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Harald Trost, MUW VO: Termonologie, Taxonomie, Ontologie

WS2010/11

Ontologie

• on (gr.) – das Seiende, logos (gr.) = Wort, Lehre

• In der Philosophie der Teil der Metaphysik, der sich mit der Natur des Seienden - der Existenz -beschäftigt. Entwirft und beschreibt die grundlegenden Begriffe und ihre Beziehungen zueinander.

• Während der Begriff aus dem 19.Jhd. stammt, ist die dahinter liegende Idee weit älter.

• Die erste bekannte Ontologie sind die zehn Aristotelischen „Kategorien“.


WS2010/11

Baum der Natur und Logik (Raimundus Lullus)

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WS2010/11

Die 10 Aristotelischen Kategorien in der Darstellung von Franz Brentano


WS2010/11

Baum des Porphyrius

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WS2010/11

Eine „Ontologie“ der Tiere?

• „Bekanntlich existiert keine Klassifikation des Universums, die nicht willkürlich und mutmaßlich wäre. Aus einem sehr einfachen Grund: Wir wissen nicht, was das Universum ist.“Jorge Louis Borges: Die analytische Sprache von John Wilkins

• Die Tiere gruppieren sich folgendermaßen:a) Tiere, die dem Kaiser gehörenb) einbalsamierte Tierec) gezähmted) Milchschweinee) Sirenen f) Fabeltiereg) herrenlose Hundeh) in diese Gruppierung gehörigei) die sich wie tolle gebärdenj) die mit einem ganz feinen Pinsel aus Kamelhaar gezeichnet sindk) und so weiterl) die den Wasserkrug zerbrochen habenm) die von weitem wie Fliegen aussehen


WS2010/11

Ontologie in der Informatik

• Eine Beschreibung der in einer Domäne verwendeten wesentlichen Begriffe (Konzepte) und ihrer Beziehungen untereinander.

• Dient dazu, unterschiedliche Repräsentationen von Aspekten einer Domäne miteinander kompatibel zu machen und zu verknüpfen.

• Die Übereinkunft über eine standardisierte Terminologie und Begriffshierarchie innerhalb einer Domäne ist die Voraussetzung für Interoperabilität

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Formal, explicit specification of a shared conceptualization

maschinlesbar

Konzepte, Attribute, Funktionen und Axiomesind explizit definiert

überein-stimmendesWissen

Abstraktes Modellvon Phänomenender Welt

Was ist eine Ontologie?

nach: Studer (1998)


WS2010/11

Grundsätzliche Klassifikation der Individuen

• Entitäten– sind physikalische Objekte, Substanzen, “Rotten”,… also Dinge, die

sind;

– werden in der Sprache üblicherweise durch Nomina ausgedrückt;– können andere Entitäten als Teile, Material, Inhalt, etc. haben;– können an Ereignissen teilnehmen– Sind von ihrer Idee her statisch – “zeitlos”.Behälter, Barriere, Verbindung, Wasser, Luft, Ort, …

Flugzeug, Mensch, Gesellschaft, Viral Nucleic Acid,…

• Ereignisse– Aktionen, Prozesse… etwas das geschieht

– Werden in der Sprache üblicherweise durch Verba ausgedrückt.– Haben Auswirkungen auf Entitäten, ihre Eigenschaften, ihre Zustände.– Laufen während einer bestimmten Zeitspanne ab.Bewegen, Erzeugen, Anbringen, Kopieren, Zerstören, Kollidieren, …

Schlafen, Rinnen, Photosynthetisieren, Schreien, …

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WS2010/11

Entitäten • Diskrete Objekte

– sind dinghafte Einheiten, die Teile haben können, die ihrerseits unterschiedliche Objekte sind.

– z.B. Schreibtische, Autos, Personen.

• Substanzen – sind dinghafte Einheiten, die man portionieren kann,ohne dass

sie ihre Qualität ändern;– z.B. Wasser, Holz, Gewebe.

• “Rotten” (mobs)– ähnlich Substanzen, besteht aber aus individuellen Elementen; – z.B. Kette von Bergen, Haare eines Tierfells.


