Organización del Conocimiento: Taxonomías, Tesauros y Ontologías, Guías, Proyectos, Investigaciones de Informática industrial

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Tesauros, vocabularios,

taxonomías

Fundamentos de la

inteligencia artificial

1. Objetivos

2. Introducción

3. Vocabularios

4. Taxonomías

5. Tesauros

6. Ontologías

7. Resumen

8. Bibliografía

CONTENIDO

El comportamiento lingüístico forma parte de un conjunto de patrones de comportamiento social que caracterizan a grupos de personas, donde cada grupo tiene usos y tradiciones diferentes.

Asimismo, hay que aclarar que la gestión del conocimiento tiene el enfoque en las organizaciones, mientras que la organización del conocimiento tiene un enfoque más general. Estos sistemas basados en el conocimiento deben tener:

- Calidad en la base: es la base del conocimiento y aplica formalismo en representación de mejora continua. - Adquisición del conocimiento: se divide en dos fuentes: - Interacción con expertos: entrevistas e intercambio de ideas - Fuentes digitales: documentos electrónicos, base de datos, internet. - Modelado del conocimiento: tiene funciones objetivo: - Resolución de problemas - Construcción de estructura - Alto nivel de especialización Existen diferentes tipos de razonamiento y aplicaciones de estos, entre ellos están: - Deductivo - Inductivo - Abductivo

¿Cómo se aplican estos razonamientos en el conocimiento? Por medio de los siguientes [12]:

- Sistemas computacionales - Estrategias - Interacción

Figura 2. Aprendizaje organizacional [10]

Taxonomías

“Una taxonomía es una estructura de organización de la información que consta de un conjunto de categorías y subcategorías, mediante las cuales podemos unir entidades o cosas que comparten una característica común” [2].

Hoy en día, la taxonomía funciona a partir del árbol filogenético de los organismos vivos estudiados, es decir, cuando las ramas evolutivas, se resuelven a partir de relaciones de parentesco. Carlos Von Linné ayudó a entender la naturaleza desde una óptica de la clasificación que, hasta ese entonces, no se conocía: la taxonomía. Sin embargo, en el concepto de inteligencia artificial se puede describir como una clasificación jerárquica que está formada por varias ramas: aprendizaje automático (ML), procesamiento del lenguaje natural, expertos en sistemas. A su vez, la rama de aprendizaje automático (ML) se divide en análisis predictivo y aprendizaje profundo [3].

Las etiquetas de la taxonomía se pueden usar para muchos propósitos diferentes, desde ordenar libros en una biblioteca, hasta organizar contenido en una página web. Así, se puede decir que la principal función de la clasificación es la predicción, la ubicación de lo que se busca. En otras palabras, su función principal es evitar el escaneo secuencial o reducir el número de interacciones necesarias para encontrar algo.

Asimismo, la principal ventaja de la taxonomía o clasificación es la claridad, y esta proviene, principalmente, de la unidad lógica semántica, aunque no siempre es fácil de lograr. Finalmente, cabe señalar que, hasta la llegada de la web, los taxones desconocidos con este nombre, excepto algunas disciplinas, como la biología, eran ampliamente conocidos del libro de trabajo.

Los componentes principales de la taxonomía son los términos que componen las categorías y subcategorías. Finalmente, se pueden tener condiciones de dos clases: prioritarias y no prioritarias. Los términos prioritarios son términos taxonómicos que se utilizan para vincular contenido similar en una página web. Los términos no preferentes o prioritarios pueden formar parte de la clasificación a efectos de presentación. Las categorías y subcategorías suelen ser términos preferidos, especialmente si son los que aparecen como parte de la estructura de navegación. Los términos no preferentes pueden aparecer en índices adicionales, como se indica, con fines de redirección [2].

