基本形式化知識本體 | Basic Formal Ontology (BFO)

A.H.

發佈於精選集等個房間

2025/05/06 更新2025/05/05 發佈閱讀 6 分鐘

A.H.科普的讀者對於知識本體(ontology)應該不陌生，今天我們就來介紹一個非常基本卻非常通用的上層知識本體，它的名字是「基本形式化知識本體」(Basic Formal Ontology, BFO)。介紹它是因為之後提到的知識本體，或多或少都是BFO的下層知識演化，所以他太重要了。

那BFO是從哪裡來的呢？

21 世紀初的科學家，尤其是生物學和醫學領域的科學家，收集了大量資料。但他們遇到了障礙。不同的領域使用略有不同的基本假設和不同的基本類別來組織他們的知識。這就像嘗試將不同套裝的樂高積木拼在一起一樣，它們就是無法完全一致地拼合在一起。分享資料、合併結果、讓電腦理解這一切時，一切都變得混亂了！

因此，大約在2002年，一些聰明人，最初是像貝瑞·史密斯(Barry Smith)和皮埃爾·格雷農(Pierre Grenon)這樣的人，說道：“等一下！也許問題就出在「基礎」上。如果我們創建一個非常小、簡單、符合常識的「最基本」類別集會怎麼樣？不是具體的生物學術語或物理學術語，而是絕對上層(top level)的分類，比如「事物持續存在」和「事物是發生的」。

他們目標不是繪製所有科學的知識架構，而是提供一個可靠強大的框架，每個人都可以將他們更詳細的科學圖譜（他們的“領域本體”）插入其中。如果每個人都從相同的基本藍圖開始，他們的詳細工作就更有可能正確地結合在一起，從而實現更好的資料整合、搜尋和分析。

後來，BFO流行起來了。多年來，許多其他科學家也貢獻了想法和改進。BFO開始被運用於數百個項目，首先是生物醫學領域，然後是地理、環境、國防、情報、工業，任何人們需要可靠地組織複雜資訊的地方。BFO甚至成為了一項官方國際標準（ISO/IEC 21838-2），這對於最初作為就現實中最基本的分類框架達成一致的方式。

看似只是文字的整理，其實更像是在摸索現實的基本法則。如果科學家或電腦系統正在建立人體或生態系統等複雜模型，他們需要共同點。他們需要就他們所談論的是事物（持續）、屬性（品質）、潛力（傾向）、其用途（功能）、臨時工作（角色）或動作（發生）達成一致。 BFO 嘗試提供一套基本的、共享的盒子，以便每個人在描述世界時都使用大致相同的語言。

BFO的基本分類介紹

如果我們現在身處在一個巨大的宇宙工作室。到處都是東西，有工具、零件、還有正在發生的事情等。那我們如何開始理解這一切呢？我們需要一些基本的盒子來對物品進行分類、掌握，這就是BFO想要做的事情，為現實創建一些真正基本的分類結構。

首先，他們環顧四周，說：“好吧，看，有些東西就是「存在」的，它們會停留一段時間，然後有些事情「發生」了，比如事件或行動。”而這就是所謂的: 常體(Continuant)和行體(Occurrent)。

關於常體(Continuant)這個盒子裡有什麼:

想想你最喜歡的杯子。它今天在那裡，它昨天也在那裡（希望如此啦）。這種情況仍在繼續。或者一塊岩石，一棵樹，顏色是藍色的。這些都是連續的，它們存在於時間之中，但你不能按時間將它們分割開來，整個杯子現在存在，而不僅僅是杯子的一個「時間切片」。

現在，即使在常體(Continuant) 這個盒子裡，也存在差異。

有些東西，像是杯子或石頭，看起來相當獨立。他們是獨立的延續者。因此它們是「⾃存常體」(independent continuant) 。但是杯子的顏色呢？或它的重量呢？或者如果裡面有咖啡，它會很苦嗎？這些東西不可能自己漂浮起來，他們需要這個杯子的存在。它們依賴其他東西。這些就是所謂的「依存常體」(dependent continuant)。

在這些依存依賴的事物之中，BFO 注意到了一些巧妙的東西。有些只是在那裡。例如杯子的顏色或形狀，它的性質(quality)。無論何時，只要有杯子，它們就會出現。

但其他的更像是潛在的，例如杯子「可以做」或「可能經歷」的事情。BFO將這些稱為「可實現實體」。這才是有趣的地方！

傾向 : 例如杯子具有脆弱性。它現在還沒有壞，但是由於它的分子排列方式，如果你敲擊它，它就有可能壞掉。那個潛力，那個基於其物理結構的傾向，是一種傾向。這是關於基於其本質它能做什麼，來分類。
角色：現在，你使用同一個堅固的杯子將鉛筆放在裡面。「承載鉛筆」功能現在內建在杯子的物理結構中嗎？不。你只是決定以那種方式使用它。它正在扮演一個角色。角色就像服裝，根據情況或我們決定的來穿著。如果您不再用杯子裝鉛筆，杯子的物理性質也不會改變。
功能：啊哈！這是特殊的一個。BFO表示，「功能」是一種特定類型的處置，但有一個轉折。這是事物因其歷史而具有的傾向。為什麼它會變成那樣，為什麼你的心臟有泵血的傾向？因為，數百萬年來，擁有這種心臟的生物生存得更好，這是進化選擇了這種性格。為什麼錘子有敲釘子的傾向？因為有人專門為此目的設計並建造了它。功能不僅在於它能做什麼，還在於它具有使其能夠做到的物理構造的原因（從進化或設計的角度），它的性格講述了它的起源。