Consistency Is Not Coherence: Orientation Search for Certified Alignments Between 4D Defence Upper Ontologies

في عالم الدفاع الوطني والاستخبارات عالي المخاطر، تُعد البيانات هي عملة الأمان. تعتمد الحكومات والتحالفات العسكرية على أنظمة رقمية ضخمة لتتبع الأشخاص والأحداث والأماكن، لضمان أن يتحدث الجندي في الميدان والاستراتيجي في مركز القيادة ذات اللغة. ولجعل هذه الأنظمة تتواصل مع بعضها البعض، يبني الخبراء قواميس رقمية تسمى "الأنطولوجيات" (Ontologies). فكر في الأنطولوجيا ليس كمجرد قائمة كلمات، بل كخريطة دقيقة لكيفية فهم مجتمع معين للواقع؛ فهي تحدد ماهية "الشخص"، وماهية "الحدث"، وكيفية ارتباط هذه الأشياء ببعضها البعض. وعندما تحاول منظمتان مختلفتان، مثل قوات الدفاع في المملكة المتحدة وتحالف دولي أوسع، مشاركة المعلومات، يجب عليهما مواءمة خرائطهما. فإذا كانت إحدى الخرائط تقول إن "الشخص" هو كائن مادي موجود عبر الزمن، بينما تقول الأخرى إن "الشخص" هو سلسلة من اللحظات الزمنية، فإن الحواسيب التي تحاول دمج هذه الخرائط ستتعطل، أو الأسوأ من ذلك، ستنتج أخطاءً صامتة تؤدي إلى قرارات سيئة. الهدف من هذا العمل هو ضمان أنه عندما يتم دمج هذه الخرائط الرقمية، فإن الصورة الناتجة ليست متسقة فحسب، بل منطقية بالفعل.

لقد عالج الباحثون في هذه الدراسة مشكلة صعبة تتعلق بثلاث خرائط رقمية محددة تُستخدم في مجال الدفاع: "معيار تبادل المعلومات" (Information Exchange Standard) الذي تستخدمه المملكة المتحدة لمشاركة الاستخبارات، و"نموذج البيانات عالي الجودة" (Higher Quality Data Model) الذي يشكل ركيزة التوأم الرقمي للبيئة العمرانية في البلاد، و"الأنطولوجيا الشكلية الأساسية" (Basic Formal Ontology)، وهو معيار تستخدمه حلف الناتو والولايات المتحدة. قبل هذا العمل، لم ينجح أحد في إنشاء جسر قابل للقراءة آلياً بين "معيار تبادل المعلومات" الخاص بالمملكة المتحدة و"نموذج البيانات عالي الجودة". قام الفريق بأخذ قائمة منسقة يدوياً من سبعة عشر اتصالاً، وضعها خبراء بشريون ممن يعتقدون أن النظامين مرتبطان، واختبروا ما سيحدث إذا عامل الكمبيوتر تلك الاتصالات كحقائق منطقية مطلقة. وكانت النتيجة اكتشافاً مذهلاً: مجرد التحقق مما إذا كانت البيانات المدمجة "متسقة" لم يكن كافياً.

عندما دمج الباحثون الخريطتين باستخدام اتصالات الخبراء، اجتاز الكمبيوتر فحص الاتساق القياسي؛ حيث وجد نموذجاً يمكن فيه نظرياً وجود كل شيء. ومع ذلك، كشف فحص أعمق أن النظام المدمج كان معطلاً بطريقة فاتها الفحص القياسي. فقد أدى الجمع بينهما إلى إنشاء مائة فئة جديدة من البيانات المستحيلة منطقياً من الوجود. على سبيل المثال، أعلن النظام المدمج أن بعض الفئات التشغيلية في العالم الحقيقي، مثل "الشخص الموقوف" أو "الشاهد"، هي مجموعات فارغة، أي مفاهيم لا يمكن أن يوجد لها مثيل واحد. حدث هذا لأن الخريطة المستهدفة، "نموذج البيانات عالي الجودة"، كانت تحتوي بالفعل على تسع وثلاثين فئة معطلة قبل عملية الدمج. كانت هذه الفئات المعطلة غير مرئية للفحوصات القياسية، ومخبأة في عمق بنية الخريطة. وعندما حاول الباحثون رسم بيانات المملكة المتحدة على هذه الفئات المعطلة، كانوا في الواقع يحاولون صب الماء في كوب به ثقب في أسفله؛ كان الاتصال "صحيحاً" تقنياً لأن لا شيء يمكن أن يملأ المساحة الفارغة، لكنه كان عديم الفائدة لأي تطبيق في العالم الحقيقي.

