ออนโทโลยีร่วมสมัยมีโครงสร้างที่คล้ายคลึงกันหลายประการ ไม่ว่าจะเป็นภาษาออนโทโลยี ใดก็ตาม ที่ใช้เขียน ออนโทโลยีส่วนใหญ่จะอธิบายถึงบุคคล (อินสแตนซ์) กลุ่ม (แนวคิด) คุณลักษณะ และความสัมพันธ์

ส่วนประกอบทั่วไปของออนโทโลยี ได้แก่:

บุคคล

ตัวอย่างหรือวัตถุ (วัตถุพื้นฐานหรือ "ระดับพื้นดิน"; โทเค็น )

ชั้นเรียน

ชุด , คอลเลกชัน, แนวคิด, ประเภทของวัตถุ หรือชนิดของสิ่งต่างๆ^{[ 1 ]}

คุณลักษณะ

ลักษณะ คุณสมบัติ คุณลักษณะ หรือพารามิเตอร์ที่บุคคล (และคลาสและความสัมพันธ์) สามารถมีได้^{[ 2 ]}

ความสัมพันธ์

วิธีการที่คลาสและบุคคลสามารถมีความสัมพันธ์กันได้ ความสัมพันธ์สามารถมีคุณลักษณะที่ระบุความสัมพันธ์เพิ่มเติมได้^{[ 3 ]}

เงื่อนไขการทำงาน

โครงสร้างที่ซับซ้อนซึ่งเกิดจากความสัมพันธ์บางอย่าง สามารถนำมาใช้แทนคำศัพท์แต่ละคำในประโยคได้

ข้อจำกัด

คำอธิบายอย่างเป็นทางการเกี่ยวกับสิ่งที่ต้องเป็นจริงเพื่อให้ข้อกล่าวอ้างนั้นได้รับการยอมรับเป็นข้อมูลป้อนเข้า

กฎ

ข้อความในรูปแบบประโยคเงื่อนไข (ถ้า-แล้ว) ที่อธิบายถึงข้อสรุปเชิงตรรกะที่สามารถดึงออกมาจากข้อความยืนยันในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง

สัจพจน์

ข้อความยืนยัน (รวมถึงกฎ) ในรูปแบบตรรกะที่ประกอบกันเป็นทฤษฎีโดยรวมที่ออนโทโลยีอธิบายในขอบเขตการใช้งาน^{[ 4 ]}คำจำกัดความนี้แตกต่างจาก "สัจพจน์" ในไวยากรณ์เชิงกำเนิดและตรรกะเชิงรูปธรรม ในสาขาวิชาเหล่านี้ สัจพจน์ประกอบด้วยเฉพาะข้อความที่ยืนยันเป็น ความรู้ เบื้องต้นเท่านั้น ในที่นี้ "สัจพจน์" ยังรวมถึงทฤษฎีที่ได้มาจากข้อความสัจพจน์ด้วย

กิจกรรม

การเปลี่ยนแปลงคุณลักษณะหรือความสัมพันธ์

การกระทำ

ประเภทของกิจกรรม

โดยทั่วไปแล้ว ออนโทโลยีจะถูกเข้ารหัสโดยใช้ภาษาออนโทโลยี

หน่วยย่อย (อินสแตนซ์) คือองค์ประกอบพื้นฐาน "ระดับพื้นดิน" ของออนโทโลยี หน่วยย่อยในออนโทโลยีอาจรวมถึงวัตถุที่เป็นรูปธรรม เช่น คน สัตว์ โต๊ะ รถยนต์ โมเลกุล และดาวเคราะห์ รวมถึงหน่วยย่อยที่เป็นนามธรรม เช่น ตัวเลขและคำ (แม้ว่าจะมีความเห็นที่แตกต่างกันว่าตัวเลขและคำจัดเป็นคลาสหรือหน่วยย่อย) โดยทั่วไปแล้ว ออนโทโลยีไม่จำเป็นต้องมีหน่วยย่อยใดๆ แต่หนึ่งในวัตถุประสงค์ทั่วไปของออนโทโลยีคือการจัดหาวิธีการจัดประเภทหน่วยย่อย แม้ว่าหน่วยย่อยเหล่านั้นจะไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของออนโทโลยีอย่างชัดเจนก็ตาม

