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Basics of ontology concepts and practical application

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Fundamentals of ontology concepts and practical application
1. Executive Summary
The meaning of ontology changes depending on the context. In philosophy, it is a field that asks “what exists?” In information science, it refers to “the explicit definition of concepts, relationships, and constraints that exist in a certain area.” In the context of business AI, it goes one step further and is used as a design philosophy to bring customers, issues, contracts, obstacles, approvals, actions, permissions, and audit logs onto the same business world model. The conclusions of this report are as follows.
- Ontology is not just a glossary of terms. Includes conceptual classification, relationships, attributes, constraints, inferrability, identity, sources, and update rules.
- Taxonomy, controlled vocabulary, schema, data model, and knowledge graph overlap with ontology, but they are not the same. Ontology is a semantic model that specifies “what should be treated as what.”
- RDF/OWL is a representative standard for representing ontologies in a machine-readable manner on the Web, but OWL is not required in all practices. SKOS is required for classification systems, SHACL is required for verification, OWL is required for rigorous inference, and application-side authority/workflow design is required for business execution.
- Ontology in the LLM era is not “magic that injects semantic understanding into LLM.” This is an information design that aligns vocabulary, targets, relationships, constraints, and trails when LLM references, searches, generates, and executes tools.
- In practice, you should not start with a huge company-wide ontology. It is practical to start with an ontology lite that defines competency questions, key objects, relationships, constraints, sources, and update responsibilities for a specific use case.
flowchart TD
Phil["Philosophical ontology"] --> KR["Knowledge representation"]
KR --> Web["Semantic Web"]
Web --> KG["Knowledge Graph"]
KG --> Ops["Business ontology"]
Ops --> AI["LLM use"]
2. First of all, what is confusing?
The reason the word “ontology” is confusing is that at least three traditions use the same word. First, the ontology of philosophy is ontology. This asks questions like “What exists?” “How can we classify existing beings?” and “What mode of existence do properties, relationships, events, time, whole parts, and possibilities have?” It is not a term for information system design, but a basic philosophy that deals with the categories of existence and reality. Source note: Metaphysics in the Stanford Encyclopedia of Philosophy organizes the range from Aristotle’s first philosophy to modern metaphysics. Ontology here is treated not as a schema of an information system, but as a philosophical problem that questions existence in general. Second, ontology of AI/knowledge representation is an explicit specification of conceptualization in a certain domain. Gruber’s (1993) famous definition regards ontology as a “specification of conceptualization.” What is important here is not the target world itself, but how humans or systems conceptualize that realm. Source note: Gruber’s A Translation Approach to Portable Ontology Specifications and author page’s definition note position ontologies as “specifications of conceptualization.” Noy and McGuinness’s Ontology Development 101 also expands this definition into practical development procedures. Third, in recent business AI/data infrastructure, ontology is sometimes used in a meaning similar to semantic layer, canonical data model, business object layer, or digital twin. Palantir Foundry’s Ontology is not an RDF/OWL specification itself, but is described as an operational layer that integrates data, objects, relationships, actions, functions, and dynamic security. Source note: Palantir’s Ontology overview describes Ontology as the operational layer of an organization and states that it includes semantic elements and kinetic elements. This is not a standard language description such as W3C OWL, but an executable semantic model on a business platform.
3. Short research history of ontology
Ontology in information science evolved from borrowing terms from philosophy and transplanting them to the problem of knowledge sharing and reuse in AI. In the knowledge-based systems of the 1980s and 1990s, attempts were made to express expert knowledge in rules and frames, but knowledge that was confined to individual systems was difficult to reuse. Ontologies have become a means of defining domain knowledge as portable and shareable specifications. Gruber’s (1993) definition treated ontologies as “explicit specifications for knowledge sharing” rather than “internal implementations of specific systems.” Formal ontology since Guarino (1998) has emphasized that a list of concept names is not enough. This is because when we get fundamental categories like identity, dependence, part-whole, property, role, and event wrong, the connections of meaning between systems break down. Source note: Guarino’s Formal Ontology and Information Systems presents an ontology-driven information systems perspective. Barry Smith’s Basic Concepts of Formal Ontology organizes the basic concepts of formal ontology for dealing with objects in the everyday world. In the 2000s, the Semantic Web connected this lineage to web standards. RDF provided a data model that described Web resources using subject-predicate-object triples, and OWL provided richer representations for classes, properties, individuals, constraints, and inferences. SPARQL became a language for querying RDF graphs, and SKOS made it easier to share semi-formal knowledge organization systems such as classification systems and thesauri on the Web. Source note: See Berners-Lee, Hendler, and Lassila, The Semantic Web, for the vision of the Semantic Web. See W3C RDF 1.1 Primer for the basics of RDF, and W3C OWL 2 Primer and OWL 2 Overview for OWL 2. Since the 2010s, the term knowledge graph has become widely used. A knowledge graph does not necessarily have a strict OWL ontology. In practice, it is often operated as large-scale graph data that handles nodes, edges, identifiers, sources, contexts, and update histories. Hogan et al. (2021) comprehensively organize knowledge graphs as graph-based knowledge representations for handling dynamic and large-scale data sets. Source note: Hogan et al.’s Knowledge Graphs systematically addresses the data model, query language, schema, identifiers, context, creation, quality assessment, and publication of knowledge graphs. Knowledge graphs can include ontologies, but the two are not synonymous.
4. Elements that make up the ontology
In practice, an ontology consists of the following elements:
| Element | Meaning | Example |
|---|---|---|
| Domain | Target area | Technical research, medical care, manufacturing, sales, legal |
| Class / Type | Type, conceptual category | Source, Claim, Customer, Contract |
| Individual / Instance | Individual target | A paper, a client, a contract |
| Property / Attribute | Nature of subject | Creation date, author, contract amount, risk level |
| Relation | Relationship between objects | cites, supports, owns, dependsOn |
| Axiom / Rule | Constraints and inference rules that must hold | Contracts are always linked to customers |
| Constraint | Validation conditions that data must meet | Date required, status enumeration, duplicates prohibited |
| Provenance | Source/Provenance | Which document, who said it, which API result |
| Governance | Responsibility, approval, and authority for updating | Who can change definitions |
| As you can see from this list, ontology is not a “dictionary that explains the meaning of words”. If you just want to define a vocabulary, a controlled vocabulary is sufficient. If only hierarchical classification is required, taxonomy is sufficient. If only the data item type and required conditions are required, schema is sufficient. Ontologies include these and specify how to conceptualize the domain and which relationships and constraints are to be treated as legitimate. |
classDiagram
class Ontology {
+Domain scope
+CompetencyQuestion[] questions
+Class[] classes
+Relation[] relations
+Axiom[] axioms
+Constraint[] constraints
+ProvenancePolicy provenance
+GovernancePolicy governance
}
class ConceptClass {
+name
+definition
+synonyms
+examples
}
class Relation {
+domain
+range
+meaning
+cardinality
}
class Constraint {
+target
+rule
+severity
}
Ontology --> ConceptClass
Ontology --> Relation
Ontology --> Constraint
Noy and McGuinness describe ontology development as a process of defining a target area and purpose, listing important terms, and iteratively creating class hierarchies, properties, constraints, and instances, rather than a definition process that can be completed in one go. The first question to ask is not “How can I completely classify the world?” but “What questions do I want to answer with this ontology?” These questions are called competency questions. Source note: Ontology Development 101 describes ontology development as an iterative process, designing classes, slots, constraints, and instances in sequence. The practical policy here is to adapt the methods in the same guide to modern data and AI infrastructure.
