J(apitel 2 Realitatsreprasentation: Das Ziel der Ontologie BARRY S:MJTH 2.1 ldealismus Die Aufmerksameren unter den Philosophen mit Interesse an der Ontologie sind immer wieder erstaunt, class viele Forscher auf dem Gebiet der Wissensreprasentation und in den angrenzenden Bereichen der Informatik sich der einen oder anderen Form von Idealismus, Skeptizismus oder Konstruktivismus verschrieben haben. Darunter befinden sich auch viele Forscher, die an der Entwicklung von Ontologien beteiligt sind. Zu diesen Formen von Idealismus, Skeptizismus oder I<.onstruktivismus gehoren zum Beispiel: • die Ansicht, class es so etwas wie eine objektive Realitat nicht gibt, mit der die Begriffe oder allgemeinen Ausdriicke in unserer Wissensreprasentation korrespondieren wiirden; • die Ansicht, class wir nicht wissen konnten, wie die objektive Realitat beschaffen ist, sodass es keinen praktischen Nutzen bringen wiirde, wenn wir eine solche I<.orrespondenz etablieren wollten; • die Ansicht, class der Ausdruck ,,Realitat" in jedem Fall nichts anderes als eine Konstruktion aus Begriffen bezeichnet, sodass jedes Begriffssystem prinzipiell denselben Anspruch darauf hatte, seine eigene ,,Realitat" oder ,,mogliche Welt" zu konstituieren. Alie dieser drei Ansichten sind heute in der Gestalt des Postmodernismus oder des I<.ulturrelativismus anzutreffen, wo sie auf die Behauptung hinauslaufen, class die von den Naturwissenschaften hervorgebrachten Theorien der objektiven Realitat nicht mehr als kulturelle Konstrukte sind, vergleichbar mit Astrologie und Hexerei. In der Welt der Kiinstlichen-Intelligenz-Forschung gehen sie oft mit konstruktivistischen Ideen einher, wie sie zum Beispiel von 32 Kapitel 2 dem chilenischen Biologen Humberto Maturana vorgebracht WU d ser meint, class selbst Biologie und Physik nicht Widerspiegelung:n en. is bie. jektiven Realitat sind, sondern vielmehr bloBe ,,l(onzeptualisier elner ob_ ungen'' di dazu dienen, uns an eine Welt anzupassen, die wir selber durch unsere '. e rive Erfahrung erschaffen. Diese subjektivistischen Auffassungen der ~ubJek- ten menschlichen Verhaltens als einer Vielzahl ,,subjektiver Welten" ditnweIdas jeweilige Verhalten und die kognitiven Anschauungen des Mens~he e auf akt zugeschnitten sein sollen, hat tiefe Wurzeln, die vielleicht bis auf ~ e:xBegriff einer ,,phanomenalen" Welt zuriickreichen und die heute noch i~nts genannten ,,methodologischen Solipsismus" amerikanischer J(ogru*a.* ~o senschaftler wie Jerry Fodor ihre Spuren hinterlasst. onswtsWir finden dieselbe Idee, angewandt auf das V erhalten des Tieres, auch in der neuerdings wieder sehr einflussreichen ,,konstruktivistischen Biologie" Jakob von Uexkiills. Nach von Uexkiill gibt es verschiedene Realitaten, die durch das biologische Verhalten verschiedener Tiere bestimmt sind. Aile Tiere, vom einfachsten bis hin zum komplexesten, sind an ihre entsprechenden Realitaten mit gleicher Vollstandigkeit angepasst. Einem einfachen Tier entspricht eine einfache Welt, einem komplexen Tier eine ,,artikulierte", komplexe und strukturierte, Welt. Von Uexkiill geht so weit zu behaupten, class es keine Realitat auBer diesen verschiedenen subjektiven Welten gibt: ,,Alie Wirklichkeit ist suijektive Erscheinung dies muB die groBe grundlegende Erkenntnis auch der Biologie bilden."19 Von Uexkiill soll zu seiner relativistischen Umweltlehre bei einem Spaziergang in den Waldern bei Heidelberg gekommen sein. Er sah eine Buche an und stellte fest: ,,Dies ist nicht eine Buche, sondern meine Buche, die ich in alien Einzelheiten mit meinen Sinnesempfindungen aufgebaut habe. Was ich von ihr sehe, hore, rieche oder taste, sind nicht Eigenschaften, die ausschlieBlich der Buche zu eigen sind, sondern es sind die von mir hinausverlegten Merkmale meiner Sinnesorgane. "20 Die daraus resultierende Ontologie kann als eine biologische Monadolõe beschrieben werden. Von Uexkiills konstruierte Wirklichkeiten sind vonemander abgetrennte, fensterlose Monaden: 18 Vgl. z.B. Maturana und Varela 1987. 