ในออนโทโลยีเชิงขยายที่เป็นทางการ เฉพาะคำพูดและตัวเลขเท่านั้นที่ถือเป็นหน่วยย่อย – ตัวเลขและชื่อเองนั้นจัดเป็นคลาส ในออนโทโลยี 4 มิติ หน่วยย่อยจะถูกระบุโดยขอบเขตเชิงพื้นที่และเวลา ตัวอย่างของออนโทโลยีเชิงขยายที่เป็นทางการ ได้แก่BORO , ISO 15926และแบบจำลองที่กำลังพัฒนาโดยกลุ่ม IDEAS

ในระบบออนโทโลยี วัตถุต่างๆ สามารถอธิบายได้โดยการเชื่อมโยงกับสิ่งอื่นๆ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะเป็นลักษณะหรือส่วนประกอบสิ่งต่างๆ ที่เชื่อมโยงกันเหล่านี้มักเรียกว่าคุณลักษณะแม้ว่าอาจจะเป็นสิ่งที่เป็นอิสระต่อกันก็ได้ แต่ละคุณลักษณะสามารถเป็นคลาสหรือเป็นบุคคลก็ได้ ชนิดของวัตถุและชนิดของคุณลักษณะจะเป็นตัวกำหนดชนิดของความสัมพันธ์ระหว่างกัน ความสัมพันธ์ระหว่างวัตถุและคุณลักษณะแสดงถึงข้อเท็จจริงที่เฉพาะเจาะจงกับวัตถุที่เกี่ยวข้อง ตัวอย่างเช่น วัตถุ Ford Explorerมีคุณลักษณะต่างๆ เช่น:

• ⟨มีชื่อว่า⟩ Ford Explorer
• ⟨ตามนิยามแล้วเป็นส่วนหนึ่งของ⟩ เกียร์ 6 สปีด
• ⟨ตามนิยามแล้วเป็นส่วนหนึ่งของ⟩ ประตู (โดยมีจำนวนสมาชิกขั้นต่ำและสูงสุด: 4)
• ⟨ตามคำจำกัดความแล้วถือเป็นส่วนแรกของ⟩ {เครื่องยนต์ 4.0 ลิตร, เครื่องยนต์ 4.6 ลิตร}

ค่าของแอตทริบิวต์อาจเป็นชนิดข้อมูล ที่ซับซ้อน ในตัวอย่างนี้ เครื่องยนต์ที่เกี่ยวข้องอาจเป็นเพียงหนึ่งในรายการของชนิดย่อยของเครื่องยนต์ ไม่ใช่สิ่งเดียวเท่านั้น

ออนโทโลยีจะเป็นออนโทโลยีที่แท้จริงก็ต่อเมื่อแนวคิดต่างๆ มีความสัมพันธ์กับแนวคิดอื่นๆ (แนวคิดเหล่านั้นมีคุณลักษณะ) หากไม่เป็นเช่นนั้น คุณก็จะมีเพียงอนุกรมวิธาน (หาก มีความสัมพันธ์ แบบคำย่อยระหว่างแนวคิด) หรือคำศัพท์ควบคุม ซึ่งสิ่งเหล่านี้มีประโยชน์ แต่ไม่ถือว่าเป็นออนโทโลยีที่แท้จริง

