BH15.15/TrialofDevelopmentOfValueOntology

提供：TogoWiki

2016年3月15日 (火) 07:20時点における版

値（定性値、定量値）記述のためのオントロジーを考えてみる（桝屋）

• 概要

以前Sparqlthonで検討した「単位つき数値」を膨らませて、定量値、定性値の書き方まで、一般的に広くカバーするオントロジーを作れるか考察する。できれば実際にオントロジーを試作する。

• ニーズ
  • 染色体の長さ、物理位置（数値はゲノムバージョンに依存）
  • 実験結果の記述とか
  • 「量」の記述全般

• 既存の仕事／研究
  • 基本的に「性質」の記述の範疇に入ると思われる
  • OBI: BFOに準拠。最近BFO2.0で値の記述に対応したかもしれない。
  • YAMATO（http://download.hozo.jp/onto_library/upperOnto.htm ）
    • 性質と値を分離（DOLCEと同じ）かつ、性質と値を含んだ「特性」を定義
    • Mizoguchi 2010 (http://download.hozo.jp/onto_library/YAMATO101216.pdf ) にて、様々な性質関連概念をまとめてある
  • SIO（https://code.google.com/archive/p/semanticscience/wikis/SIO.wiki）
    • qualityの下位に定性値、numberの下位にmeasurement valueがある。
  • RDFガイドライン：単位つき数値の書き方（http://wiki.lifesciencedb.jp/mw/RDFizingDatabaseGuideline#.E5.8D.98.E4.BD.8D.E3.81.AE.E3.81.A4.E3.81.84.E3.81.9F.E5.80.A4.E3.81.AE.E8.A8.98.E8.BF.B0.E6.96.B9.E6.B3.95 )

• コンセプト
  • RDFガイドラインの数値記述の項を包含する数値／値記述のオントロジーとする
  • 数値／値の分類に、定量値／定性値、および、尺度水準（https://www.google.com/search?client=safari&rls=en&q=%E5%B0%BA%E5%BA%A6%E6%B0%B4%E6%BA%96&ie=UTF-8&oe=UTF-8 ）を入れ込む。つまり、数学・統計学的に、数値や値を扱う一般的オントロジーとする
    • 性質のインスタンスと、値を分離する
    • 値と性質のリンクも考える
    • 概念階層はこんな感じ（ラフ）

• • • 概念間のリンクはこんな感じ

• • • 各概念について
    • Quality: モノが持つ性質。生物で言えば「形質」。bfo:Quality及びPATOQualityと同義。インスタンスは、「マウスAの持つ体長」Qualityのクラス階層は、＜重さor長さ＞、＜体長 or 胴囲＞等の区別を受け持つ。ただし、1匹のマウスが成長した場合、10cmも12cmも「マウスAの持つ体長」インスタンスであるため、値が変化したことが記述できない（Mizoguchi 2010)。
    • Value: 値、量。性質の「大きさ」的なものを示す概念。科学における性質記述に必須。具体的な値（"10cm"など）はインスタンス。1mと100cmはsameAsと考えたい（文字列表現ではない）。SameAsの判定は、数と単位とで判定する。値がdependent entity（性質的なもの）なのか、情報モデル的なものなのかは個人的にはよくわからないが、マイナスとか虚数とか、現実世界にマッピングしにくい値も扱えるよう、「数学的モデル」と考えたほうがいいのかもしれない。（YAMATO, DOLCEではdependent entityとなっている）
      • 定量値：数と単位で構成される。Countなど、単位の無い定量値もある。
        • Rational scale 四則演算が可能。普通の定量値
        • Nominal scale 加減演算のみ意味がある。セルシウス度の温度など、特殊な定量値。
      • 定性値：通常テキストで表現される。
        • Ordinal scale value 順番のみで定量性が無い
        • Nominal scale 順番さえない
      • 上記の分類の他に、順序あり／なし、間隔が定量的／定性的、四則演算可能／加減のみ可能という分類もできる（こちらが本質的かもしれない）が、統計計算においては、NominalとOrdinalの扱いがほとんど同じらしいので上記分類とした。
    • Unit: 根本的意味は「単位量」で値の一種と考えられる。

• 染色体の長さ（バージョン依存）をどのように記述するか
  • 「真の染色体の長さ」は1つと考える。バージョン依存の位置が変わっても不変。（図の空白ノードB）
  • その「真の染色体の長さ」に対して、Sequence version xxx 依存の値の体系：Mbp value depend on version xxx が存在すると考える。
  • 問題点1：真実の記述になっている。と思う。計測データであることを明示するには、下の方がいいかもしれない。
  • 問題点2: 数値と単位だけではSameAs判定できないことになってしまう・・・

• 染色体の長さ（バージョン依存）の書き方その2
  • 測定結果というInformational entity: Measurement result xxx of chromosome Aを記述する。下記の例は、Entity, Attribute, Value型の記述（桝屋プロジェクトでの標準の書き方）したもの
  • EAV記述では、性質のインスタンスは記述してもあまり意味がないので、クラスへのリンクとしている（本来OWL2のPunning機能を使う）
  • 測定結果にバージョンへの依存性をかけるので、値のレベルでのバージョン依存性を書く必要があまりない気がする。

• 課題／問題点など
  • ちゃんとしたオントロジーを作る＝＞YAMATOのシンプル版？
  • 個々のUnitは本来インスタンスなのに、Unit Ontologyの最下層がクラス＜＝太田さんがUOに対してIssueを上げてくれました。
  • UOにない単位が結構沢山ある。
  • exterm:unitsはプロパティが決まっていないという意味なので、きちんと決めたほうがいい。
  • 順序尺度（Ordinal scale value ）間の相互運用性を、ロール概念を駆使して記述可能（Masuya et. al. 2011: http://slidegur.com/doc/5749103/presentation　）
  • セルシウス温度とケルビン温度、SameAsで結びたいが、両者の尺度は異なる。尺度を跨いだ単位変換ではSameAsしない等、何らかの制限が必要。
  • 数学の勉強が必要。