19 Vgl. Uexkiill 1928, 2. ) f: * hnungen * 20 Zit. nach Schmidt 1980, 10 (aus ungedruckten autobiographischen Au zetc Realitiitsrepriisentation 33 ,,Vielleich~ wird ~ic~ auch niemand ~erst~hen. Aber die Tatsache bleibt doch: ,Eppur non st mo.ve [Dte Erde bewegt stch rucht.] Nicht ich bewege mich um die Sonne, sondern dte Sonne geht an meinem Himmelsgewolbe auf und unter. Das Gleiche geschieht an hunderttausend anderen Himmelsgewolben. Immer ist es eine andere Sonne, immer ein anderer Raum, in dem sie sich bewegt." (Brief an Chamberlain, 23. Oktober 1923) Der Biologe zeigt uns, wie die Welt eines Tieres dieses wie ein festes aber '' ' unsichtbares Glashaus umschlieBt". Die Welt um uns wird mit zahllosen " schillernden Welten" bevolkert.21 Jedes Tier, jedes Lebewesen hat seine eigene, private Biihne. In diesem Sinne definiert der Informatiker Tom Gruber eine Ontoloo-ie" " oals ,,eine explizite Spezifizierung einer K.onzeptualisierung",22 und Definitionen im Sinne Grubers wurden und werden immer noch von den meisten akzeptiert, die Ontologien entwickeln. Ein aktuelles Beispiel bietet die Ontologie-Internetseite ow/seek.com, die Ontologie wie folgt definiert: ,,Wir konnen niemals die Realitat in ihrer reinen Form kennen; wir konnen sie nur durch unsere Sinne und Erfahrungen interpretieren. J eder hat deshalb seine eigene Perspektive der Realitat. Eine Ontologie ist eine formale Festlegung einer Perspektive. Wenn zwei Menschen iibereinkommen, in ihrer Kommunikation dieselbe Ontologie zu benutzen, dann sollte es in der Kommunikation zu keinerlei Zweideutigkeit kommen. Um dies ZU ermoglichen, kodifiziert eine Ontologie die Semantik, die innerhalb eines Wissenskorpus zur Reprasentation und zum Schlussfolgern verwendet wird."23 Solche Ansichten haben sich nicht zuletzt deshalb verbreiten konnen, weil ein groBer Teil der Arbeit zur Ontologie auf denim Bereich der Wissensreprasentation iiblichen Praktiken beruht, die es als selbstverstandlich erachten, class Wissensreprasentation es nicht mit der Realitat zu tun hat, sondern vielmehr mit Begriffen, die als menschliche Schopfungen angesehen werden. 21 Uexkiill 1928, 62. 22 Gruber 1993, 199 (,,an explicit specification of a conceptualization"). 23 http:/ /www.owlseek.com/whatis.html (6. Marz 2006): ,,We can never know reality in its purest form; we can only interpret it through our senses and experiences. Therefore, everyone has their own perspective of reality. An ontology is a formal speci.fica.tion of a perspective. If two people agree to use the .sãe ontology whe~ commurucaung, ~en there should be no ambiguity in the commu~catton. To enable this,~~ ontology codifies the semantics used to represent and reason wtth a body of knowledge. 34 2.2 Kapitel 2 zwei Argumente fiir die begriffszentrierte Auffassung und ihre Widerlegung Ein erstes Argument fi.ir diese Annahme konnte wie folgt formuliert werde . Wissen existiert im Bewusstsein von Menschen. Daher konnen diese nur . n. lnsoweit Wissen von den Dingen in der Realitat haben, als sie unter den Anforderungen entsprechen werden, die die Voraussetzungen dafi.ir sind, class etwas in unser Bewusstsein gelangt. Die Menschen konnen daher kein Wissen von Entitaten haben, wie diese an und fiir sich sind, sondern nur von ihren eigenen Begriffen. David Stove weist mit Recht darauf hin, class dieses Argument dieselbe Form hat wie das folgende womit es klar als fehlschli.issig ausgewiesen ist:24 Wir konnen Austern nur insofern essen, als sie uns unter den physiologischen und chemischen Bedingungen gegeben sind, die die Bedingungen der Moglichkeit ihres Gegessenwerdens sind. Also konnen wir Austern nicht so essen, wie sie an und fiir sich sind. Ein zweites Argument beginnt mit der Voraussetzung, class es viele wissenschaftliche Aussagen gibt, die im weiteren Verlauf der Wissenschaftsgeschichte als Irrti.imer identifiziert worden sind, in der Vergangenheit aber als Bestandteil des Wissens angesehen wurden. Unter den heutigen wissenschaftlichen Meinungen sind sicherlich ebenfalls einige, die in eben dieser Weise fehlklassifiziert sind. Es also moglich, so das Argument, class unser wissenschaftliches Wissen falsche Meinungen enthalt. U nter dies en befinden sich auch solche, die <lurch Satze ausgedri.ickt werden, die allgemeine Ausdriicke wie ,,Phlogiston" oder ,,Ather" enthalten, die wie man heute weill auf nichts in der Welt referieren, sondern nur auf unsere eigenen Begriffe. Der fehlschli.issige