تجادل الورقة البحثية بأن الطريقة المعتادة لإصلاح هذه المشكلات هي طريقة فجة للغاية. فعادةً، عندما يجد الكمبيوتر تعارضاً، يقوم ببساطة بحذف الاتصال الذي تسبب في المشكلة. ووجد الباحثون أن هذا النهج يتخلص من معلومات قيمة. بدلاً من ذلك، طوروا طريقة جديدة تسمى "البحث عن التوجه" (Orientation Search). فبدلاً من السؤال: "هل نحتفظ بهذا الاتصال أم نحذفه؟"، تسأل طريقتهم: "في أي اتجاه يتدفق هذا الاتصال؟". إنها تعامل العلاقة بين مفهومين كمتغير يمكن تعديله؛ فأحياناً يكون الشيئان متطابقين تماماً، وأحياناً أخرى يكون أحدهما نوعاً من الآخر، ولكن ليس العكس. ومن خلال السماح للمستنتج الحاسوبي باختبار كل اتجاه ممكن لكل اتصال، تمكن الفريق من إصلاح الجسر دون حذف أي من الرؤى الأصلية للخبراء. ووجدوا أنه بالنسبة لمعظم الاتصالات، كان النظامان يتفقان تماماً، ولكن بالنسبة للقليل منها حيث اختلفا، استطاع الكمبيوتر تحديد السبب بدقة. حيث كان يقول: "هذان المفهومان لا يمكن أن يكونا متساويين لأنه لو كانا كذلك، لفرض ذلك أن حدثاً معيناً في العالم الحقيقي هو نوع من الكائنات المادية، مما يتناقض مع قواعد النظام الأول". ثم قدم الكمبيوتر مثالاً مضاداً محدداً لإثبات تلك النقطة، محولاً خطأً محتملاً إلى توثيق للاختلاف في كيفية رؤية هذين المعيارين للعالم.

كما اختبرت الدراسة مدى قدرة الأنظمة الحاسوبية الحالية على حل هذه المشكلة بمفردها. فقد قاموا بتشغيل برنامجين للمطابقة ومعالج لغوي كبير (LLM)، مشابه للتقنية التي تقف وراء روبوتات الدردشة الحديثة، ضد نفس البيانات. وفشلت جميعها بنفس الطريقة. لقد خدعهم "صديق مزيف" (False Friend)—وهو زوج من الكلمات يبدو متطابقاً ولكنه يعني أشياء مختلفة. حاول كلا النظامين ربط مفهوم "الحدث" في نظام المملكة المتحدة مع مفهوم "الحدث" في النظام الآخر. في نظام المملكة المتحدة، الحدث هو واقعة تستغرق وقتاً وتتضمن أشخاصاً، أما في النظام الآخر، فالحدث هو لحظة واحدة خاطفة بلا أي مدة زمنية. اعتمدت الحواسيب، بناءً على تشابه الأسماء، على فرض أن هذين المفهومين متطابقان، مما أدى فوراً إلى كسر منطق النظام بأكم له. لقد حذر الخبراء البشريون من هذا الفخ، لكن الأنظمة الآلية وقعت فيه. وحتى عندما أعطى الباحثون الأنظمة الآلية قائمة اتصالات الخبراء وطلبوا منها إصلاح الأخطاء، قامت الأنظمة إما بحذف الاتصالات الصحيحة أو عكسها، مما أدى إلى فقدان المعنى الدقيق الذي قصده الخبراء.

النتيجة النهائية لهذا العمل هي جسر معتمد بين أنطولوجيات الدفاع الثلاث الرئيسية. إنه مجموعة من واحد وعشرين قاعدة منطقية تربط معايير بيانات المملكة المتحدة بالمعايير الدولية دون إنشاء أي فئات مستحيلة أو كسر أي قواعد قائمة. والأهم من ذلك، أن هذا الجسر لا يخفي الخلافات؛ ففي المواضع التي يتفق فيها النظامان، يذكر أنهما متساويان، وحيث يختلفان، يذكر العلاقة في اتجاه واحد فقط ويرفق تفسيراً مولداً آلياً لسبب عدم إمكانية تساويهما. يضمن هذا النهج بقاء البيانات قابلة للاستخدام وتسجيل الاختلافات بين المعايير كحقائق وليس كأخطاء. كما اكتشف الباحثون أن ربط رؤية المملكة المتحدة رباعية الأبعاد للعالم بالرؤية ثلاثية الأبعاد الدولية تطلب تعديلاً محدداً: "الشخص" في نظام المملكة المتحدة ليس كائناً مادياً في النظام الدولي، بل هو تاريخ وجود ذلك الكائن. كان هذا التحول الدقيق هو المفتاح لجعل النظام بأكمله يعمل.

تخلص الورقة البحثية إلى أن الطريقة التي نبني ونختبر بها هذه الجسور الرقمية يجب أن تتغير. إن الاعتماد على فحوصات الاتساق البسيطة أمر خطير لأنه يسمح للخرائط المعطلة باجتياز الفحص. بدلاً من ذلك، يجب أن تتضمن عملية دمج أي نظامين فحصاً لـ "التماسك" (Coherence)، لضمان عدم تحول أي فئات إلى فئات مستحيلة الملء. علاوة على على ذلك، فإن اتجاه الاتصال يهم بقدر أهمية الاتصال نفسه. ومن خلال معاملة الاتجاه كمتغير يجب اختباره بدلاً من افتراض ثابت، يمكن للباحثين الحفاظ على معرفة الخبراء البشر مع ترك المجال للحواسيب لإيجاد المسار المنطقي الدقيق. يثبت هذا العمل أنه مع الأدوات الصحيحة، يمكننا بناء جسور رقمية ليست متسقة فحسب، بل متماسكة حقاً، مما يسمح لأنظمة الدفاع المختلفة بمشاركة المعلومات بثقة ووضوح.