Схемы классификации в информатике и онтологии

Введение

В информатике и онтологии схема классификации – это результат упорядочивания сущностей по видам (классам) или группам классов; это сопоставимо с категоризацией, но, возможно, имеет более теоретическую направленность, поскольку классификация может применяться в широком семантическом диапазоне. В абстрактном виде, полученные структуры являются важнейшим аспектом метаданных, часто представленных в виде иерархической структуры и сопровождаемых описательной информацией о классах или группах. Такая схема классификации предназначена для организации или разделения отдельных объектов на классы или группы, при этом классы или группы основаны на общих для объектов (элементов) характеристиках. Стандарт ISO/IEC 11179 для реестра метаданных использует схемы классификации для классификации управляемых элементов, таких как элементы данных, в реестре метаданных. Некоторые критерии качества для схем классификации включают:
Группируются ли различные виды вместе. Иными словами, является ли это системой группировки или чисто классификационной системой. В случае группировки, подмножество (подгруппа) не (наследует) все характеристики супермножества, что означает, что знания и требования, относящиеся к супермножеству, неприменимы к элементам подмножества. Есть ли пересечения между классами. Имеют ли подчиненные (возможно) несколько надклассов. Некоторые схемы классификации допускают, чтобы у вида сущности было более одного надкласса, другие – нет. Наличие нескольких супертипов для одного подтипа подразумевает, что подчиненный обладает комбинированными характеристиками всех своих надклассов. Это называется множественным наследованием (характеристик от нескольких надклассов к их подчиненным). Насколько четко определены критерии принадлежности к классу или группе. Являются ли отношения между понятиями явными и четко определенными. Различаются ли отношения подтипа-надтипа от отношений композиции (отношений часть-целое) и от отношений ролей объектов.

In information science and ontology, a classification scheme is the product of arranging things into kinds of things (classes) or into groups of classes; this bears similarity to categorization, but with perhaps a more theoretical bent, as classification can be applied over a wide semantic spectrum. In the abstract, the resulting structures are a crucial aspect of metadata, often represented as a hierarchical structure and accompanied by descriptive information of the classes or groups. Such a classification scheme is intended to be used for an arrangement or division of individual objects into the classes or groups, and the classes or groups are based on characteristics which the objects (members) have in common. The ISO/IEC 11179 metadata registry standard uses classification schemes as a way to classify administered items, such as data elements, in a metadata registry. Some quality criteria for classification schemes are:
Whether different kinds are grouped together. In other words, whether it is a grouping system or a pure classification system. In case of grouping, a subset (subgroup) does not have (inherit) all the characteristics of the superset, which makes that the knowledge and requirements about the superset are not applicable for the members of the subset. Whether the classes have overlaps. Whether subordinates (may) have multiple superordinates. Some classification schemes allow that a kind of thing has more than one superordinate others do not. Multiple supertypes for one subtype implies that the subordinate has the combined characteristics of all its superordinates. This is called multiple inheritance (of characteristics from multiple superordinates to their subordinates). Whether the criteria for belonging to a class or group are well defined. Whether the kinds of relations between the concepts are made explicit and well defined. Whether subtype supertype relations are distinguished from composition relations (part whole relations) and from object role relations.

В лингвистике

В лингвистике подчиненные понятия описываются как гипонимы по отношению к их соответствующим гипернимам; как правило, гипоним является разновидностью гипернима.

Преимущества использования классификационных схем

Использование одной или нескольких схем классификации для классификации коллекции объектов имеет множество преимуществ. Среди них:
Это позволяет пользователю быстро находить отдельный объект, исходя из его типа или группы. Это упрощает выявление дубликатов объектов. Это передает семантику (значение) объекта из определения его типа, которое не передается названием отдельного объекта или его написанием. Знания и требования, относящиеся к определенному типу объектов, могут быть применены к другим объектам этого типа.

Виды классификационных схем

Ниже приведены примеры различных типов схем классификации. Этот список представлен в приблизительном порядке от неформальных к более формальным:
тезаурус – это коллекция категоризированных понятий, обозначаемых словами или фразами, связанных между собой отношениями "более узкий термин", "более широкий термин" и "связанный термин".
таксономия – формальный список понятий, обозначаемых контролируемыми словами или фразами, упорядоченный от абстрактного к конкретному и связанных отношениями "подтип – супертип" или "подмножество – надмножество".
модель данных – это организация понятий (типов сущностей), обозначаемых словами или фразами, которые имеют различные виды взаимосвязей. Как правило, но не обязательно, она представляет требования и возможности для определенной области (области применения).
сеть (в математике) – это организация объектов в случайном графе.
онтология – это организация понятий, связанных между собой различными четко определенными типами отношений. Эта организация может быть визуализирована в виде ориентированного ациклического графа.
Одним из примеров схемы классификации элементов данных является репрезентативный термин.