins bzw. der Realität im Mittelpunkt.

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