A reusable ontology for computer-aided process engineering

Aachen (2009) [Buch]

Kurzfassung

Die vorliegende Arbeit beschreibt den Aufbau, die Inhalte sowie einige Anwendungen der Ontologie OntoCAPE. OntoCAPE ist eine formale Ontologie, die für den Einsatz in unterschiedlichen Softwareanwendungen in der Verfahrenstechnik konzipiert worden ist. Im Kontext dieser Arbeit werden Ontologien primär als Hilfsmittel zum Bau von wissensbasierten Systemen betrachtet. Wissensbasierte Systeme, die oft auch als “Expertensysteme” bezeichnet werden, bestehen aus zwei Hauptkomponenten: der Wissensbasis und der Inferenzmaschine. Die Wissensbasis enthält sowohl allgemeingültiges Wissen über den Problembereich als auch konkrete Fakten über den jeweiligen Anwendungsfall. Die Inferenzmaschine verarbeitet die Regeln und Fakten, die in der Wissensbasis gespeichert sind, um eine Lösung für den jeweiligen Anwendungsfall abzuleiten. Die Erstellung einer Wissensbasis ist mit einem hohen zeitlichen und finanziellen Aufwand verbunden. Der Aufwand kann jedoch deutlich reduziert werden, wenn man dabei auf einer bereits vorhandenen Ontologie aufbauen kann: Grundsätzlich gesprochen stellt eine Ontologie allgemeingültiges Wissen in einer strukturierten Form bereit; ist dieses Wissen überdies in einer formalen Sprache repräsentiert, so kann es unmittelbar für den Bau einer Wissensbasis eingesetzt werden. Konkret muss der Anwender zunächst geeignete Wissensbausteine aus der Ontologie auswählen und diese anschließend so erweitern und/oder anpassen, dass eine Wissensbasis für den jeweiligen Anwendungsfall entsteht. In der Ontologie OntoCAPE ist allgemeingültiges Wissen für das Anwendungsgebiet der Verfahrenstechnik formalisiert. Bei der Repräsentation dieses Wissens werden zwei essentielle Ziele angestrebt: Zum einen soll die Ontologie Wissen für ein möglichst breites Spektrum von unterschiedlichen Anwendungen bereit halten, zum anderen soll der Aufwand für das Erstellen einer speziellen Wissensbasis möglichst gering gehalten werden. Diese beiden Ziele stehen in einem Konflikt zueinander: Um OntoCAPE breit einsetzbar zu konzipieren, ist es vorteilhaft, das Wissen möglichst allgemein zu formulieren. Einen minimalen Arbeitsaufwand erreicht man hingegen nur, wenn die Wissensrepräsentation bereits auf den jeweiligen Anwendungsfall zugeschnitten ist. OntoCAPE stellt einen Kompromiss zwischen diesen einander widerstrebenden Zielen dar. Die Ontologie enthält einerseits generische Wissenskomponenten, die sogar über das Anwendungsgebiet der Verfahrenstechnik hinaus eingesetzt werden können; andererseits stellt sie aber auch Wissensbausteine für konkrete Anwendungsfälle bereit.

Autorinnen und Autoren

Autorinnen und Autoren

Morbach, Jan

Identifikationsnummern

  • URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-30727
  • REPORT NUMBER: RWTH-CONV-105708