La taxonomie est une approche générale de la catégorisation des objets dans un mode hiérarchique. L'utilisation la plus commune de cette approche est la biologie, où les populations d'animaux sont regroupés en espèces. Ces espèces sont placés en groupes appelés genres, qui sont placés dans des familles, des ordres, et ainsi de suite. La taxonomie est une méthode hiérarchique parce que deux éléments (tels que les espèces animales) qui partagent un niveau donné de classification partageront également tous les niveaux plus élevés de classification. Par exemple, deux animaux qui sont dans le même genre seront également dans la même famille, l'ordre, la classe et phylum. Bien que cette technique est le plus couramment utilisé pour la classification des organismes, il est également utile dans d'autres domaines où les éléments doivent être classés de manière fiable.
Morphologie comparative
La première utilisation de la taxonomie était l'organisation hiérarchique des plantes et des animaux. Carl von Linne premier a conçu un système pour catégoriser la vie végétale et animale avec la publication du Systema naturae au 18ème siècle. Les générations suivantes de biologistes finement aiguisé cette technique tout au long du 19ème siècle en utilisant phenemics, qui compare la morphologie des animaux. Morphologie comparée prend un trait visible ou facilement observables d'un animal et utilise les similitudes et les différences entre ces traits de déduire l'ascendance commune (ou l'absence) de différents organismes. Cette technique est encore utilisée pour compléter les études génétiques, en particulier lorsque ces données ne sont pas facilement disponibles. Par exemple, les paléontologues peuvent facilement distinguer entre les différents groupes de trilobites éteints en fonction de leur taille, le nombre de segments, et la forme de la tête et les yeux.
Taxonomie Biochemical
Au début des années 1980, il est devenu possible de séquencer de longues étendues de l'ADN d'un animal. En comparant homologies (similitudes) au sein de grandes étendues de l'ADN, les biologistes peuvent déterminer les relations relatives de nombreux animaux en même temps. Similitudes dans la structure et la séquence des protéines sont aussi parfois utilisées pour déduire une homologie (similitude). Les scientifiques déterminent comment biochimiquement similaires différents organismes sont et construire des arbres généalogiques basés sur ces similitudes. La similitude de ces arbres génétiques avec des arbres phénétiques imaginés par les précédentes générations de scientifiques est une preuve puissante pour la théorie de l'évolution. En outre, ces similitudes biochimiques sont cohérents à l'intérieur de segments d'ADN, des séquences de protéines, ou l'arrangement des gènes au sein du génome d'un organisme.
Taxonomies non-scientifiques
Tout phénomène qui exprime à la fois la diversité et l'héritage est potentiellement classables par la taxonomie. Par exemple, les linguistes utilisent des techniques mathématiques telles que l'analyse en composantes pour comparer la structure grammaticale et phonèmes de langues différentes pour construire des arbres de langue. Espagnol, portugais, français et italien sont toutes les langues "Romance" provient du latin. Espagnol et portugais sont les deux langues romanes ibériques provenant d'un langage ancêtre commun. Les technologies peuvent également être explorées taxonomiquement. Par exemple, les nouvelles générations de technologies informatiques reposent sur des technologies sous-jacentes similaires, mais différents dispositifs divergent et se spécialisent dans le temps d'aborder plus efficacement les problèmes informatiques. La plupart des ordinateurs personnels sont construits sur une architecture x86 à puce. Ces puces sont des désignations taxonomiques en fonction de leur fabricant, la taille du transistor, et la vitesse.
Taxonomie Computational
Même avec des techniques biochimiques modernes, les arbres taxonomiques sont assez brut sans modèles mathématiques complexes pour confirmer et calculer la confiance des dispositions différentes d'un «arbre généalogique» relationnelle des articles connexes. Ces modèles informatiques utilisent des systèmes avancés tels que les arbres et les forêts bayésiens aléatoires pour calculer l'aptitude relative des différents arbres relationnels. Le modèle de forêt aléatoire est avéré particulièrement efficace pour le calcul de ces relations. Dans cette technique, beaucoup de ramification individuelle "arbres" en utilisant une ou plusieurs mesures de comparaison sont générés au hasard. Ces arbres individuels sont ensuite comparés en masse. L'arbre relationnel avec le plus grand mélange de simplicité et de puissance de prédiction est émis à partir de ce modèle. De telles techniques de calcul avancées peuvent effectivement calculer des arbres taxonomiques en utilisant de petits échantillons avec de nombreux traits mesurables.