Van Gegevenswoordenboek naar Ontologie

Zoals we in Van woordenlijst naar kennisarchitectuur hebben beschreven, zijn we met het idee van een Gegevenswoordenboek begonnen. Er was behoefte aan betere definities voor de onderlinge communicatie en aan het stroomlijnen van gegevensstructuren voor de API-ontwikkeling.
Hoe zijn we dus van het Gegevenswoordenboek gegroeid naar een Ontologie?
Zie ook de schermafdrukken aan het eind van deze blog.

Definities

Definities worden vaak gemakzuchtig opgeschreven. Zij zijn ook sterk contextafhankelijk en bestaan uit een serie termen in de vorm van een zin. Iedere term in de zin is een associatie vanuit de te definiëren term en heeft zelf ook weer een definitie.

Deze 'wolk van termen' kan een ontvanger begrip geven en informatie in het hoofd vormen als het aansluit op de kennis van de ontvanger. Een begrip lijkt daarmee lastig te vangen, maar wel als 'netwerkje van termen' vast te leggen.

Dat sluit mooi aan bij het netwerkkarakter van triples en graphs. We kozen ervoor om dat heel universeel te doen, met Term1 - Relatie - Term2, het TRT-model. Definities zijn dan af te leiden van die sets van relaties, waarbij de context bepaalt welke relaties dominant zijn.

Zo zal een garagebedrijf de samenstelling in onderdelen van een auto belangrijk vinden, een autokoper de functionele mogelijkheden en de wetgever de juridische aspecten. Omdat er zoveel sets van relaties zijn is het dus niet vreemd dat er ook verschillende definities zijn.

Dingen begrijpen

In Ontologie is kinderspel zagen we hoe kinderen en later informatie-architecten naar de dingen in de wereld kijken. Een passend schema daarvoor is de semiotische driehoek, hier in een aangepaste vorm:

Het begrijpen wat een ding precies is en wat je ermee kan is niet altijd eenvoudig. In stapjes kijk je naar de vorm, de kenmerken aan de buitenkant, een mogelijke structuur en naar de werking. Hoe ziet het eruit, hoe zit het in elkaar en wat doet het.

Die waarnemingen kunnen gestructureerd worden vastgelegd als gegevens. In nieuwe samenstellingen van die gegevens - als informatie - kan men dan besluiten nemen, plannen en uitvoeren. Om dit te ondersteunen is meer nodig dan alleen een (gegevens)woordenboek.

Systemen begrijpen

Het verzamelen van gegevens en dit verwerken tot informatie is geen doel op zich, maar noodzakelijk om inzicht te krijgen in de werking van de dingen in de werkelijkheid. Ofwel begrijpen hoe systemen werken.

Een systeem is dan simpelweg 'een ding met een functie'. Mechanisch bijvoorbeeld een boormachine, een auto of een productielijn in een fabriek. Maar ook een gemeente is te beschouwen als een - samengesteld - systeem, bestaande uit een raad en gemeentelijke organisatie, met mensen, middelen, wetgeving, regels, etc. Ieder op zich zijn deze deel- of aspectsystemen.

Wat tot een systeem behoort is een keuze van de analist of ontwerper. Daarbij is het functie-aspect het meest dominant en sterk bepalend voor de scope van het systeem. Aspectsystemen zoals veiligheid, privacy of toegankelijkheid worden wel steeds belangrijker en zitten steeds vaker - by design - in het ontwerp.

Domeinen of stelsels bestaan dan weer uit meerdere samenwerkende systemen, bijvoorbeeld aangeduid als de arbeidsmarkt, het ondernemersklimaat, de asielketen, etc.

De principes voor systeemdenken en systeemontwerp zijn daarop toepasbaar. Eerst analyse om de behoefte, doel en toegevoegde waarde te bepalen. Dan verbeteringen of vernieuwingen bedenken, ontwerpen, realiseren en implementeren. Bij gebruik ontstaan weer nieuwe inzichten en behoeften. Een cyclus die steeds sneller verloopt door nieuwe technieken en AI.

Het informatiesysteem is een aspectsysteem in het betreffende functionele 'domeinsysteem'. Het zorgt dat de 'informatiepositie' van een actor optimaal is. Op basis van welke informatie neem je een besluit, voer je een handeling uit, kan je deze verantwoorden. Een ontologie is de stabiele basis voor modellen in dat domein.

[De term informatiepositie is geïnspireerd door MIA - Moderne Informatie Architectuur.]

Eenvoud

In de complexe wereld zoeken we steeds naar vereenvoudiging en gebruiken daar - bewust of onbewust - een aantal strategieën voor. Een daarvan is dat we bij een grote variëteit van dingen deze gaan typeren. We nemen de gemeenschappelijke kenmerken samen, waardoor we veranderlijke structuren omzetten naar beperktere, maar wel meer stabiele structuren. Die kenmerken en eigenschappen lenen zich ook om de status van een object - op enig moment in tijd en plaats - vast te leggen. Het leidt tot een typerend model, als basis voor informatiesystemen.

De data van de objecten in de werkelijkheid komen we in verschillende vormen tegen. Gestructureerde data al eeuwenlang in tabelvorm ('tupels') in registers en lijsten, meer recent in spreadsheets. Voor de mens overzichtelijk, voor machines als records in databases bruikbaar. Met linked data wordt dit in de vorm van triples vastgelegd, die lastiger leesbaar zijn voor mensen.
Altijd is het nodig om gegevens middels applicaties om te zetten naar informatie (informatieproduct), zowel triples als tupels.

Ontologie

De typerende modellen (conceptueel, logisch, etc) hebben een gemeenschappelijke basis: een ontologie. Bij nadere uitwerking blijkt dat deze modellen eigenlijk detailleringen zijn van de ontologie. We hebben daartoe speciale modellen ontwikkeld (zoals Term-Relatie-Term en R10-relaties) en een bijpassende Ontologica ontwikkelaanpak uitgewerkt, met aansluiting op de NL-design benadering. Daarmee komt een keten van 'ontologie-gedreven software-ontwikkeling' in beeld.

Het geheel zijn wij nu aan het uittesten met prototypen van API's, het woordenboek, een ontologieviewer en -manager en hulpprogramma's in een Software Development Kit.

Ontologica is een concept, methode en toolset voor het ontwikkelen van ontologiën en een initiatief van Hein Corstens en Marcel Krassenburg.

Voorbeelden

Om het wat concreter te maken, hierbij een aantal schermafdrukken van de prototypen.

Woordenboek: zoek term in schema's en toon details

Woordenboek: vergelijk definities van een term in meerdere schema's

Viewer: toon samengestelde boomstructuur van term

Viewer: toon details van term