Ein Verfahren zur Anreicherung fachgebietsspezifischer Ontologien durch Begriffsvorschläge

Ontologien bestehen aus Fachbegriffen eines Wissensgebietes, die in Form von Ober- und Unterbegriffen gegliedert und durch weitere semantische fachgebietsspezifische Relationen verbunden sind. Die Dissertationsschrift stellt einen neuartigen Ansatz dar, eine automatische Unterstützung des Ontologieerstellungsprozesses zu liefern. Das Verfahren kann bestehende Ontologien erweitern und so einen Beitrag zur erleichterten Konstruktion und Wiederverwendung bestehender Wissensrepräsentationen liefern. Es wurde dazu eine ähnlichkeitsbasierte Methode definiert und erprobt. Die Wirkungsweise der Methode gleicht die Ähnlichkeiten zwischen Begriffspaaren aus der Ontologie und die Ähnlichkeiten, die sich aus der Verwendung von Fachbegriffen in einem Textkorpus bestimmen lassen, einander an. Die in der Arbeit dargelegten Messergebnisse zeigen, dass für ein beispielhaftes Szenario eine Definition des Verfahrens gefunden werden kann, die anderen Verfahren signifikant überlegen ist: die Kombination aus dem neu definierten vektorwertigen Ähnlichkeitsmaß, das auf dem Jaccardmaß beruht, und dem ontologischen Vegleichsmaß nach Resnik. Die Bewertung des Verfahrens im Beispielszenario beruht auf einem Datenbestand, wie er in einer realistischen Projektsituation (k-med) entsteht. Die in der Arbeit definierte Vorgehensweise der Messungen ist auf weitere konkrete Anwendungsfälle, in denen Ontologieanreicherungen vorgenommen werden sollen, übertragbar. Alle in dieser Arbeit neu definierten Kriterien der Bewertung, nämlich Fehlklassifikation, Anreicherungsneigung und Recalleigenschaften, stehen in unmittelbarem Zusammenhang mit verschiedenen Phasen des kooperativen Ontologieerstellungsprozesses nach Holsapple und Joshi, dessen iterative Phasen im Rahmen dieser Arbeit mit der Erstellung von Metadaten und noch allgemeiner mit der Verschlagwortung von Dokumenten integriert wurden. Das ähnlichkeitsbasierte Verfahren eröffnet in zweifacher Hinsicht Möglichkeiten der automatischen Unterstützung. Sind eine Ontologie und ein Textkorpus gegeben, so kann der Moderator des Ontologieerstellungsprozesses jedem Ersteller der Ontologie unabhängig von der Anwendung der Ontologie Begriffsvorschläge und ihren Bezug zur bereits vorhandenen Ontologie zukommen lassen. Dies kann im Erstellungsprozess bereits sehr früh und sehr spezifisch, das heißt mit kleinen fachbezogenen Ontologien, geschehen. Die vorliegende Arbeit geht in diesem Sinne über vorhandene Arbeiten der vollständig automatischen Generierung von Ontologien hinaus