Ontologieengineering

Ontologieengineering, auch Ontologie-Engineering, ist ein Teilgebiet des Wissens- bzw. Knowledge-Engineering, das sich mit Planung, Modellierung, Implementierung und Pflege formaler Repräsentationen von Domänenwissen befasst, sogenannten Ontologien. Ziel ist es, semantische Interoperabilität, Wiederverwendbarkeit und sinnhaftes Schlussfolgern über Systeme und Anwendungen hinweg zu ermöglichen.

Der Ontologieentwicklungsprozess umfasst typischerweise Anforderungsanalyse, Domänenanalyse, Konzeptualisierung, Formalisierung, Implementierung, Integration, Evaluation und Wartung. Verschiedene Methodologien bieten strukturierte Vorgehensweisen, etwa die METHONTOLOGY oder Ontology Development 101, oft ergänzt durch Governance-Ansätze wie NeOn. Man unterscheidet zwischen top-down, bottom-up oder mid-out Ansätzen.

Ontologien werden in formalen Repräsentationssprachen implementiert, insbesondere OWL (Web Ontology Language), RDF/RDFS; Description Logics dienen der formalen Semantik und dem Schlussfolgern. Werkzeuge wie Protégé unterstützen Modellierung, Validierung und Schlussfolgerung. Standards werden vom W3C festgelegt und bilden die Basis für Interoperabilität.

Anwendungsfelder reichen von Semantic Web und Wissensgraphen über biomedizinische Informatik, E-Commerce bis hin zur unternehmensweiten Datenintegration und intelligenter Informationsrückgewinnung.

Herausforderungen umfassen Mehrdeutigkeiten, Ontologieausrichtung und Ontologieabgleich, Versionierung, Evolution von Domänenwissen sowie Skalierbarkeit, Konsistenzsicherung und semantische Interoperabilität zwischen bestehenden Systemen. Die Forschung befasst sich zudem mit Modularisierung, Wiederverwendung von Designmustern und automatisierten Lernansätzen.