WS2010/11

Relationen zwischen Entitäten

• Relationen, die zwischen Entitäten bestehen

• has-part bzw. part-of – hat als Teil– z.B. Auto has-part (Motor, Getriebe, Fahrwerk)

• content - beinhaltet– z.B. Auto content (Person)

• material – besteht aus– z.B. Auto material (Stahl, Kunststoff, Farbe)

• örtliche Relationen – is-at, is-near, has-region, und andere

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WS2010/11

Ereignisse (events)

• Aktionen – ein zeitlicher Ablauf mit interner Struktur– Aktionen bestehen aus miteinander in Zusammenhang

stehenden Subaktionen.– Aktionen finden zu einem bestimmten Zeitintervall statt, gelten

aber nicht in jedem Zeitsubintervall.– z.B. einkaufen (suchen, auswählen, bezahlen)

• Prozesse – ein uniformer zeitlicher Ablauf,– Prozesse finden zu einem bestimmten Zeitintervall statt und

damit auch zu jedem beliebigen Zeitsubintervall davon.– z.B. rinnen, schlafen


WS2010/11

Relationen zwischen zwei Ereignissen

• Wie ein Ereignis zu einem anderen in Beziehung steht oder es beeinflusst.

• Mögliche Relationen:– causes, enables, entails

– by-means-of

– inhibits, prevents

– usw.

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WS2010/11

Relationen zwischen einem Ereignis und einer Entität

• Entitäten spielen, wenn sie an Ereignissen teilnehmen, bestimmte Rollen:

– Wer, wen oder was, womit, woraus, wozu…

• agens, theme, instrument, source, result

– Ort

• location, from-location, to-location

• away-from, toward, path

– Zeit

• time, from-time, to-time


WS2010/11

Ontologie/Taxonomie in der Informatik

• Eine Menge von durch ihren Namen eindeutig identifizierten Begriffen/Klassen/Konzepten;

• eine Menge von Relationen, die zwischen den Konzepten bestehen können; die Relationen dienen der Beschreibung von Eigenschaften der Konzepte;

• eine hierarchische oder heterarchische Ordnung der Konzepte über eine ausgezeichnete Relation (IS-A, superc, etc.)

• die Vererbung von Eigenschaften über diese ausgezeichnete Relation;

• die Zuordnung von Individuen zu einem oder mehreren Konzepten

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WS2010/11

WordNet – Princeton (Miller 1985, Fellbaum 1998)

On-line lexikalische Referenz (Wörterbuch)• Nomina, Verben, Adjectiva, und Adverbien werden in sogenannten

synonym sets zusammengefasst.

• Ein synonym set definiert also einen Begriff als die Menge aller Worte, die diesen Begriff als (eine) Bedeutung haben

• Andere Relationen sind Hypernyma (ISA), Antonyma, Meronyma

• Typische Top-Knoten der obersten Ebene - 5 von 25– (act, action, activity)

– (animal, fauna)

– (artifact)

– (attribute, property)

– (body, corpus)


WS2010/11

WordNet – call, 28 Bedeutungen

1. name, call -- (assign a specified, proper name to; "They named their son David"; …)

-> LABEL2. call, telephone, call up, phone, ring -- (get or try to get into

communication (with someone) by telephone; "I tried to call you all night"; …)

->TELECOMMUNICATE3. call -- (ascribe a quality to or give a name of a common noun that

reflects a quality; "He called me a bastard"; …)

-> LABEL4. call, send for -- (order, request, or command to come;

"She was called into the director's office"; "Call the police!")

-> ORDER

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WS2010/11

CYC

http://www.cyc.com/cycdoc/vocab/vocab-toc.html

http://www.cyc.com/

• “The Cyc Knowledge Server is a very large, multi-contextual knowledge base and inference engine.”