Charakter dieses Arguments beruht auf seiner Vernachlassigung der Zeit. Gewiss wissen wir, class falsche Meinungen einst irrtiimlich als zum Wissen gehorend angesehen wurden. Aber das beweist nicht, class das Wissen einst tatsachlich falsche Meinungen umfasste. Vielmehr zeigt es nur, class falsche Meinungen einst irrti.imlich als Wissen fehlklassifiziert wurden. Gewiss ist auch ein Teil dessen, was wir derzeit als Wissen ansehen, irrtiimlich als solches klassifiziert. J edoch sind der offenkundige Fortschritt van Wissen24 Vgl. Franklin 2002. --=-* Rea!itiitsrepriisentation 35 schaft und Technik (und sein erstaunlicher kumulativer Charakter) Grund genug zu der Annahme, class die groBe Masse d * h I w* . . essen, was w1r eute as 1ssen ansehen, nchttg als solches klassifiziert ist und d A .. th " d Ph I _ ass ,, er un ,, o o * ton" Ausnahmen darstellen und * h d. 11 * * gis . rue t te a geme1ne Regel. Die angemessene Erwtderung auf das Problem des Irrtums ist also, Fehler zu korrigieren, sobald sie entdeckt werden, und zwar unabhangig davon, ob Ontologien gebaut werden oder es um irgendein anderes wissenschaftliches Unterfangen geht. Die begriffszentrierte Auffassung die es bier zu widerlegen gilt hat im Gegensatz dazu auf das Problem der leeren allgemeinen Ausdriicke wie ,,Phlogiston" damit reagiert, jedem Ausdruck eine Referenz zu garantieren. Dafiir nimmt sie an, class alle allgemeinen Ausdriicke in jedem Fall nur auf Begriffe referieren, also auf Artefakte des menschlichen Denkens. Dadurch verabschiedet sie das Ziel, die Realitat in den Griff zu bekommen, und ersetzt es durch das viel einfacher zu erreichende Ziel, begriffliche Entitaten zu begreifen, die die \Vir Menschen selbst erschaffen haben, sei es als Erkenntnissubjekte im Allgemeinen oder als Wissenschaftler im Besonderen. In vielen Kontexten gehen Ontologen nariirlich immer noch mit Begriffen um, und zwar, korrekterweise, insofern sie mit Begriffen als meanings zu tun haben, m.a.W. mit Begriffen als den abstrakten Entsprechungen sprachlicher Ausdriicke. Die Ontologen reden davon, Begriffe zu ,,definieren", oder davon, class gewisse Allgemeinbegriffe eine ,,weitere Bedeutung" haben als andere, speziellere Begriffe. Sie verstehen dabei Begriffe letztendlich als linguistische Gebilde, die als Werkzeuge dienen konnen (analog zu Teleskopen oder Mikroskopen), Gebilde also, die benutzt werden konnen, um einen kognitiven Zugang zu Entitaten in der Wirklichkeit zu erhalten. Solange Begriffe in diesem Sinn als transparente meaning-entities aufgefasst werden, die zum Gegenstand der Linguistik oder Psychologie gehoren, ist ihre V erwendung in der Informatik unschadlich. Zu oft aber kommt es zu einer heimtiickischen Verschiebung des Fokus: Begriffe werden nicht mehr als transparente Werkzeuge angesehen, sondern unter der Hand zum eigentlichen Gegenstand der Ontologie. Das Werkzeug des Ontologen wird damit zum eigentlichen Fokus seiner Bemiihungen, als ob Biologen, statt Zellen und Molekiile zu untersuchen, ihre Zeit damit verschwenden wiirden, eine Wissenschaft des Mikroskops und der in den Mikroskopen der Biologen konstruierten W elten zu entwickeln. Der Einfluss der begriffszentrierten Auffassung ist nicht nur ein Produkt der Herkunft der in Informationssystemen angewandten Ontologie aus dem 36 Kapitel 2 Gebiet der Wissensreprasentation. Er hat sich auch dadurch etabliert viele Arbeiten in der Ontologie sich mit der Reprasentation bestimm > <lass ter B reiche, wie I-Iandel, Gesetz oder offentliche Verwaltung, beschaftigen di . e- . . . .. . ' e stch mit den Ergebrussen menschlicher I<onvention und Ubere1nkunft befasse und damit mit Entitaten, die in gewissem Sinne bloB ,,begrifflich" sind.25 n Heute werden jedoch mehr und mehr Ontologien in enger Kooperatio mit jenen Experten entwickelt, die an der Nahtstelle zwischen den Infot-n-. n ... llatik-Disziplinen und den empirischen Wissenschaften arbeiten, und unter diesen Bedingungen iibt die begriffszentrierte Auffassung einen verheerenden Einfluss auf den Fortschritt der Ontologie aus. Im Folgenden wird eine Analyse dieser Ansicht und eine Auswahl einiger Probleme, die sie mit sich bringt, vorgestellt werden. Im Anschluss daran soil eine alternative Auffassung von Ontologie als einer Disziplin skizziert werden, die in der Reprasentation der in der Realitat vorzufindenden Universalien und Einzeldinge wurzelt. 