Los niveles de la taxonomía no están establecidos, ya que, si una subcategoría es un subtérmino (hijo) que, a su vez, puede contener más sub-subsubtérminos (hijos), se representa de la siguiente forma: (figura 5)

Figura 3. Objetivo del modelado del conocimiento [12]

Sin embargo, en [2] se indica que la taxonomía forma parte de una estructura conocida como sistema de organización del conocimiento. Hay al menos cuatro de estos sistemas. En orden de menor a mayor complejidad, estos son los siguientes:

• Listas de términos
• Taxonomías
• Tesauros
• Ontologías

El concepto de taxonomía se introdujo en otros campos del conocimiento como la psicología, las ciencias sociales y la informática en la década de los 90 del siglo XX, y, de esta manera, designar todos los sistemas de acceso a la información que desean crear coincidencias entre la terminología del usuario y del sistema. Los primeros expertos en el desarrollo de sistemas de organización de contenidos para la web pertenecían al campo de la consultoría de gestión del conocimiento y procedían de campos cercanos a la informática y la ingeniería, es decir, la gestión de contenidos y arquitectura de la información (ajenos a la tradición de los lenguajes documentales) en el campo de los documentos, asignan términos taxonómicos a los sistemas que desarrollan.

En el desarrollo del conocimiento, la taxonomía principal propuesta en la figura 7, se basa en las etapas que se deben tomar para adquirir conocimientos de forma sistemática, para clasificar por la etapa en la que se encuentran, las técnicas de adquisición de conocimientos. Así, el ingeniero del conocimiento podrá elegir las técnicas que debe utilizar al inicio de cualquier proyecto de conocimiento, las técnicas de fase intermedia, la mejor técnica para finalizar el proyecto a determinar resultados o técnicas que atraviesan todo el desarrollo [4]. (figura 7)

También se ha planteado otra propuesta que da una clasificación de las técnicas según los diferentes tipos de conocimiento a adquirir y las herramientas que se pueden utilizar según el tipo de conocimiento organizado:

• Concepto implícito
• Concepto explícito
• Procedimental implícito
• Procedimental-explícito

Hay que considerar que el uso de las taxonomías no está en un orden particular. Se presenta como un mecanismo de apoyo al ingeniero del conocimiento, durante la planificación de la metodología a desarrollar en un proyecto de conocimiento para construir un producto específico como durante la presentación de adquisición y conocimiento. Sin embargo, así como existen muchas técnicas diferentes para adquirir conocimiento, existe una gran cantidad de técnicas para representarlas.

Las técnicas de representación de la taxonomía se organizan según el tipo de conocimiento presentado, donde se han realizado preferencias según el tipo de conocimiento.

Tesauros

“Es una herramienta documental utilizada en el ámbito de la representación y recuperación de información, es decir, relaciones conceptuales de tipo jerárquico, asociativo y de equivalencia” [5].

Por otro lado, se dice que el tesauro es Sistema de Organización del Conocimiento (SOC), en el que los términos definidos se organizan en un claro sistema de relaciones, el cual permite establecer relaciones lógico- conceptuales entre términos. Por su mayor complejidad, los tesauros requieren lógicamente una mayor inversión en su desarrollo. Si se usa como un factor de acceso a la información en su sitio web, también se necesita una interfaz que lo mantenga alejado. Esto se puede hacer mostrando solo las piezas que necesita.

Principios teóricos atribuidos a célebres investigadores, como lo son Taube, Howerton, Mooers, Brownson, Farradane, Jolley, a través del análisis de conceptos practicados recientemente: búsqueda, sinónimos, descripción, resumen, relevancia, catalogación, entre otros. Aunque el primer término Tesauro fue utilizado por primera vez el 14 de mayo de 1957 en la Conferencia de Dorking por Helen Brownson, citándolo como un motor de búsqueda de información [6].

Los tesauros están formados por lo siguiente:

También se puede comentar que los tesauros están formados por aquellas relaciones entre descriptores y no descriptores y entre ellos mismos (descriptores) (figura 11).

Figura 7. Taxonomía de técnicas de adquisición de conocimiento según la etapa de desarrollo [4]

Figura 8. Taxonomía de técnicas de adquisición de conocimiento de acuerdo con el conocimiento a adquirir [4]

Figura 12. Ejemplo de tesauros.