5. Differences from similar concepts
The quickest way to understand ontology is to line it up with similar concepts.
| Concept | Main purpose | Typical example | Relationship with ontology |
|---|---|---|---|
| Glossary | Explanation of terms | In-house glossary | There are definitions, but relationships, constraints, and inferences are weak |
| Controlled vocabulary | Suppression of spelling variations | List of tags, standard codes | Foundation of vocabulary control |
| Taxonomy | Hierarchical classification | Industry classification, product category | is-a Hierarchy can be part of ontology |
| Thesaurus | Synonyms, hypernyms, and related words | Library subject headings | Easy to express in SKOS |
| Schema | Data structure | JSON Schema, DB schema | Defines types, items, and essential conditions, but conceptual meaning is limited |
| Data model | Data design | ER diagram, UML class diagram | Often more implementation-oriented than ontology |
| Knowledge graph | Graph of entities and relationships | Wikidata, corporate KG | May be structured using ontologies |
| Semantic layer | Common semantic layer of BI/analysis | Indicator definition, metrics layer | Overlapping in terms of common business vocabulary |
| Operational ontology | Semantic layer of business objects and actions | Palantir Foundry Ontology | Adding actions, authorities, and audits to the semantic model |
| Classification systems and glossaries are useful as an entry point to ontology. However, just by defining the terms “customer”, “contract”, and “claim”, it is not clear whether a contract is necessarily linked to one or more customers, whether there are different classes of customers (corporate or individual), or under what conditions a claim may be canceled. When these relationships, constraints, state transitions, and authorities become necessary, we move from a simple glossary to ontology design. | |||
| SKOS is a practical standard that deals with this boundary area. Semi-formal knowledge organization systems such as thesauri, classification systems, and subject headings can be expressed in RDF. It is lighter than OWL, which aims for strict logical reasoning, and is suitable for making existing classification and tag systems machine readable. | |||
| Source note: W3C SKOS Primer describes SKOS as an RDF vocabulary that represents knowledge organization systems such as thesauri, classification schemes, and subject headings. SKOS is positioned as a bridge between the rigor of OWL and weakly structured data on the Web. |
6. Role of Semantic Web standards
W3C-based standards are still important when implementing ontologies. However, each standard has a different role.
| Standards/Vocabulary | Role | Practical use |
|---|---|---|
| RDF | Graph data model of subject, predicate, and object | Connecting data with web identifiers and integrating disparate data |
| RDFS | Basic schema of RDF vocabulary | Basic definitions of classes, subclasses, and properties |
| OWL 2 | Logic-based ontology language | Consistency verification, classification reasoning, and making implicit knowledge explicit |
| OWL 2 Profiles | Adjustment of inference performance and expressiveness | Adjustment for large-scale classification, DB linkage, and rule-based reasoning |
| SPARQL | RDF graph query language | Searching, aggregating, and combining RDF data |
| SKOS | Classification/thesaurus representation | Tags, classification system, subject heading, lightweight vocabulary management |
| SHACL | RDF graph validation | Required items, types, ranges, consistency checks |
| schema.org | Structured Data Vocabulary on the Web | Semantic Annotations for Web Pages, Email, and JSON-LD |
| RDF is a data model, OWL is an ontology language, and SHACL is a verification language. This distinction is of considerable practical importance. OWL treats “what is not explicitly stated as not necessarily false” under the open world assumption. Although this is suitable for distributed knowledge on the Web, it tends to create a sense of discomfort when verifying the input of business data. In a business system, if you want to say “It’s an error if the contract doesn’t have a customer ID,” SHACL or application-side verification is required. | ||
| Source note: W3C RDF 1.1 Primer describes RDF statements as triples of subject, predicate, and object. W3C OWL 2 Primer describes OWL as an ontology language for the Semantic Web that deals with classes, properties, individuals, and data values. W3C SHACL is defined as a constraint language that validates RDF graphs against shapes graphs. |
flowchart LR
RDF["RDF<br/>Graph data model"] --> RDFS["RDFS<br/>Basic vocabulary and class hierarchy"]
RDFS --> OWL["OWL 2<br/>Logical expression and reasoning"]
RDF --> SPARQL["SPARQL<br/>Query"]
RDF --> SKOS["SKOS<br/>Classification and thesaurus"]
RDF --> SHACL["SHACL<br/>Data validation"]
Vocab["schema.org vocabularies"] --> RDF
OWL 2 has multiple profiles. OWL 2 EL, QL, and RL make certain reasoning tasks more pragmatically tractable at the cost of limiting their expressive power. This is a counterexample to the idea that a more rigorous ontology is always better. When designing an ontology, it is necessary to choose the degree of formality according to the questions to be answered, the amount of data, the need for inference, the frequency of updates, and the skills of the operator. Source note: W3C OWL 2 Profiles defines OWL 2 EL, QL, and RL as a more restricted syntactic subset than OWL DL. The choice depends on the ontology structure and the reasoning task.
7. Upper-level ontology and domain ontology
Ontologies have granularity.
| Types | Target | Examples | Advantages | Points to note |
|---|---|---|---|---|
| Top-level / Upper ontology | Abstract categories that appear in any domain | object, process, quality, role | Interoperability between domains | High level of abstraction, far from the field |
| Domain ontology | Specific areas | Medical, manufacturing, legal, research management | Close to practical work | Difficult to expand outside the field |
| Application ontology | Specific applications/tasks | Troubleshooting, investigation report management | Ready to use | Low versatility |
| Task ontology | Specific tasks | Review, approve, search, recommend | Easy to connect to AI/workflow | Narrow scope |
| BFO is a representative example of a higher-level ontology and has been standardized as ISO/IEC 21838-2:2021. Higher-level ontologies are useful when connecting different domain ontologies. However, in the practice of individuals or small teams, it is easier to achieve results by specifying the classes and relationships necessary for the target workflow than by introducing a higher-level ontology such as BFO from the beginning. | ||||
| Source note: ISO’s ISO/IEC 21838-2:2021 describes Basic Formal Ontology as meeting the requirements of a top-level ontology. BFO is effective for interoperability, but implementation requires an understanding of abstract concepts and modeling discipline. |
8. Why ontology is important again in the LLM era
Although LLM can generate flexible responses from a large number of language patterns, it does not automatically correctly identify business targets. The entities referred to by “this customer,” “this contract,” “this failure,” “this claim,” and “this source” are not stable unless they are connected to external data, identifiers, authorities, sources, and states. Rather than directly erasing the weaknesses of LLM, ontology creates a scaffolding of the external world for LLM to use.
- Make your vocabulary consistent: Reduce the problem of calling the same meaning by another name, or calling different meanings by the same name.