ความสัมพันธ์ (หรือที่รู้จักกันในชื่อความเชื่อมโยง) ระหว่างวัตถุในออนโทโลยีระบุว่าวัตถุหนึ่งมีความสัมพันธ์กับวัตถุอื่นอย่างไร โดยทั่วไปแล้ว ความสัมพันธ์จะมีประเภท (หรือคลาส) เฉพาะที่ระบุว่าวัตถุหนึ่งมีความสัมพันธ์กับวัตถุอื่นในออนโทโลยีในแง่ใด ตัวอย่างเช่น ในออนโทโลยีที่ประกอบด้วยแนวคิด Ford Explorer และแนวคิดFord Broncoอาจมีความสัมพันธ์กันด้วยความสัมพันธ์ประเภท⟨ถูกกำหนดให้เป็นผู้สืบทอดของ⟩ดังนั้น การแสดงข้อเท็จจริงนั้นอย่างเต็มรูปแบบจึงเป็นดังนี้:

• Ford Explorer ถูกนิยามว่าเป็นรุ่นต่อจาก : Ford Bronco

นี่บอกเราว่า Explorer คือรุ่นที่เข้ามาแทนที่ Bronco ตัวอย่างนี้ยังแสดงให้เห็นว่าความสัมพันธ์มีทิศทางการแสดงออก การแสดงออกในทางกลับกันแสดงข้อเท็จจริงเดียวกัน แต่ใช้ถ้อยคำที่ตรงกันข้ามในภาษาธรรมชาติ

พลังส่วนใหญ่ของออนโทโลยีมาจากการที่สามารถอธิบายความสัมพันธ์ได้ โดยรวมแล้ว ชุดของความสัมพันธ์จะอธิบายความหมายของโดเมน นั่นคือความสัมพันธ์ทางความหมาย ต่างๆ เช่นคำพ้องความหมาย คำที่มีความหมายแคบกว่า และคำที่มีความหมายกว้างกว่าความ สัมพันธ์ เชิงพิกัดและอื่นๆ ชุดของประเภทความสัมพันธ์ที่ใช้ (คลาสของความสัมพันธ์) และลำดับชั้นของการครอบคลุมจะอธิบายพลังในการแสดงออกของภาษาที่ใช้ในการแสดงออนโทโลยี

ความสัมพันธ์ประเภทสำคัญอย่างหนึ่งคือ ความสัมพันธ์แบบ ครอบคลุม ( เป็นคลาสแม่ของหรือเป็นความสัมพันธ์ผกผันของเป็นคลาสย่อยของหรือเป็นคลาสย่อยของ ) ความสัมพันธ์นี้กำหนดว่าวัตถุใดถูกจัดอยู่ในคลาสใด ตัวอย่างเช่น เราได้เห็นแล้วว่าคลาส Ford Explorer เป็นคลาสย่อยของ 4-Wheel Drive Car ซึ่งในทางกลับกันก็เป็นคลาสย่อยของ Car

การเพิ่มความสัมพันธ์แบบ "เป็นคลาสย่อยของ" ทำให้เกิดระบบการจัดหมวดหมู่ ซึ่งเป็นโครงสร้างคล้ายต้นไม้ (หรือโดยทั่วไปแล้วคือเซตที่มีลำดับบางส่วน ) ที่แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าวัตถุต่างๆ เกี่ยวข้องกับกันอย่างไร ในโครงสร้างดังกล่าว วัตถุแต่ละชิ้นเป็น "ลูก" ของ "คลาสแม่" (บางภาษาจำกัดความสัมพันธ์แบบ "เป็นคลาสย่อยของ" ไว้ที่คลาสแม่เดียวสำหรับทุกโหนด แต่หลายภาษาไม่ได้จำกัดเช่นนั้น)