2.3 Wie man ,,Begriff" definiert In der gegenwartigen Literatur zur Ontologie gibt es nur wenige iiberzeugende Versuche, den Ausdruck ,,Begriff'' (und verwandte Ausdriicke wie ,,Konzeptualisierung" oder ,,begriffliche Entitat'') zu definieren. Zurn Teil liegt das daran, class diese Ausdriicke es mit Sachen zu tun haben, die so fundamental fiir die menschliche kognitive Architektur sind (vergleichbar in dieser Hinsicht mit Ausdriicken wie ,,Identitat" oder ,,Gegenstand''), class Versuche, sie zu definieren, in charakteristischer Weise <lurch Zirkularitat ausgezeichnet sind. Beispielsweise definiert das Semantic Network des Unified Medical Language System (UMLS)26 idea oder concept als ,,ein abstrakter Begriff, wie zum Beispiel ein sozialer, religioser oder philosophischer Begriff''. Gelegentlich werden auch ausgefeiltere Definitionen angeboten: ,,Begriffe, auch als Klassen bekannt, werden in einem weiten Sinne verwendet. Sie konnen abstrakt oder konkret sein, einfach oder zusammengesetzt, real oder fiktiv. Kurz, ein Begriff kann alles sein, iiber das etwas gesagt wird, und konnte daher auch 25 Vgl. Frank 1996. 26 V gl. McCray 1993. &alitiitsrepriisentation 37 die Beschreibung einer Aufgabe, Funktion, Hand.lung, Strategic, Schlussfolgerungst .lll. "27 prozesses e c. se . Dieser Abschnitt veranschaulicht, wie in groBen Teilen der einschlagigen Literatur Begriffe entweder von den Entitaten in der Realitat oder von Namen oder Beschreibungen auf Seiten der Sprache nicht klar unterschieden werden. Ein anderes (zufiillig ausgewahltes) Beispiel fiir diese Konfusion bietet die Biological Pathways Exchange OntologJ (BIOPAX), die ,,vier grundlegende Begriffe" definiert: die ,,toti-level Klasse Entitat" und drei Unterklassen Reaktionsr " kette, Interaktion und physikalische Entitat". Fiir die oberste Klasse entity wird dann die folgende Definition angegeben: ,,J eder Begriff, auf den wir uns als eigenstandige Einheit beziehen werden, wenn wir biochemische Reaktionsketten beschreiben, zum Beispiel eine Reaktionskette, eine Interaktion oder eine physikalische En ti tat. "28 Die Tendenz, Begriffe und Entitaten zu vermischen, findet sich auch in der Linguistik, beispielsweise in Formulierungen wie der folgenden: ,,Wir sind in der Lage, begriffliche Welten von beliebiger Komplexitat zu konstruieren, die Entitaten und Phanomene beinhalten, die kein direktes Gegenstiick in der mit der AuBenwelt verkniipften Erfahrung haben. Von solcher Art sind die Welten der Traume, Geschichten, Mythologien, der Mathematik, Voraussagen iiber die Zukunft, Fluchten in die Imagination und linguistische Theorien. Jeder von uns hat viele begriffliche Welten konstruiert, die sich hinsichtlich des Genres, der Komplexitat, Konventionalitat, Abstraktheit, des Grades der Verwurzelung usw. unterscheiden. Fiir viele linguistische Zwecke sind alle diese Wellen gleichberechtigt milder einen, die wir als ,Realitiit' hervorheben. "29 27 Corcho/Gomez-Perez 2000, 81: ,,Concepts, also known as classes, are used in a broad sense. They can be abstract or concrete, elementary or composite, real or ficti[ti]ous. In short, a concept can be anything about which something is said, and, therefore, could also be the description of a task, function, action, strategy, reasoning process, etc." 28 Nachzulesen unter http://www.biopax.org/Downloads/Level1v0.S.2/biopax-level1v0.5.2_0ntology_Documentation.pdf (6.3.2006): ,,Any concept that we will refer to as a discrete unit when describing biological pathways, e.g. a pathway, interaction or physicalEntity." 29 Langacker 1987, 113 (Kursivierung hinzugefiigt): ,,[ ... ] we are capable of constructing conceptual worlds of arbitrary complexity involving entities and phenomena that have no direct counterpart in peripherally connected experience. Such are the worlds of dreams, stories, mythology, mathematics, predictions about the future, flights of the imagination, and linguistic theories. All of us have constructed many conceptual worlds that differ in 38 Kapitel 2 Ab .. h d fiu**r die Zwecke des Llnguisten akzeptabel sein mag z ll er wa ren es ' e en und Molekiile genauso zu behandeln wie. die ontolõsche~ Entsprechungen von Mythen und Marchen, was immer diese auch sem m~gen, ist eine entsprechende Unterscheidung unumganglich, weñ Ontologien mit dem Ziel der Untersriitzung der Naturwissenschaften entw1ckelt werden sollen. 