• “a foundation of basic "common sense" knowledge--a semantic substratum of terms, rules, and relations”


WS2010/11

CYC – Upper Ontology

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WS2010/11

Grundlagen:

Nomenklatur• Nomenclatura – Namensverzeichnis

• wissenschaftliches Beziehungssystem

• Sammlung von Namen, die nach bestimmten Regeln gebildet wurden

• dient dazu, eine größere Zahl gleichartiger Dinge zu ordnen

• Es gibt eine eindeutige Bezeichnung für jedes eigenständige Objekt


WS2010/11

Medizinische Nomenklaturen

• Stellen eine kompakte klinische Terminologie für Krankheiten, Diagnosen und Prozeduren zur Verfügung

• Erlauben es, klinische Daten zu indizieren, abzulegen, darauf zuzugreifen und sie zu aggregieren.

• Einheitliche Terminologie über die verschiedenen Teilbereiche der Medizin und die verschiedenen Stellen/Orte der Krankenbetreuung

• Unterstützen die Strukturierung und Computerisierung medizinischer Berichte durch Reduktion der Variabilität bei Erfassung, Codierung und Verwendung

• Nomenklaturen für die Bereiche der

– Anatomie (nomina anatomica)

– Histologie

– Embryologie

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WS2010/11

Medizinische Terminologie:

Umfang• Insgesamt gibt es heute etwa 170.000

medizinische Termini– 80.000 Namen für Medikamente

– 10.000 Namen zur Bezeichnung von Körperteilen, Organen, Organteilen

– 20.000 Namen zur Bezeichnung von Organfunktionen

– 60.000 Namen für Krankheitsbezeichnungen, Untersuchungsverfahren, Operationsmethoden

• aktiver Wortschatz eines Mediziners: mindestens 6.000 - 8.000 Termini


WS2010/11

Medizinische Terminologie:

Anwendungsbereiche• Übermittlung und Dokumentation von

medizinischen Sachverhalten• Medizinstudium

– Lehrveranstaltungen– Praktika– Fachliteratur

• Vorträge, Publikationen• Ärztliche Praxis

– Überweisungen– Arztberichte– Arzt-Patienten-Gespräche

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WS2010/11

Trivialbezeichnungen• Nicht genormte, vereinfachte, gemischt

lateinisch-griechisch-deutsche Bezeichnungen, oft eingedeutschte Fremdwörter.

• Sie stehen zwischen den TERMINI und den „volkstümlichen“ deutschen Bezeichnungen.

• Beispiel: Blinddarmentzündung– Plötzlich auftretende Entzündung des Wurmfortsatzes

(→ fachlich korrekte deutsche Bezeichnung)

– Appendicitis acuta (→ lateinischer Terminus)

– akute Appendizitis (→ eingedeutschter Terminus)

– Appendizitis (→ Trivialbezeichnung)


WS2010/11

Trivialbezeichnungen beiFachdisziplinen/ -ärzten

am Wortanfang:

→ erkranktes Organ

oder

→ Patientengruppe

am Wortende:

→ -iatrie/ -iater

(griech.: iatría, Heilkunst/iatrós, Arzt)

→ -logie/ -loge

(griech.: lógos, Lehre/ -kundiger, -gelehrter)

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WS2010/11

Anhand des erkranktenOrgans gebildete Fachdisziplinen

• Dermat-o-logie (dérma, Haut)• Neur-o-logie (neúron, Nerv)• Odont-o-logie (odoús, odóntos, Zahn)• Ophthalm-o-logie (ophthalmós, Auge)• Laryng-o-logie (lárynx, láryngos, Kehlkopf)• Pharyng-o-logie (phárynx, pháryngos, Rachen)• Hist-o-logie (histós, Gewebe)• Kardi-o-logie (kardía, Herz)• Embry-o-logie (émbryon, Neugeborenes)• Ot-o-logie (ous, otós, Ohr)• Ur-o-logie (oúron, Urin)• Nephr-o-logie (nephrós, Niere)• Pulm-o-logie (lat. [!]: pulmo, Lunge• Psych-iatrie (psyché, Seele)

Harald Trost VO: Termonologie, Taxonomie, Ontologie

WS2016/17

Anhand der Patientengruppe gebildete Fachdisziplinen

• Gynäk-o-logie (gyné, gynaikós, Frau)

• Päd-iatrie (pais, paidós, Kind)

• Ger-iatrie (géron, geróntos, Greis)

• Andr-o-logie (anér, andrós, Mann)

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