- Identify the subject: Connect the natural language “Customer A” to a unique object on the system.
- State the relationship: Define the relationship: the claim is supported by the source, the failure affects the service, and the contract belongs to the customer.
- Provide constraints: Define allowed state transitions, required attributes, privileges, and approval conditions.
- Improve your search: Use hierarchies, synonyms, relationships, time, and sources that are difficult to pick up using vector searches alone.
- Enables evaluation: LLM output can be verified against defined concepts, relationships, and constraints. Pan et al. (2023) organizes the integration of LLM and knowledge graphs into three directions: KG-enhanced LLMs, LLM-augmented KGs, and Synergized LLMs + KGs. This arrangement also applies to the relationship between ontology and LLM. Ontologies can augment the input context of LLM, and LLM can support the construction, complementation, and validation of ontologies. However, it is dangerous to directly adopt the classes and relationships generated by LLM as a correct ontology. Source note: Pan et al.’s Unifying Large Language Models and Knowledge Graphs: A Roadmap organizes the integration of LLM and KG into three frameworks. Hitzler et al.’s Accelerating Knowledge Graph and Ontology Engineering with Large Language Models argues that while LLM can accelerate ontology modeling, extension, population, alignment, etc., modularity and evaluation will be important.
flowchart TD
Ctx["Requirements and knowledge"] --> LLM["LLM"]
LLM --> Draft["Proposals and answers"]
Draft --> Val["Validation"]
Val --> Human["Human approval"]
9. Operational ontology in business AI
In business AI, ontology is not enough to simply represent static knowledge. If an AI agent is involved in a business, it is necessary to define which objects it can refer to, what it can do in what state, whose approval is required, and where the execution results are recorded. It is easier to understand if this layer is called operational ontology. Palantir Foundry Ontology brings this idea to the fore. It includes not only semantic elements such as objects, properties, and links, but also kinetic elements such as actions, functions, and dynamic security. In other words, it does not simply define “what is an order?” but also “who can do what with an order, and in which system the results will be reflected.” Source note: Palantir Ontology overview explains that Ontology sits on top of datasets, virtual tables, and models and connects them to real-world objects. Palantir Platform overview describes Actions as corporate verbs that persist decisions into ontology or external systems.
flowchart LR
Data["Data sources"] --> Obj["Business object"]
Obj --> Links["Relations"]
Obj --> State["State"]
State --> Act["Actions"]
Act --> Audit["Audit"]
Audit --> Obj
This idea is not unique to Palantir. All platforms face the same issues in safely running business AI. Even if you can search for documents using RAG, whether the search results are currently valid, who can see them, and what operations they can be used for are other issues. Ontology makes these “meaning,” “state,” “possibility of action,” and “responsibility” into one design target.
10. Practical steps to create an ontology
If you try to create a complete ontology from the beginning, you are likely to fail. In practice, make smaller pieces in the following order.
10.1 Write the scope in one sentence
Example: “This ontology is for managing themes, sources, claims, evidence, judgments, and risks in technical research reports.” Also clearly indicate what is outside the scope. For example, paper submission management, budget management, and personal learning history should be excluded from the initial scope.
10.2 Determine competency questions
Decide first which questions you want to answer using ontology.
- Which claims are supported by which sources.
- Which sources are primary information and which are secondary information?
- Which decisions depend on which risks and assumptions?
- Which research topic belongs to which category?
- Which information is likely to become outdated?
10.3 Define the minimal class
At first, 5 to 10 pieces is enough.
| Class | Definition |
|---|---|
| Topic | Questions and themes to be investigated |
| Report | Document summarizing survey results |
| Source | Literature, official materials, and specifications referenced as evidence |
| Claim | Verifiable claims in the report |
| Evidence | Specific evidence supporting the claim |
| Decision | Practical judgment/recommendation |
| Risk | Limitations, unconfirmed matters, possibility of failure |
| Concept | Abstract concept that you want to reuse |
10.4 Define relationships
| Relation | Domain | Range | Meaning |
|---|---|---|---|
| hasSource | Claim | Source | Claim refers to source |
| supports | Evidence | Claim | Evidence supports claim |
| contradicts | Source / Evidence | Claim | Source or evidence conflicts with claim |
| dependsOn | Decision | Claim / Risk | Decision depends on claim or risk |
| belongsTo | Report | Topic | Report belongs to theme |
| hasConcept | Report | Concept | Report deals with concepts |
| supersedes | Claim / Decision | Claim / Decision | New claim/decision replaces old |
10.5 Determine constraints and validation
The initial constraints may be fewer.
- A Claim has at least one Source or Evidence.
- Source has types of
primary/secondary/official/paper/spec. - Decisions have premises, reasons, and risks.
- Claims that are highly time-dependent have a confirmation date.
- Future forecasts that are not official roadmaps should be clearly marked as “estimated from published information.” These constraints can be written in RDF/SHACL, or implemented using Markdown templates, JSON Schema, TypeScript types, or CI checks. What is important is not the use of a formal language itself, but what semantic constraints to follow.
flowchart TD
Scope["Define scope"] --> CQ["Set questions"]
CQ --> Model["Concepts and relations"]
Model --> Rule["Add constraints"]
Rule --> Review["Domain review"]
Review --> Iterate["Revision"]
11. How formal should it be?
Failures in ontology design arise from both under-formalization and over-formalization. The criterion is “what do you want to achieve?”
| Purpose | Recommended level | Implementation candidates |
|---|---|---|
| Reduce vocabulary swing | Controlled vocabulary | Markdown, CSV, Notion DB |
| I want to classify hierarchically | Taxonomy / SKOS | SKOS, YAML, DB |
| I want to trace relationships between reports and sources | Lightweight ontology / KG | property graph, RDF, JSON-LD |
| I want to validate data input | Schema + constraints | JSON Schema, SHACL, DB constraints |
| Want to infer implicit relationships | OWL / rule engine | OWL 2 profile, Datalog |
| Want to control business operations | Operational ontology | API, permissions, auditing, workflow |
| For knowledge management by individuals or small teams, it is better to create an ontology lite in Markdown/JSON/YAML and graph only the necessary relationships, rather than suddenly defining all concepts in OWL. Consider RDF/OWL/SHACL when you need large-scale interoperability, external exposure, connectivity with standard vocabularies, and logical reasoning. |
flowchart TD
Q["Define purpose"] --> Tax["Classification only"]
Q --> KG["Relation exploration"]
Q --> Val["InputValidation"]
Q --> Ops["Business operations"]
Tax --> Gov["Revision and governance"]
KG --> Gov
Val --> Gov
Ops --> Gov
12. Risks and limitations
12.1 False precision
It’s easy to feel like you’ve expressed the world accurately just by naming a concept as a class. In reality, definition boundaries, exceptions, synonyms, usage by organization, and responsibility for updating remain vague. An ontology is not a copy of reality, but a model for a purpose.
12.2 Lack of consensus building
Ontology development is both technical work and consensus building. The meanings of “customer,” “contract,” “completion,” and “major failure” vary depending on the department and system. If vocabulary extracted through LLM is adopted without consensus, a model will be created that deviates from the practical meaning in the field. Source note: Ontology Development is Consensus Creation, Not (Merely) Representation views reference ontology development as consensus building rather than mere knowledge expression. Automated generation by LLM can be an aid, but it is not a substitute for consensus building.