SKOS

Unesco

CENDOJ

• Herramienta para publicar datos en la web semántica
• Es el mas utilizado
• Búsqueda de sentencias, que ahorra mucho tiempo a quienes se dedican al derecho.

Asimismo, los tesauros reducen la polisemia y son utilizados para catalogar datos y servicios, y hacer que los metadatos creados sean más eficientes para su uso en sistemas de recuperación de información, es decir, motores de búsqueda/catálogos [5].

No se debe confundir un tesauro con un diccionario, porque el diccionario define los términos que lo componen solo para aclarar la ambigüedad. Sin embargo, estos no brindan todos los términos de un tema, sino los más relevantes para las consultas del usuario. De igual forma, en algunos campos de estudio, como la lingüística, se les denomina diccionario onomasiológico porque parte de una idea o concepto para dar un nombre apropiado al tema. Además, la estructura de un tesauro es más complejo que la de un diccionario lingüístico.

El formato estándar específico para el intercambio de sinónimos es Skos, es decir, SKOS simple es un sistema de organización del conocimiento, utilizando XML-RDF.

Las funciones de un tesauro son las siguientes [7]:

• Normalización del vocabulario
• Inducción
• Representación Entre los ejemplos más importante de los tesauros son los siguientes:

Estructura

La fijación de términos se convierte en la función principal del tesauro. Metodología reconocida en cuatro pasos (figura 12):

• Determina cuál es el tema principal, el subtema y el tema marginal del tesauro. - Elección de palabras clave y descriptores libres para aparecer en documentos relacionados con el tema principal. - Clasificador y descriptor de palabras clave gratuito: comparar con diccionarios, enciclopedias, vocabulario técnico, usuarios, opiniones de expertos. - Definir contexto: guardar como datos básicos para cada palabra: - Fuentes terminológicas: de dónde se extraen y qué documentos se consultan. - El origen de la lengua - Ortografía - Frecuencia de uso - Desarrollo del lenguaje

A partir de estas cuatro etapas se elaboran perfiles terminológicos que, a su vez, se clasifican en grupos según los siguientes criterios (figura 13):

Ontologías

“La ontología es un vocabulario que define entidades, clases, propiedades, predicados y funciones, así como las relaciones entre estos componentes” [5].

A diferencia de los tesauros, la ontología se puede definir en una sintaxis que es fácil de entender en diferentes computadoras u ordenadores, ya que es un sistema que vincula diferentes elementos de ella y muestra las relaciones que existen.

Figura 13. Clasificación de los criterios [8]

Figura 14. Definición de una estructura ontológica [9]

Particularmente, su uso es mostrar un mapa de conocimiento sobre un tema en particular, con las relaciones entre los términos y los ítems que se están estudiando. Y sí, también se usa para organizar información en páginas web. El formato estándar para almacenar e intercambiar ontologías para entornos web es OWL ( Web Ontology Language ).

Es una herramienta ampliamente utilizada para identificar ontologías estén protegidas, y es una herramienta de uso gratuito.

“Teóricamente, las ontologías pueden abordar los conceptos de un sujeto con un enfoque más abierto, con más relaciones conceptuales y sin estar limitadas a priori por una finalidad. Permiten el uso de teoremas y demostraciones, y no permiten la ambigüedad en las definiciones más precisas de los términos” [5].

Ventajas:

- Mejora la recuperación de información - Genera búsqueda inteligente - Actúa como una inteligencia artificial [9]

La estructura de una ontología está definida de la siguiente manera (figura 14):

El sujeto es de quien se habla, el predicado es lo que se está hablando de ese sujeto y, finalmente, el objeto será la información específica que se declara sobre el predicado.

A continuación, se presenta un esquema el cual muestra cómo crear clases y propiedades ontológicas [11] (figura 15):

Se presenta la (figura 16) el análisis conceptual porm medio de las técnicas de modelación de SI el cual indica todos los procesos de destinos y orígenes:

Criterios

se clasifica

Por materia Por faceta

Siempre que esté relacionado, el sistema será más familiar para el usuario.