2.4 Die linguistische Lesart von ,,Begriff'' Die zentrale Lesart des Ausdrucks ,,Begriff' (concept) in der Literatur zur Wissensreprasentation und verwandten Gebieten leitet sich von der Einsicht her, class verschiedene Ausdriicke, auch aus unterschiedlichen Sprachen, dieselbe Bedeutung haben konnen wie ,,dog", ,,chien" und ,,Hund". ,,Begriff' wird dann anstelle von ,,Name" oder ,,Wort" als ein Mittel verwendet, das es erlaubt, von den zufalligen syntaktischen Unterschieden abzusehen und stattdessen jene Arten von Beziehungen zwischen Ausdriicken zu betrachten, die fiir das Schlussfolgern (reasoniñ wichtig sind. Manchmal wird der Begriff ausdriicklich mit der Bedeutung identifiziert, die einschlagige Ausdriicke gemeinsam haben. Manchmal wird er eher als etwas Psychologisches angesehen als eine Art Vorstellung, die von all jenen in ihrem Bewusstsein geteilt wird, die den Ausdruck verwenden. Manchmal wird der Begriff als eine logische Konstruktion gesehen, in der Terminologie von Wore/Net zum Beispiel als ein !Jnset, d.h. als eine Menge von W ortern, die in einem gegebenen Kontext salva veritate gegeneinander ausgetauscht werden konnen.30 Ein offensichtliches Problem der begriffszentrierten Auffassung von Ontologie ergibt sich daraus, class es schwer zu verstehen ist, wie auf ihrer Grundlage die Qualitat von Ontologien bewertet werden kann. Intuitiv gesehen ist eine Ontologie dann eine gute, wenn sie mit der Realitat korrespondiert, wie sie jenseits unserer Begriffe existiert. Wenn aber Wissen selbst mit Wissen von unseren Begriffen identifiziert wird und wenn eine Ontologie eine blofk Spezifizierung einer Konzeptualisierung ist (wie Gruber meint), dann scheint die Unterscheidung zwischen guten und schlechten Ontologien obsolet zu werden. genre, cõpl~~ty, conventionality, abstractness, degree of entrenchment, and ~~ on. For many lmgt11sltc p11rposes all of these 1vorlds are on a par 1Vith the one 1J1e distinguish as ,reality* 30 V gl. Fellbaum 1998. b Realitlitsreprlisentation 39 Dieses Problem wiirde in anderen Disziplinen zu Recht als schmerzlich funden werden. Wie ist es dann aber moglich, class die linguistische Les- ::~s vermag weiterhin Anhanger in der Wissensreprasentation und in verwandten Gebieten zu haben? Wohl nur dadurch, class diese Lesart selten ohne fremde Beigaben vertreten wird. Der Ausdruck ,,Begriff' wird beispielsweise rnanchmal unter der Annahme verwendet, class er I<onnotationen hat, die normalerweise mit Ausdriicken wie ,,Eigenschaft", ,,Art" oder ,,Universale" verbunden sind mit Ausdriicken also, die in ihrer normalen V erwendung keine Entitaten bezeichnen, die Produkte menschlicher Erkenntnis sind. Dieses Zusatzgepack ist es, das fiir das Ubergewicht der verworrenen Interpretation von ,,Begriff' verantwortlich ist, auf die bereits hingewiesen wurde. Konnen die Theorien zur Wissensreprasentation durch ein Insistieren auf eine konsistente und rein linguistischen Lesart verbessert werden, wonach Begriffe immer Bedeutungen sind? Oder indem auf eine rein psychologische Lesart bestanden wird, wonach Begriffe immer Denkkonstruktionen (Ideen) eines Menschen oder einer Kultur sind? U ngliicklicherweise nein. Denn dies wiirde zu dem Ergebnis fiihren, class die Wissensreprasentation zu einem Zweig der Linguistik oder Psychologie verwandelt wiirde, wodurch die Wissensreprasentation ihren Anspruch verspielen wiirde, das Wissen zu modellieren, das menschliche Subjekte haben im Gegensatz zu ihren blofien Meinungen. Die Verwendungen von Sprache zur Formulierung wahrer bzw. falscher Aussagen sind, vom linguistischen und vom psychologischen Standpunkt aus, beide aus dem gleichen Stoff geschnitten. Man erfasst kein Wissen, wenn man etwa die Meinungen beschreibt, die in bestimmten Kulturen weit verbreitet sind und in denen Begriffe wie Enifemung von Implantaten, die durch Aujlerirdische eingese!Zf wurden oder Enetg,ieheilung nach Chios eine Rolle spielen. 