12.3 Overformalization
If you try to define everything strictly, the operational load will increase and you will end up with an ontology that is not updated. Updateability is often more important than completeness, especially for rapidly changing AI products, business rules, and organizational structures.
12.4 Confusion between open world and closed world
Web logic such as OWL does not consider anything that is not explicitly stated to be false. On the other hand, when verifying a business system, if a required item is missing, you want to set it as an error. Mixing the roles of ontology languages, verification languages, and application constraints results in different behavior than expected.
12.5 Risks of LLM
LLM is useful as an aid for generating lexical candidates, relationship candidates, definition sentences, and exceptional patterns. However, LLMs are not automatically aware of the formal definitions, authority, responsibilities, and unspoken rules within the organization. Ontologies created by LLMs must be verified with sources, examples, counterexamples, domain expert reviews, and test data.
13. Recommended policies in practice
When used in this repository or in personal research workflows, the first goal should not be a “formally beautiful ontology,” but a “semantic model in which reusable knowledge assets can be placed without hesitation.” The recommendations are as follows.
- First, define ontology lite for
Topic,Report,Source,Claim,Evidence,Decision,Risk,Conceptin Markdown. - Place the main Claim and Source close to each other in each report. This works well with the existing source-note rule.
- Have
確認日for time-dependent claims. Be sure to double-check AI products, specifications, prices, and roadmaps. - Areas where classification alone is sufficient are treated in the SKOS manner. For example,
category/ai-systemsandcategory/knowledge-systemscan be lightweight classifications. - If you want to strengthen search/visualization/MCP integration in the future, design it in a format that can be converted to Markdown frontmatter, JSON-LD, or a small property graph.
- Consider OWL only when logical reasoning and rigorous interoperability with external vocabularies are needed.
graph TD
Topic["Ontology article"] --> Claims["Key claims"]
Claims --> Sources["Sources"]
Claims --> Risks["Over-formalization"]
Claims --> Decision["Start lightweight"]
Decision --> Review["Continuous review"]
As a minimal implementation, a frontmatter like the one below is quite valuable.
topic: ontology-concept
category: knowledge-systems
concepts:
- ontology
- knowledge-graph
- semantic-web
- operational-ontology
claims:
- id: claim-ontology-not-glossary
status: supported
sources:
- gruber-1993
- ontology-101
- id: claim-llm-needs-grounding-layer
status: supported
sources:
- pan-2023-llm-kg
- palantir-ontology-overview
review:
freshness_sensitive: true
last_checked: 2026-05-09
14. Summary
Ontology is not a “complete classification table of the world.” It is a semantic model that specifies what concepts, relationships, constraints, sources, and update responsibilities are used to treat a target domain for a certain purpose. Philosophically, it questions the categories of existence. Knowledge representation involves creating sharable conceptual specifications. Semantic Web makes it machine readable on the web through RDF/OWL/SKOS/SPARQL/SHACL. In operational AI, it is expanded to operational ontology, which connects data, operational targets, states, actions, authorities, and audits. In the LLM era, ontology should not be mystified. It is not a decoration to improve the quality of LLM’s answers, but a design asset to prevent AI from incorrectly referencing or manipulating the reality of the organization. Start with small, specific questions and keep updating with real data and reviews.
Reference information
- Tom Gruber, “A Translation Approach to Portable Ontology Specifications” https://doi.org/10.1006/knac.1993.1008
- Tom Gruber, “Definition of Ontology as Specification” https://tomgruber.org/writing/ontolingua-kaj-1993/
- Natalya F. Noy and Deborah L. McGuinness, “Ontology Development 101” https://protege.stanford.edu/publications/ontology_development/ontology101-noy-mcguinness.html
- Nicola Guarino, “Formal Ontology and Information Systems” https://www.loa.istc.cnr.it/wp-content/uploads/2020/03/FOIS98.pdf
- Barry Smith, “Basic Concepts of Formal Ontology” https://ontology.buffalo.edu/smith/articles/fois1998.pdf