Atendiendo lógicamente a la naturaleza del documento.

Sujeto Pedicado Objeto

Resumen

Los sistemas de organización del conocimiento son, generalmente, vocabularios de referencia basados en términos que se agrupan en un conjunto de herramientas de organización de información, mientras que el uso de las taxonomías facilita enormemente el trabajo del ingeniero del conocimiento, ya que permite identificar fácilmente las técnicas y herramientas más adecuadas para el desarrollo de productos de conocimiento estrechamente relacionados con el tipo de conocimiento que se va a evocar y representar en diferentes fases de desarrollo.

A diferencia de los tesauros, la ontología se puede definir en una sintaxis que es fácil de entender en diferentes computadoras u ordenadores, ya que es un sistema que vincula diferentes elementos de ella y muestra las relaciones que existen.

Bibliografía

[1] Investigación Científica y técnica, “soc y vocabularios lmichan”, 2019. [En línea]. Disponible en: https:// www.youtube.com/watch?v=oYSaGBm3CVo

[2] L. Codina, “Qué son las taxonomías y cómo se aplican a sitios web”, 2019. [En línea]. Disponible en: https://www.lluiscodina.com/taxonomia-sitio-web/

[3] A. Wagner, “¿Es esto Inteligencia Artificial?”, 2019. [En línea]. Disponible en: https://es.linkedin.com/ pulse/es-esto-inteligencia-artificial-andr%C3%A9s- wagner#:~:text=Carlos%20von%20Linn%C3%A9% y%20las%20taxonom%C3%ADas&text=En% ella%2C%20el%20concepto%20de,lenguaje%2C% sistemas%20expertos%2C%20etc.

[4] V. Rodríguez, M. Henao-Cálad, A. Valencia, “Taxonomías de técnicas y herramientas para la Ingeniería del Conocimiento: guía para el desarrollo de proyectos de conocimiento”, 2016. Departamento de Organización y gerencia. Universidad EAFIT. [En línea]. Disponible en: https://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_ arttext&pid=S0718- [5] M. A. Manso, “Tesauros y Ontologías”, 2010. [En línea]. Disponible en: http://pdi.topografia.upm. es/m.manso/docencia/IDE_plan92_ITT/IDE-2010/ tema_12/Tesauros_Ontolog%EF%BF%BDas.pdf [6] M. A. López. A, “Evolución histórica y tendencias observables en los tesauros”, 2010. [En línea]. Disponible en: https://mdc.ulpgc.es/utils/getfile/ collection/bolmc/id/128/filename/129.pdf [7] D. Muñoz, “El Tesauro”, 2019. [En línea]. Disponible en: https://www.youtube.com/watch?v=t96XpR_ aqmY [8] M. A. Marzal. G, “Los Tesauros.”, 2015. [En línea]. Disponible en: https://obtienearchivo.bcn.cl/ obtienearchivo?id=documentos/10221.1/53576/1/ Los_Tesauros.pdf [9] C. A. Corchuelo, “Ontologías”, 2018. [En línea]. Disponible en: https://www.youtube.com/ results?search_query=ontologia+IA [10] J. D, Farnos M, “La organización del conocimiento: investigación y práxis”, 2013. [En línea]. Disponible en: https://juandomingofarnos. wordpress.com/2019/11/02/la-organizacion-del- conocimiento-investigacion-y-praxis/ [11] S. I. Herrera, “Sistemas de información: nuevos escenarios basados en ontologías”. [En línea]. Disponible en: https://www.researchgate.net/figure/ Figura-1-Analisis-Conceptual-Ontologico-de-las- Tecnicas-de-Modelacion-de-SI_fig1_ [12] A. Martin, J. Mora, M. Vergara, L. Ortiz, “Representación del Conocimiento”, 2016. [En línea]. Disponible en: https://slideplayer.es/slide/13659770/