2.5 Is_a und die linguistische Lesart In Ontologien sollen nicht nur Entitaten, sondern auch wichtige Beziehungen zwischen diesen reprasentiert werden. Solche Beziehungen sind zum Beispiel die is_a-Relation, die etwa zwischen einer Spezies und ihrem Genus besteht, und die patt_ef-Relation, die zwischen einem Teil und dessen Ganzem besteht. Gemafi der linguistischen Lesart sind Aussagen, die is_a und andere Beziehungen zwischen Begriffen betreffen, Aussagen iiber Bedeutungen oder Vorstellungen. Ein Satz wie /ytische Vakuo/e is_a Vakuole 40 Kapitd 2 ist dcnlnach, auch wenn es anders aussieht, keine Aussage i.iber lytische Vaku, olen, vielmehr ist cs einc Aussagc i.ibcr den S~rachgebrã1ch. Dicse bcsagt, dass die dem Namcn ,,lytische Vakuole" von d1cscr oder Jener Gruppe Von Sprachverwendern zugeordnete Bedeutung enger o.der spczifischer ist als die Bedeutung, die den1 Nan1en ,,Vakuole" zugeordnet 1st. Diese Interpretation ist erwartungsgcmaB besonders verbreitet in Arbeitcn uber Tern1inologien und Thesauri. Dort bestcht nicht zuvorderst Interesse an is_a-Relationen in1 strengen Sinn (und nicht an \vissenschaftlichen Gesetzen), sondern eher an verschiedenen Arten von Beziehungen dcr ,,Assoziation" zwischen Qinguistisch konzipierten) Begriffen und den1 Netzwerk, das sie bilden. Statistikbasierte Mustererkennungstechniken konnen auf solche Netzwerke angewendet werden, um Aufgaben des Infonnationsabrufs und der Informationsgewinnung zu unterstutzen (i11formalio11 retn'eval, i1ifo1'!11atio11 extraction) und fur diese Zwecke n1ag es ohne Bedeutung sein, ob die Begriffe, aus denen solche Netzwerke bestehen, init einer externen Realitat korrespondieren oder nicht.31 Ahnliches gilt auch im Bereich der Beschreibungslogik (Description Logic, DL), die heutzutage in der \Vissensreprasentation sehr einflussreich ist. Dort wird ,,Begriff' standardmaBig als eine Abkiirzung von ,,Begriffsbeschreibung" (concept descnption) verwendet wird.32 Das bedeutet, class in DL-K.reisen 31 Man beachte, class sich d1e Dinge rucht wesentlich andern, wenn der Iinguistischen Lesart eine prazise techrusche Spezifizierung gegeben wird, wie z.B. in der Standard Upper Ontology, die ein SUO_concept defiruert als ein Quadrupel (p, /, d, [s]), wobei gilt: ,,pis a predicate defined by a defirution or axioms in KIF; tis an English term (word or multiword phrase); d is an English documentation which attempts to precisely define the term; s is an optional English syntactic category represented by one of the following character strings: ,noun', ,intransitive verb', ,transitive verb', [etc.]" (http://suo.ieee.org/email/msg01175.html; 6. Marz 2006). ,,KIF" steht hier fiir ,,Knowledge Interchange Format". Es ist eine Datenreprasentationssprache, die es erm6glichen soll, \Xlissen so zu reprasentieren, class es in maschinenlesbarer Form zwischen versch1edenen Programmen ausgetauscht werden kann. Auch in dieser Datenreprasentationssprache wiirden Satze wie ,,Lytische Vakuole is_a Vakuole" in Satze verwandelt werden, die iiberhaupt rucht von Vakuolen handeln sondem (unplausiblerweise) vielmehr von mengentheoretischen Gegenstanden, die 'aus syntaktischen Zeichenfolgen als Urelementen bestehen. 32 Vgl. Baader et al. 2003. Man beachte, class ,,Begriffsbeschreibung" keineswcgs als ,,Beschreibung eines Begriffs" verstanden werden darf. Sr Rea/itatsrepriisentation 41 die Rede von Begriffen als Rede von bestimmten syntaktischen Entitaten verstanden wird. Solche Rede ist sicherlich semantisch motiviert, jedenfalls in dem Sinne von ,,Semantik", der von Tarski und von der mengentheoretischen Modelltheorie bekannt ist. 33 Jede DL-Begriffsbeschreibung reprasentiert, mit Bezug auf irgendeine gegebene Interpretation, eine Ansammlung von Gegenstanden, von denen postuliert wird, class sie die Eigenschaft teilen, die <lurch die Beschreibung angegeben wird. Jedoch reicht selbst dies nicht aus, um Begriffen einen Anker in der externen Realitat zu geben, denn die besagten Gegenstande konnen blof3 abstrakte mathematische Postulate sein und iiblicherweise sind sie es auch. Wenn also gesagt wird, class DL die in einer Ontologie verwendeten Ausdriicke mit einer ,,prazisen Semantik" ausstattet, dann sollte bedacht werden, class der Sinn von ,,Semantik", um den es hier geht, den Verweis auf eine mathematische Abstraktion beinhaltet. Das ist jedoch weit von einem normalen Verstandnis von Semantik entfernt, nach dem diese das Zusammenspiel von Ausdriicken, Bedeutungen und korrespondierenden Entitaten in der Realitat behandelt. 