- Tim Berners-Lee, James Hendler, Ora Lassila, “The Semantic Web” https://lassila.org/publications/2001/SciAm.html
- W3C, “RDF 1.1 Primer” https://www.w3.org/TR/rdf-primer/
- W3C, “OWL 2 Web Ontology Language Primer” https://www.w3.org/TR/owl-primer/
- W3C, “OWL 2 Web Ontology Language Document Overview” https://www.w3.org/TR/owl2-overview/
- W3C, “OWL 2 Web Ontology Language Profiles” https://www.w3.org/TR/owl2-profiles/
- W3C, “SKOS Simple Knowledge Organization System Primer” https://www.w3.org/TR/skos-primer/
- W3C, “SHACL Shapes Constraint Language” https://www.w3.org/TR/shacl/
- W3C, “SPARQL 1.1 Query Language” https://www.w3.org/TR/sparql11-query/
- ISO, “ISO/IEC 21838-2:2021 Basic Formal Ontology” https://www.iso.org/standard/74572.html
- Schema.org https://schema.org/
- Aidan Hogan et al., “Knowledge Graphs” https://arxiv.org/abs/2003.02320
- Shirui Pan et al., “Unifying Large Language Models and Knowledge Graphs: A Roadmap” https://arxiv.org/abs/2306.08302
- Pascal Hitzler et al., “Accelerating Knowledge Graph and Ontology Engineering with Large Language Models” https://arxiv.org/abs/2411.09601
- “Ontology Development is Consensus Creation, Not (Merely) Representation” https://arxiv.org/abs/2210.12026
- Palantir, “Ontology overview” https://www.palantir.com/docs/foundry/ontology/overview
- Palantir, “Platform overview” https://www.palantir.com/docs/foundry/platform-overview/overview
- Stanford Encyclopedia of Philosophy, “Metaphysics” https://plato.stanford.edu/entries/metaphysics/
オントロジー概念の基礎と実務活用
1. エグゼクティブサマリー
オントロジーは、文脈によって意味が変わる。哲学では「何が存在するのか」を問う分野であり、情報科学では「ある領域に存在する概念、関係、制約を明示的に定義したもの」を指す。業務AIの文脈では、さらに一歩進んで、顧客、案件、契約、障害、承認、アクション、権限、監査ログを同じ業務世界モデルに載せる設計思想として使われる。
本レポートの結論は以下である。
- オントロジーは単なる用語集ではない。概念の分類、関係、属性、制約、推論可能性、同一性、出典、更新ルールを含む。
- taxonomy、controlled vocabulary、schema、data model、knowledge graph はオントロジーと重なるが同一ではない。オントロジーは「何をどういうものとして扱うか」を明示する意味モデルである。
- RDF/OWL はオントロジーをWeb上で機械可読に表す代表的な標準だが、すべての実務でOWLが必要になるわけではない。分類体系ならSKOS、検証ならSHACL、厳密な推論ならOWL、業務実行ならアプリケーション側の権限・ワークフロー設計が必要になる。
- LLM時代のオントロジーは、「LLMに意味理解を注入する魔法」ではない。LLMが参照・検索・生成・ツール実行するときの語彙、対象、関係、制約、証跡を揃える情報設計である。
- 実務では巨大な全社オントロジーから始めるべきではない。最初は特定ユースケースに対して、competency questions、主要オブジェクト、関係、制約、出典、更新責任を定義する ontology lite から始めるのが現実的である。
flowchart TD
Phil["哲学的存在論"] --> KR["知識表現"]
KR --> Web["Semantic Web"]
Web --> KG["Knowledge Graph"]
KG --> Ops["業務Ontology"]
Ops --> AI["LLM活用"]
2. まず何が紛らわしいのか
「オントロジー」という言葉が分かりにくい理由は、少なくとも三つの伝統が同じ語を使っているからである。
第一に、哲学の ontology は存在論である。これは「何が存在するのか」「存在者をどのように分類できるのか」「性質、関係、出来事、時間、部分全体、可能性はどのような存在様式を持つのか」を問う。情報システム設計のための用語ではなく、存在や実在のカテゴリーを扱う基礎哲学である。
出典: Stanford Encyclopedia of Philosophy の Metaphysics は、アリストテレスの第一哲学から現代形而上学までの射程を整理している。ここでの ontology は、情報システムのスキーマではなく、存在者一般を問う哲学的問題として扱われる。第二に、AI・知識表現の ontology は、ある領域における概念化を明示的に仕様化したものである。Gruber (1993) の有名な定義は、オントロジーを「conceptualization の specification」と捉える。ここで重要なのは、対象世界そのものではなく、人間またはシステムがその領域をどう概念化するかを明示する点である。
出典: Gruber の A Translation Approach to Portable Ontology Specifications および著者ページの definition note は、オントロジーを「概念化の仕様」として位置づける。Noy and McGuinness の Ontology Development 101 も、この定義を実装向けの開発手順に展開している。第三に、近年の業務AI・データ基盤では、ontology が semantic layer、canonical data model、business object layer、digital twin に近い意味で使われることがある。Palantir Foundry の Ontology は、RDF/OWL仕様そのものではなく、データ、オブジェクト、関係、アクション、関数、動的セキュリティを統合する operational layer として説明されている。
出典: Palantir の Ontology overview は、Ontology を組織の operational layer と説明し、semantic elements と kinetic elements を含むと述べる。これはW3C OWLのような標準言語の説明ではなく、業務プラットフォーム上の実行可能な意味モデルである。3. オントロジーの短い研究史
情報科学におけるオントロジーは、哲学から借りた語を、AIの知識共有と再利用の問題へ移植したところから発展した。1980年代から1990年代の知識ベースシステムでは、専門家の知識をルールやフレームで表現する試みが進んだが、個別システムに閉じた知識は再利用しにくかった。オントロジーは、領域知識を移植可能で共有可能な仕様として定義するための手段になった。
Gruber (1993) の定義は、オントロジーを「特定システムの内部実装」ではなく「知識共有のための明示仕様」として扱った。Guarino (1998) 以降の formal ontology は、概念名の一覧では足りないことを強調した。同一性、依存性、部分全体、性質、役割、出来事のような基礎カテゴリーを誤ると、システム間の意味の接続が壊れるからである。
出典: Guarino の Formal Ontology and Information Systems は、ontology-driven information systems の視点を提示する。Barry Smith の Basic Concepts of Formal Ontology は、日常世界の対象を扱うための formal ontology の基礎概念を整理している。2000年代には、Semantic Web がこの系譜をWeb標準へ接続した。RDFはWeb上のリソースについて主語・述語・目的語のトリプルで記述するデータモデルを提供し、OWLはクラス、プロパティ、個体、制約、推論のためのより豊かな表現を提供した。SPARQLはRDFグラフを問い合わせる言語になり、SKOSは分類体系やシソーラスのような半形式的知識組織システムをWeb上で共有しやすくした。
出典: Semantic Web の構想は Berners-Lee, Hendler, and Lassila の The Semantic Web を参照。RDFの基本は W3C RDF 1.1 Primer、OWL 2 は W3C OWL 2 Primer と OWL 2 Overview を参照。2010年代以降は、知識グラフという言葉が広く使われるようになった。知識グラフは必ずしも厳密なOWLオントロジーを持つとは限らない。実務では、ノード、エッジ、識別子、出典、文脈、更新履歴を扱う大規模グラフデータとして運用されることが多い。Hogan et al. (2021) は、知識グラフを、動的で大規模なデータ集合を扱うためのグラフベースの知識表現として包括的に整理している。
