Reasoning Web 2006論文集について

オントロジーやその他の論理ベースの仕様における大規模なルールセットを使いこなすには、それらを構成要素に分割する能力が重要な役割を果たす。ルールセットをブラックボックス化し、コンビネータで構成するという単純なアプローチでは、ルールセットの関係が複雑であるため、多くの場面で使い物にならない。その代わりに、構成要素は合成前に「開かれる」べきである。本論文では、このような「グレーボックス合成」技術として、フラグメントベースの汎用性と拡張、インラインテンプレート拡張、セマンティックマクロ、ミキシンレイヤーなどを紹介する。これらの手法は、大規模なオントロジーやルールベースの仕様を、きめ細かな構成要素に構造化するのに役立ち、そこから柔軟に構築することが可能である。

セマンティックウェブのビジョンを実現するために、そのアーキテクチャを構成する各層を準備するための大規模な作業が進行中です。オントロジー層は、RDFやOWL Web Ontology LanguageなどのW3C勧告によって一定の成熟度に達しているため、現在の関心はルール層とそのオントロジー層との統合に集まっている。この問題を解決するためにいくつかの提案がなされているが、様々な障害があるため、一筋縄ではいかない。その一つは、ルール言語では一般的である閉じた世界の仮定などの評価原則が、オントロジーでは通常採用されないことである。さらに、オントロジーに素朴にルールを追加することは、決定不可能性の問題を引き起こす。本論文では、Semantic-Webスタックの現状とその構成要素について簡単に説明した後、ルール層を実現するための可能な形式として、回答集合意味論に基づく非単調論理プログラムについて述べる。また、ルールとオントロジーの組み合わせにおける未解決の問題について簡単に説明し、ルールとオントロジーを用いた推論を容易にするための既存の提案について調査する。次に、既存の推論エンジンによってサポートされるルールとオントロジーのトランスパレントな統合を実現する記述論理プログラム（略してdl-プログラム）に焦点を当て、回答集合セマンティクスに基づくルールとオントロジーの統合について述べる。さらに、dl-プログラムの一般化として、異なるオントロジーや高次の言語構成へのアクセスを提供するHEX-プログラムについて議論する。

オントロジーとルールを統合した論理ベースシステムの定義に関する最近の成果を紹介する。特に、記述論理で表現されたオントロジーと、データログ（およびその非単調拡張）で押し出されたルールを考慮に入れている。まず、オントロジーとルールの統合で発生する主な問題を紹介する。特に、以下の側面に注目する。(i) 意味論的観点から、オントロジーはオープンワールド意味論に基づくが、ルールは通常クローズドワールド意味論の下で解釈される。この意味論的な矛盾は、オントロジーとルールの有意義な組み合わせを定義する上で重要な障害となる。(ii) 推論の観点から、オントロジーとルールコンポーネント間の相互作用は非常に扱いにくく、決定可能性と計算機的特性を保持しない。例えば、推論が決定可能であるオントロジーと推論が決定可能なルールベースから始めて、二つのコンポーネントを統合して得られる形式システムでの推論は決定可能な問題でない可能性もある。そこで、オントロジーとルールの統合のための主なアプローチを、上記の問題にどのように対処するかに重点を置いて簡単に概観し、そのうちの一つであるDL+logについて詳細に紹介する。最後に、この研究分野における主な未解決問題を説明し、オントロジーとルールを統合できる効果的かつ表現力豊かなシステムの開発を妨げているものを指摘する。

セマンティックウェブコミュニティとビジネスルールコミュニティは、共通のルーツを持っています。この記事では、標準化の取り組みや研究テーマに関して両者の連携を促進するために、両分野の相違点と類似点を探ります。

ライフサイエンス分野では、大規模なオンライン構造化・非構造化データリポジトリと、これらの知識を構造化するオントロジーが存在するため、セマンティックウェブ技術の有望な応用分野である。本論文では、バイオメディカルオントロジーの概要を説明し、バイオメディカルデータの検索、統合にどのように役立つかを示す。このようなオントロジーに基づく検索をサポートするために、文献にオントロジーの用語を付与することは重要な問題である。このテキストマイニングのステップをレビューし、オントロジーに基づく検索エンジンGoPubMedを紹介する。データソースが進化するにつれて、オントロジーも進化する。オントロジーの半自動的な進化をサポートする様々なアプローチについて簡単に説明する。

この論文では、二次構造の予測、フォールディング、核磁気共鳴データからの構造決定、タンパク質相互作用のモデル化、代謝経路など、タンパク質の構造と機能に関する計算論的側面について述べる。このテーマは、タンパク質の構造と化学の概要、およびタンパク質構造のモデリングに使用されるアルゴリズムと表現で紹介されています。この論文の主な焦点は、構造データベースやモデリングサーバなど、タンパク質構造モデリングに関連するソースからの情報の統合です。この作業は、フォーマットの不均一性、データソースの多様性、および利用可能な情報の膨大な量によって困難になっており、データ共有用の標準フレームワーク（すなわちセマンティックWeb）の必要性を明白にしています。この問題を解決するために、セマンティックウェブの概念に基づいて開発されているツールを紹介します。UniProtRDFプロジェクトや、分子モデリングソフトウェアChemeraに実装され、インターネットサーバーやデータベースから得られる情報の検索や応用を容易にするツールなどがそれである。

GALENは、臨床システムにおいて再利用可能な用語リソースを提供することを目的としている。GALENの中心は、特殊な記述論理で定式化された共通参照モデル（CRM）である。CRM はプロジェクトの期間中に発展した一連の原則に基づいており、大規模な医学オントロジーが対処すべき主要な問題を示している。CRM の基礎となる原理について説明した後、実際に採用されているメカニズムについてより詳しく見ていきます。最後に、現在使用されている、あるいは提案されている他の生物医学オントロジーと構造を比較します。