2.6 Die technische Lesart von ,,Begriff'' Die Schwierigkeiten mit der linguistischen Lesart haben zur Herausbildung einer weiteren, technischen Lesart von ,,Begriff' gefi.ihrt, einer Lesart, die am besten anhand ihres Gebrauchs des Ausdrucks ,,begriffliches Modell" veranschaulicht wird. Teilweise pflegen die Entwickler von begrifflichen Modellen, selbst wenn diese zur Untersti.itzung naturwissenschaftlicher Forschung gedacht sind, eine Ausdrucksweise, die den Anschein erweckt, ihre Aufgabe ware das Modellieren von Daten oder Informationen.34 Wenn dies tatsachlich der Fall ware, dann Waren die Modelle noch einen Schritt weiter als die Daten selbst von der zugrunde liegenden Realitat entfernt, mit der die Wissenschaftler eigentlich zu tun haben. Dagegen ist jedoch anzumerken, class der Ausdruck ,,Information" so wie der Ausdruck ,,Modell" und der Ausdruck ,,Semantik" oft 33 Vgl. insbesondere Tarski 1935. 34 Vgl. Paton et al. 2000. 42 Kapitel 2 lb t Gegenstand derjenigen Konfusionen ist, die mit dem Ausdruck B se s . ,, egriff' in Arbeiten zur Wissensrepr~sentattõ und verwañten Gebieten einher h n Betrachten wir die tatsachliche Praxis des Modellierens genauer d gee. . .. . , ann wird offenkundig, class die fraglichen Modellierer tatsachlich damit beschafti Sind Modelle von Entitaten in der Realitat zu entwerfen, also zum Beis .gt1 , . pie Modelle der Organisation des Genoms, und rucht nur Modelle von Infonnationen iiber diese Organisation, die in dieser oder jener Datenbank enthalten sind. Der Ausdruck ,,Begriff' selbst bezieht sich, nach der technischen Lesart l auf Entitaten, die von den Modellierern erschaffen werden. Begriffe sind Geschopfe des informationstechnischen Bereiches, die (in einem schwer zu erklarenden Sinn) existieren vermittels ihrer Reprasentationen in Software, in UML-Diagrammen, XML-Reprasentationen, in Axiomensystemen, oder Ahnlichem. Eine solche Erschaffung von Begriffen ist nicht unbedingt eine triviale Angelegenheit. Nicht jede Ansammlung von Programmzeilen kann so interpretiert werden, class sie mit einem begrifflichen Modell verbunden ist. Um als derart interpretierbar zu gelten, muss der Programmcode eine Art Simulationstest bestehen. Das bedeutet, class die Ausfuhrung des Programmcodes Relationen zwischen Inputs und Outputs liefern muss, die Relationen zwischen korrespondierenden Entitaten in der Realitat entsprechen. Die einschlagigen Inputund Output-Begriffe miissen, so wie sie funktionell durch das Programm miteinander verbunden sind, in diesem Sinne korrespondierende Entitaten in der Realitat modellieren, d.h. in einer Art von Isomorphismus zu ihnen zu stehen. In dem AusmaB, in dem die technische Lesart von Begriffen iiberhaupt Sinn macht, muss sie sich also ebenfalls auf die Realitat berufen, wie sie auBerhalb des menschlichen Bewusstseins existiert. 2. 7 Eine ontologische Wende Die bisherigen Oberlegungen zeigen, class Ontologien zur Unterstiitzung der Naturwissenschaften durch die Kultivierung einer Disziplin verbessert werden konnen, die der Reprasentation von Entitaten gewidmet ist, wie sie in der Realitat existieren. Diese wissenschaftliche Disziplin ware der philosophischen Ontologie ziemlich ahnlich, wie sie von Philosophen wie Aristoteles, Romã Ingarden, Roderick Chisholm, Ingvar Johansson oder Jonathan Lowe prakttRealitiitsrepriisentation 43 ziert wurde oder wird.35 Im Rahmen einer solchen Disziplin wiirden wir nicht uber Begriffe als linguistische oder informationstechnische Artefakte sprechen, sondern vielmehr i.iber U niversalien also i.iber diejenigen Aspekte der Realitat, die allgemeinen Ausdriicken in wissenschaftlichen Aussagen korrespondieren. Die Einzeldinge (particulars oder tokens), mit denen wir es zu tun haben, wenn wir zum Beispiel Experimente in den Naturwissenschaften durchfiihren, sind Instanzen von solchen Universalien, welche in der realen Welt, in Raum und Zeit existieren. Der Ausdruck ,,Universalie" bezeichnet