出典: Hogan et al. の Knowledge Graphs は、知識グラフのデータモデル、クエリ言語、スキーマ、識別子、文脈、作成・品質評価・公開を体系的に扱う。知識グラフはオントロジーを含みうるが、両者は同義ではない。4. オントロジーを構成する要素
設計上、オントロジーは次の要素で構成される。
| 要素 | 意味 | 例 |
|---|---|---|
| Domain | 対象領域 | 技術調査、医療、製造、営業、法務 |
| Class / Type | 種類、概念カテゴリ | Source、Claim、Customer、Contract |
| Individual / Instance | 個別対象 | ある論文、ある顧客、ある契約 |
| Property / Attribute | 対象の性質 | 作成日、著者、契約額、リスク度 |
| Relation | 対象間の関係 | cites、supports、owns、dependsOn |
| Axiom / Rule | 成り立つべき制約や推論規則 | 契約は必ず顧客に紐づく |
| Constraint | データが満たすべき検証条件 | 日付必須、ステータス列挙、重複禁止 |
| Provenance | 出典・来歴 | どの文書、誰の発言、どのAPI結果か |
| Governance | 更新責任・承認・権限 | 誰が定義を変えられるか |
この一覧から分かる通り、オントロジーは「単語の意味を説明する辞書」ではない。語彙を定義するだけなら controlled vocabulary で足りる。階層分類だけなら taxonomy で足りる。データ項目の型と必須条件だけなら schema で足りる。オントロジーは、それらを含みつつ、領域をどう概念化し、どの関係と制約を正当なものとして扱うかを明示する。
classDiagram
class Ontology {
+Domain scope
+CompetencyQuestion[] questions
+Class[] classes
+Relation[] relations
+Axiom[] axioms
+Constraint[] constraints
+ProvenancePolicy provenance
+GovernancePolicy governance
}
class ConceptClass {
+name
+definition
+synonyms
+examples
}
class Relation {
+domain
+range
+meaning
+cardinality
}
class Constraint {
+target
+rule
+severity
}
Ontology --> ConceptClass
Ontology --> Relation
Ontology --> Constraint
Noy and McGuinness は、オントロジー開発を「一度で完成する定義作業」ではなく、対象領域と目的を定め、重要な用語を列挙し、クラス階層、プロパティ、制約、インスタンスを反復的に作る工程として説明している。最初に問うべきなのは「世界を完全に分類するにはどうするか」ではなく、「このオントロジーで答えたい質問は何か」である。この質問は competency questions と呼ばれる。
出典: Ontology Development 101 は、オントロジー開発を反復的プロセスとして説明し、クラス、スロット、制約、インスタンスを順に設計する。ここでの実務方針は同ガイドの方法を、現代のデータ・AI基盤向けに読み替えている。5. 近い概念との違い
オントロジーを理解するには、近い概念と並べるのが最も早い。
| 概念 | 主な目的 | 典型例 | オントロジーとの関係 |
|---|---|---|---|
| Glossary | 用語の説明 | 社内用語集 | 定義文はあるが、関係・制約・推論は弱い |
| Controlled vocabulary | 表記ゆれ抑制 | タグ一覧、標準コード | 語彙統制の基礎になる |
| Taxonomy | 階層分類 | 業種分類、製品カテゴリ | is-a 階層はオントロジーの一部になりうる |
| Thesaurus | 同義語・上位語・関連語 | 図書館件名標目 | SKOSで表しやすい |
| Schema | データ構造 | JSON Schema、DB schema | 型・項目・必須条件を定義するが、概念意味は限定的 |
| Data model | データ設計 | ER図、UMLクラス図 | オントロジーより実装寄りの場合が多い |
| Knowledge graph | 実体と関係のグラフ | Wikidata、企業KG | オントロジーを使って構造化されることがある |
| Semantic layer | BI/分析の共通意味層 | 指標定義、メトリクス層 | 業務語彙の共通化という点で重なる |
| Operational ontology | 業務対象と行為の意味層 | Palantir Foundry Ontology | 意味モデルにアクション・権限・監査を足す |
分類体系や用語集は、オントロジーの入口として有用である。しかし、たとえば「顧客」「契約」「請求」という言葉を定義しただけでは、契約が必ず一つ以上の顧客に紐づくのか、顧客が法人と個人で別クラスなのか、請求の取消はどの状態で許されるのかは分からない。こうした関係・制約・状態遷移・権限が必要になった時点で、単なる用語集からオントロジー設計へ進む。
SKOSは、この境界領域を扱う分類・語彙設計の標準である。シソーラス、分類体系、件名標目のような semi-formal な知識組織システムをRDFで表現できる。厳密な論理推論を狙うOWLより軽く、既存の分類・タグ体系を機械可読にする用途に向く。
出典: W3C SKOS Primer は、SKOSをシソーラス、分類体系、件名標目のような知識組織システムを表すRDF vocabularyとして説明する。SKOSは、OWLの厳密さとWeb上の弱構造データの間をつなぐ bridge として位置づけられている。6. Semantic Web標準の役割
オントロジーを実装するとき、W3C系の標準は今も重要である。ただし、それぞれの標準は役割が違う。
| 標準・語彙 | 役割 | 実務での使いどころ |
|---|---|---|
| RDF | 主語・述語・目的語のグラフデータモデル | データをWeb識別子で結び、異種データを統合する |
| RDFS | RDF語彙の基本スキーマ | クラス、サブクラス、プロパティの基本定義 |
| OWL 2 | 論理ベースのオントロジー言語 | 整合性検証、分類推論、暗黙知識の明示化 |
| OWL 2 Profiles | 推論性能と表現力の調整 | 大規模分類、DB連携、ルール的推論に合わせる |
| SPARQL | RDFグラフ問い合わせ言語 | RDFデータの検索・集計・結合 |
| SKOS | 分類・シソーラス表現 | タグ、分類体系、件名標目、軽量語彙管理 |
| SHACL | RDFグラフ検証 | 必須項目、型、範囲、整合性チェック |
| schema.org | Web上の構造化データ語彙 | Webページ、メール、JSON-LDの意味注釈 |
RDFはデータモデルであり、OWLはオントロジー言語であり、SHACLは検証言語である。この区別は業務データ設計ではかなり重要である。OWLは、open world assumption のもとで「明示されていないことは偽とは限らない」と扱う。これはWeb上の分散知識には適しているが、業務データの入力検証では違和感を生みやすい。業務システムで「契約に顧客IDがないならエラー」と言いたい場合、SHACLやアプリケーション側の検証が必要になる。
出典: W3C RDF 1.1 Primer は、RDF statement を subject、predicate、object の triples として説明する。W3C OWL 2 Primer は、OWLをクラス、プロパティ、個体、データ値を扱うSemantic Web用のオントロジー言語として説明する。W3C SHACL は、RDF graph を shapes graph に対して検証する制約言語として定義されている。flowchart LR
RDF["RDF<br/>グラフデータモデル"] --> RDFS["RDFS<br/>基本語彙・クラス階層"]
RDFS --> OWL["OWL 2<br/>論理表現・推論"]
RDF --> SPARQL["SPARQL<br/>問い合わせ"]
RDF --> SKOS["SKOS<br/>分類・シソーラス"]
RDF --> SHACL["SHACL<br/>データ検証"]
Vocab["schema.org等の語彙"] --> RDF
OWL 2には複数のプロファイルがある。OWL 2 EL、QL、RLは、表現力を制限する代わりに特定の推論タスクを実用的に扱いやすくする。これは「より厳密なオントロジーほど常に良い」という発想への反例である。オントロジー設計では、答えたい質問、データ量、推論の必要性、更新頻度、運用者のスキルに合わせて形式度を選ぶ必要がある。
出典: W3C OWL 2 Profiles は、OWL 2 EL、QL、RLを、OWL DLより制限された構文サブセットとして定義する。選択は、オントロジー構造と推論タスクに依存する。7. 上位オントロジーとドメインオントロジー
オントロジーには粒度がある。
| 種類 | 対象 | 例 | 利点 | 注意点 |
|---|---|---|---|---|
| Top-level / Upper ontology | どの領域にも現れる抽象カテゴリ | object、process、quality、role | ドメイン間の相互運用性 | 抽象度が高く、現場に遠い |
| Domain ontology | 特定領域 | 医療、製造、法務、研究管理 | 実務に近い | 領域外に広げにくい |
| Application ontology | 特定アプリ・業務 | 障害対応、調査レポート管理 | すぐ使える | 汎用性は低い |
| Task ontology | 特定タスク | レビュー、承認、検索、推薦 | AI/ワークフローに接続しやすい | 範囲が狭い |