ความสัมพันธ์อีกประเภทหนึ่งที่พบได้ทั่วไปคือ ความสัมพันธ์แบบเมเรโอโล ยี (mereology) ซึ่ง เขียนว่า “เป็นส่วนหนึ่งของ” ( part- of) ความสัมพันธ์นี้แสดงถึงการรวมกันของวัตถุเพื่อสร้างวัตถุประกอบ ตัวอย่างเช่น หากเราขยายออนโทโลยีตัวอย่างของเราให้รวมถึงแนวคิดเช่น พวงมาลัย เราจะกล่าวว่า “พวงมาลัยเป็นส่วนหนึ่งของรถฟอร์ด เอ็กซ์พลอเรอร์ ตามคำจำกัดความ” เนื่องจากพวงมาลัยเป็นส่วนประกอบหนึ่งของรถฟอร์ด เอ็กซ์พลอเรอร์ เสมอ หากเราแนะนำความสัมพันธ์แบบเมโรนีมี (meronymy) เข้าไปในออนโทโลยีของเรา ลำดับชั้นที่เกิดขึ้นจะไม่สามารถจัดอยู่ในโครงสร้างแบบต้นไม้ที่เรียบง่ายได้อีกต่อไป เนื่องจากตอนนี้สมาชิกสามารถปรากฏอยู่ภายใต้ผู้ปกครองหรือสาขามากกว่าหนึ่งแห่งได้ โครงสร้างใหม่ที่เกิดขึ้นนี้เรียกว่ากราฟแบบมีทิศทางและไม่มีวงจร (directed acyclic graph )

นอกเหนือจากความสัมพันธ์มาตรฐานอย่าง "เป็นคลาสย่อยของ" และ "เป็นส่วนหนึ่งของ" แล้ว ออนโทโลยีมักจะรวมถึงความสัมพันธ์ประเภทเพิ่มเติมที่ช่วยปรับปรุงความหมายที่จำลองให้ดียิ่งขึ้น ออนโทโลยีอาจแยกความแตกต่างระหว่างประเภทความสัมพันธ์ต่างๆ ตัวอย่างเช่น:

• ประเภทความสัมพันธ์สำหรับความสัมพันธ์ระหว่างคลาส
• ประเภทความสัมพันธ์สำหรับความสัมพันธ์ระหว่างบุคคล
• ประเภทความสัมพันธ์สำหรับความสัมพันธ์ระหว่างบุคคลและคลาส
• ประเภทความสัมพันธ์สำหรับความสัมพันธ์ระหว่างวัตถุเดี่ยวกับคอลเลกชัน
• ประเภทความสัมพันธ์สำหรับความสัมพันธ์ระหว่างคอลเลกชัน

ประเภทความสัมพันธ์บางครั้งมีความเฉพาะเจาะจงกับโดเมน และถูกนำมาใช้เพื่อจัดเก็บข้อเท็จจริงประเภทเฉพาะ หรือเพื่อตอบคำถามประเภทเฉพาะ หากคำจำกัดความของประเภทความสัมพันธ์ถูกรวมอยู่ในออนโทโลยี ออนโทโลยีนั้นก็จะกำหนดภาษาการกำหนดออนโทโลยีของตนเอง ตัวอย่างของออนโทโลยีที่กำหนดประเภทความสัมพันธ์ของตนเองและแยกความแตกต่างระหว่างหมวดหมู่ต่างๆ ของประเภทความสัมพันธ์คือ ออนโทโลยี Gellish

ตัวอย่างเช่น ในด้านยานยนต์ เราอาจต้องการ ความสัมพันธ์แบบ "ผลิตใน"ซึ่งบอกเราว่ารถยนต์แต่ละคันผลิตที่ไหน ดังนั้น Ford Explorer จึงผลิตในเมืองหลุยส์วิลล์ระบบออนโทโลยีอาจรู้เพิ่มเติมว่า หลุยส์วิลล์ตั้งอยู่ในรัฐเคนตักกี้และรัฐเคนตักกี้จัดเป็นรัฐและเป็นส่วนหนึ่งของสหรัฐอเมริกาซอฟต์แวร์ที่ใช้ออนโทโลยีนี้จึงสามารถตอบคำถามได้ เช่น "รถยนต์รุ่นใดบ้างที่ผลิตในสหรัฐอเมริกา"