dann, was die korrespondierenden Instanzen zum Beispiel alle Wale, alle Enzyme gemeinsam haben. U niversalien sind Invarianten in der Reali tat. Universalien und ihre Instanzen genieBen damit eine symbiotische Beziehung: Die einen konnen nicht ohne die anderen existieren. Aussagen wie: • Mensch is_a Siiugetier • S tojfwechsel is_a physiologischer Prozess • Zellkern part_of Zelle • Zelle part_of eukaryotischer Organismus konnen sowohl als Aussagen i.iber U niversalien interpretiert werden als auch als abgeki.irzte Versionen von Aussagen i.iber die korrespondierenden Instanzen. Aussagen wie,, Wal is_a Siiugetier" oder ,,Regulierung der Protein-Kinase-Aktivitiit part_of Protein-Aminosiiure-Phosphorylation" vermitteln genau deswegen Wissen, weil sie Relationen zwischen Entitaten in der Realitat reprasentieren, Relationen, zu denen wir <lurch den Fortschritt der Wissenschaft kognitiven Zugang erhalten haben, die aber selbst unabhangig von unseren kognitiven Aktivitaten bestehen. Sie vermitteln nicht nur extensionale Relationen, die der mengentheoretischen Teilmengen-Relation entsprechen, sondern vielmehr gesetzesartige Relationen zwischen Universalien, wie sie <lurch wissenschaftliche Forschung entdeckt werden. 36 35 Vgl. Cohen 2000 (zu Aristoteles), Ingarden 1964/1965/1974, Chisholm 1996, Johansson 2004, Lowe 2002. 36 V gl. Armstrong 1978. 44 Kapitel 2 Die Beriicksichtigung der Realitat von Universalien ermoglicht es also, das Problem des Unterschieds zwischen guten und schlechten Ontologien zu 16sen:37 • Schlechte Ontologien sind (unter anderem) jene, bei denen den allgemeinen Ausdriicken die Beziehung zu korrespondierenden Universalien in der Realitat und dadurch auch zu korrespondierenden Ins tanzen fehl t. • Gute Ontologien sind Reprasentationen der Realitat. Die Tatsache, class solche Reprasentationen moglich sind, zeigt sich daran, class bereits vieles dafiir geleistet wurde. Dies schlagt sich dann in den wissenschaftlichen Lehrbiichern nieder, wenn auch immer auf bestimmten Ebenen der Granularitat und zu einem bestimmten Grad an Genauigkeit, Detailliertheit und Vollstandigkeit. Es scheint nun eine Grundannahme vieler Arbeiten auf dem Gebiet der Wissensreprasentation zu sein, class sich diesbeziiglich etwas andert, wenn Computer ins Spiel kommen und wissenschaftliche Lehrbiicher <lurch elektronisch gespeicherte Daten erganzt werden als ob in Computern gespeicherte Ausdriicke aus irgendeinem Grund unfahig sind, sich auf dieselbe Weise wie Ausdriicke in gedruckten wissenschaftlichen Texten auf Entitaten in der Realitat zu beziehen. Ihre Annahme, class Computer-Reprasentationen Reprasentationen spezieller Artefakte sein miissen ( etwa von Begriffen, Modellen oder Zeichenketten), verteidigen Wissensreprasentations-Experten oft damit, class reale physikalische Entitaten (wie Zellen, Organismen oder I<rankheiten) nicht in einem Computer gespeichert werden konnen. Diese Begriindung zeigt aber, class sie einfach die N atur der Reprasentation missverstehen. Denn wer so argumentiert, begeht einen Pehler, der ganz analog ist zu dem der Akademiker von Lagago in ,, Gullivers Reisen", die annahmen: ,,[ ... ] da Worter nur Bezeichnungen fur Dinge sind, sei es zweckdienlicher, wenn alle Menschen die Dinge bei sich fiihrten, die zur Beschreibung der besonderen Angelegenheit, iiber die sie sich unterhalten wollen, notwendig seien. [ ... ] das bringt nur die eine Unbequemlichkeit mit sich, da.B jemand, dessen Angelegenheiten sehr umfangreich und von verschiedener Art sind, ein entsprechend gro.Beres Biindel von Dingen auf dem Riicken tragen mu.B [ ... ]."38 37 V gl. Bittner und Smith 2003. 38 Swift 1996, 251. Realitiitsrepriisenlalion 45 Die Auffassung von Ontologie als Realitats-Reprascntation lost aber nicht nur einige im weiteren Sinne philosophische Konfusionen, die unter informationstechnologischen Ontologen verbreitet sind. Sie kann auch jenen cine recht spezifische Art von praktischer Hilfe anbieten, die daran beteiligt sind, Ontologien zur Untersti.itzung empirischer Wissenschaft zu bauen, indcm sie es ermoglicht, formal strenge Definitionen fi.ir fundamentale ontologische Relationen zu formulieren. Dies wird das Thema von I<apitel 8 sein. Ubersetzung: Ludger Jansen