BFOは上位オントロジーの代表例で、ISO/IEC 21838-2:2021として標準化されている。上位オントロジーは、異なるドメインオントロジーを接続するときに役立つ。ただし、個人や小規模チームの実務では、最初からBFOのような上位オントロジーを導入するより、対象ワークフローに必要なクラスと関係を明示するほうが成果につながりやすい。
出典: ISO の ISO/IEC 21838-2:2021 は、Basic Formal Ontologyを top-level ontology の要件に適合するものとして説明する。BFOは相互運用性には有効だが、導入には抽象概念への理解とモデリング規律が必要である。8. LLM時代にオントロジーが再び重要になる理由
LLMは大量の言語パターンから柔軟な応答を生成できるが、業務上の対象を自動的に正しく識別するわけではない。「この顧客」「この契約」「この障害」「この主張」「この出典」がどの実体を指すかは、外部データ、識別子、権限、出典、状態と接続しなければ安定しない。
オントロジーは、LLMの弱点を直接消すのではなく、LLMが使う外部世界の足場を作る。
- 語彙を揃える: 同じ意味を別名で呼ぶ、別の意味を同じ名で呼ぶ問題を減らす。
- 対象を識別する: 自然言語の「顧客A」をシステム上の一意なオブジェクトに接続する。
- 関係を明示する: 主張が出典に支えられる、障害がサービスに影響する、契約が顧客に属する、という関係を定義する。
- 制約を与える: 許される状態遷移、必須属性、権限、承認条件を定義する。
- 検索を改善する: ベクトル検索だけでは拾いにくい階層、同義語、関係、時間、出典を使える。
- 評価を可能にする: LLM出力が定義済みの概念・関係・制約に合っているか検証できる。
Pan et al. (2023) は、LLMと知識グラフの統合を、KG-enhanced LLMs、LLM-augmented KGs、Synergized LLMs + KGs の三方向で整理している。この整理は、オントロジーとLLMの関係にも当てはまる。オントロジーはLLMの入力文脈を補強し、LLMはオントロジーの構築・補完・整合確認を支援できる。ただし、LLMが生成したクラスや関係をそのまま正しいオントロジーとして採用するのは危険である。
出典: Pan et al. の Unifying Large Language Models and Knowledge Graphs: A Roadmap は、LLMとKGの統合を三つの枠組みに整理する。Hitzler et al. の Accelerating Knowledge Graph and Ontology Engineering with Large Language Models は、LLMが ontology modeling、extension、population、alignment などを加速しうる一方、モジュール性と評価が重要になると論じる。flowchart TD
Ctx["要求・知識"] --> LLM["LLM"]
LLM --> Draft["提案・回答"]
Draft --> Val["検証"]
Val --> Human["人間承認"]
9. 業務AIでの operational ontology
業務AIでは、オントロジーは静的な知識表現だけでは足りない。AIエージェントが業務に関わるなら、どの対象を参照できるか、どの状態なら何を実行できるか、誰の承認が必要か、実行結果がどこに記録されるかを定義する必要がある。この層を operational ontology と呼ぶと分かりやすい。
Palantir Foundry Ontology はこの発想を前面に出している。Objects、properties、links という semantic elements だけでなく、actions、functions、dynamic security という kinetic elements を含む。つまり、単に「注文とは何か」を定義するのではなく、「注文に対して誰が何を実行でき、その結果がどのシステムに反映されるか」まで扱う。
出典: Palantir Ontology overview は、Ontologyが datasets、virtual tables、models の上に位置し、それらを現実世界の対象に接続すると説明する。Palantir Platform overview は、Actionsを企業の verbs として、意思決定をOntologyや外部システムへ永続化するものとして説明している。flowchart LR
Data["データ源"] --> Obj["業務対象"]
Obj --> Links["関係"]
Obj --> State["状態"]
State --> Act["行為"]
Act --> Audit["監査"]
Audit --> Obj
この考え方はPalantir固有ではない。業務AIを安全に動かすには、どのプラットフォームでも同じ問題に直面する。RAGで文書を検索できても、検索結果が現在有効か、誰に見せてよいか、どの操作に使ってよいかは別問題である。オントロジーは、この「意味」「状態」「行為可能性」「責任」を一つの設計対象にする。
10. オントロジーを作る実務手順
最初から完全なオントロジーを作ろうとすると失敗しやすい。実務では、次の順で小さく作る。
10.1 スコープを一文で書く
例: 「このオントロジーは、技術調査レポートにおけるテーマ、出典、主張、証拠、判断、リスクを管理するためのものである。」
スコープ外も明示する。たとえば、論文投稿管理、予算管理、個人学習履歴は初期スコープ外にする。
10.2 Competency questions を決める
オントロジーで答えたい質問を先に決める。
- どの主張が、どの出典に支えられているか。
- どの出典は一次情報で、どれは二次情報か。
- どの判断は、どのリスクと前提に依存しているか。
- どの調査テーマは、どのカテゴリに属するか。
- 古くなりやすい情報はどれか。
10.3 最小クラスを定義する
最初は5から10個程度でよい。
| Class | 定義 |
|---|---|
| Topic | 調査対象となる問い・テーマ |
| Report | 調査結果をまとめた文書 |
| Source | 根拠として参照する文献・公式資料・仕様 |
| Claim | レポート内の検証可能な主張 |
| Evidence | Claimを支える具体的根拠 |
| Decision | 設計上の判断・推奨 |
| Risk | 限界、未確認事項、失敗可能性 |
| Concept | 再利用したい抽象概念 |
10.4 関係を定義する
| Relation | Domain | Range | 意味 |
|---|---|---|---|
| hasSource | Claim | Source | 主張が出典に支えられる |
| supports | Evidence | Claim | 証拠が主張を支持する |
| contradicts | Source / Evidence | Claim | 反証または対立する |
| dependsOn | Decision | Claim / Risk | 判断が前提に依存する |
| belongsTo | Report | Topic | レポートがテーマに属する |
| hasConcept | Report | Concept | レポートが概念を扱う |
| supersedes | Claim / Decision | Claim / Decision | 新しい主張・判断が古いものを置き換える |
10.5 制約と検証を決める
最初の制約は少なくてよい。
- Claim は最低1つの Source または Evidence を持つ。
- Source は
primary/secondary/official/paper/specの種別を持つ。 - Decision は前提、理由、リスクを持つ。
- 時間依存の強い Claim は確認日を持つ。
- 公式ロードマップでない将来予測は「公表情報からの推定」と明記する。
こうした制約は、RDF/SHACLで書いてもよいし、Markdownテンプレート、JSON Schema、TypeScript型、CIチェックで実装してもよい。重要なのは、形式言語を使うこと自体ではなく、何を守るべき意味制約として扱うかである。
flowchart TD
Scope["範囲を決める"] --> CQ["問いを置く"]
CQ --> Model["概念と関係"]
Model --> Rule["制約を加える"]
Rule --> Review["ドメイン確認"]
Review --> Iterate["改訂"]
11. どの程度形式化すべきか
オントロジー設計の失敗は、形式化不足と形式化過剰の両方から起きる。判断基準は「何を達成したいか」である。
| 目的 | 推奨レベル | 実装候補 |
|---|---|---|
| 用語の揺れを減らす | Controlled vocabulary | Markdown、CSV、Notion DB |
| 階層分類したい | Taxonomy / SKOS | SKOS、YAML、DB |
| レポートやソースの関係を辿りたい | Lightweight ontology / KG | property graph、RDF、JSON-LD |
| データ入力を検証したい | Schema + constraints | JSON Schema、SHACL、DB constraint |
| 暗黙関係を推論したい | OWL / rule engine | OWL 2 profile、Datalog |
| 業務操作まで制御したい | Operational ontology | API、権限、監査、ワークフロー |
個人や小規模チームの知識管理では、いきなりOWLで全概念を定義するより、Markdown/JSON/YAMLで ontology lite を作り、必要になった関係だけをグラフ化するほうがよい。大規模な相互運用、外部公開、標準語彙との接続、論理推論が必要になった段階で、RDF/OWL/SHACLを検討する。
flowchart TD
Q["目的を決める"] --> Tax["分類だけ"]
Q --> KG["関係探索"]
Q --> Val["入力検証"]
Q --> Ops["業務操作"]
Tax --> Gov["改訂・統制"]
KG --> Gov
Val --> Gov
Ops --> Gov
12. リスクと限界
12.1 偽の精密さ
概念名をクラスにしただけで、世界を正確に表現できた気になりやすい。実際には、定義の境界、例外、同義語、組織ごとの用法、更新責任が曖昧なまま残る。オントロジーは現実のコピーではなく、目的に応じたモデルである。
12.2 合意形成の不足
オントロジー開発は、技術作業であると同時に合意形成である。「顧客」「契約」「完了」「重大障害」の意味は、部署やシステムによって異なる。合意なしにLLMで抽出した語彙を採用すると、現場の実務意味とずれたモデルができる。
出典: Ontology Development is Consensus Creation, Not (Merely) Representation は、参照オントロジー開発を単なる知識表現ではなく合意形成として捉える。LLMによる自動生成は補助になりうるが、合意形成を代替しない。12.3 過剰形式化
すべてを厳密に定義しようとすると、運用負荷が増え、更新されないオントロジーになる。特に変化の速いAI製品、業務ルール、組織体制では、完全性より更新可能性のほうが重要になる場合が多い。
12.4 Open world と closed world の混同
OWLのようなWeb向け論理は、明示されていないことを偽とみなさない。一方、業務システムの検証では、必須項目がないならエラーにしたい。オントロジー言語、検証言語、アプリケーション制約の役割を混ぜると、期待した振る舞いと違う結果になる。
12.5 LLM任せの危険
LLMは語彙候補、関係候補、定義文、例外パターンを出す補助として有用である。しかし、LLMは組織内の正式定義、権限、責任、現場の暗黙ルールを自動的には知らない。LLMが作ったオントロジーは、必ず出典、例、反例、ドメイン専門家レビュー、テストデータで検証する必要がある。
13. 実務での推奨方針
このリポジトリや個人の研究ワークフローで使うなら、最初の目標は「形式的に美しいオントロジー」ではなく、「再利用できる知識資産を迷わず置ける意味モデル」にするべきである。
推奨は以下である。
- まず
Topic、Report、Source、Claim、Evidence、Decision、Risk、Conceptの ontology lite をMarkdownで定義する。 - 各レポートに、主要な Claim と Source を近接配置する。これは既存の
<SourceNote>ルールと相性がよい。 - 時間依存の主張には
確認日を持たせる。AI製品、仕様、価格、ロードマップは必ず再確認対象にする。 - 分類だけで足りる領域はSKOS的に扱う。たとえば
category/ai-systems、category/knowledge-systemsは軽量分類でよい。 - 将来的に検索・可視化・MCP連携を強めるなら、Markdownのfrontmatter、JSON-LD、または小さなproperty graphへ変換できる形で設計する。
- OWLは、論理推論や外部語彙との厳密な相互運用が必要になってから検討する。
graph TD
Topic["Ontology記事"] --> Claims["主要主張"]
Claims --> Sources["出典"]
Claims --> Risks["過剰形式化"]
Claims --> Decision["軽量開始"]
Decision --> Review["継続レビュー"]
最小実装としては、以下のようなfrontmatterでも十分に価値がある。
topic: ontology-concept
category: knowledge-systems
concepts:
- ontology
- knowledge-graph
- semantic-web
- operational-ontology
claims:
- id: claim-ontology-not-glossary
status: supported
sources:
- gruber-1993
- ontology-101
- id: claim-llm-needs-grounding-layer
status: supported
sources:
- pan-2023-llm-kg
- palantir-ontology-overview
review:
freshness_sensitive: true
last_checked: 2026-05-09
14. まとめ
オントロジーは「世界の完全な分類表」ではない。ある目的のために、対象領域をどのような概念、関係、制約、出典、更新責任で扱うかを明示した意味モデルである。
哲学的には存在のカテゴリーを問う。知識表現では共有可能な概念仕様を作る。Semantic WebではRDF/OWL/SKOS/SPARQL/SHACLを通じてWeb上で機械可読にする。業務AIでは、データ、業務対象、状態、行為、権限、監査をつなぐ operational ontology へ拡張される。
LLM時代に重要なのは、オントロジーを神秘化しないことである。LLMの回答品質を上げるための飾りではなく、AIが組織の現実を誤って参照・操作しないようにするための設計資産である。最初は小さく、具体的な問いから始め、実際のデータとレビューで更新し続けるのがよい。
参考情報
- Tom Gruber, “A Translation Approach to Portable Ontology Specifications” https://doi.org/10.1006/knac.1993.1008
- Tom Gruber, “Definition of Ontology as Specification” https://tomgruber.org/writing/ontolingua-kaj-1993/
- Natalya F. Noy and Deborah L. McGuinness, “Ontology Development 101” https://protege.stanford.edu/publications/ontology_development/ontology101-noy-mcguinness.html
- Nicola Guarino, “Formal Ontology and Information Systems” https://www.loa.istc.cnr.it/wp-content/uploads/2020/03/FOIS98.pdf
- Barry Smith, “Basic Concepts of Formal Ontology” https://ontology.buffalo.edu/smith/articles/fois1998.pdf
- Tim Berners-Lee, James Hendler, Ora Lassila, “The Semantic Web” https://lassila.org/publications/2001/SciAm.html
- W3C, “RDF 1.1 Primer” https://www.w3.org/TR/rdf-primer/
- W3C, “OWL 2 Web Ontology Language Primer” https://www.w3.org/TR/owl-primer/
- W3C, “OWL 2 Web Ontology Language Document Overview” https://www.w3.org/TR/owl2-overview/
- W3C, “OWL 2 Web Ontology Language Profiles” https://www.w3.org/TR/owl2-profiles/
- W3C, “SKOS Simple Knowledge Organization System Primer” https://www.w3.org/TR/skos-primer/
- W3C, “SHACL Shapes Constraint Language” https://www.w3.org/TR/shacl/
- W3C, “SPARQL 1.1 Query Language” https://www.w3.org/TR/sparql11-query/
- ISO, “ISO/IEC 21838-2:2021 Basic Formal Ontology” https://www.iso.org/standard/74572.html
- Schema.org https://schema.org/
- Aidan Hogan et al., “Knowledge Graphs” https://arxiv.org/abs/2003.02320
- Shirui Pan et al., “Unifying Large Language Models and Knowledge Graphs: A Roadmap” https://arxiv.org/abs/2306.08302
- Pascal Hitzler et al., “Accelerating Knowledge Graph and Ontology Engineering with Large Language Models” https://arxiv.org/abs/2411.09601
- “Ontology Development is Consensus Creation, Not (Merely) Representation” https://arxiv.org/abs/2210.12026
- Palantir, “Ontology overview” https://www.palantir.com/docs/foundry/ontology/overview
- Palantir, “Platform overview” https://www.palantir.com/docs/foundry/platform-overview/overview
- Stanford Encyclopedia of Philosophy, “Metaphysics” https://plato.stanford.edu/entries/metaphysics/