ONKI – T yökalu ontologioiden yhteiseen kehitykseen ja uudelleenkäyttöön

1. Metadatapäivä, 10.11.2005 FinnOA:n julkaisuarkistotyöryhmä & HY:n kirjastopalvelujen koordinointiyksikkö Ville Komulainen ONKI – Työkalu ontologioiden yhteiseen kehitykseen ja uudelleenkäyttöön

2. Sisältö • Tausta • Ontologiat, Resurssien kuvaaminen • Ontologiakirjastojärjestelmät • Ontologioiden kehitysprosessi • Yhteistoiminnallinen kehitys • Muutosten kuvaaminen • Ontologioiden ja käsitteiden versionti • Julkiset Web-palvelut • Tiedon etsiminen, annotaatio • Web Services - rajapinnat • Demo-sessio

3. Ontologiat, Semantic Web • “Ontologia on formaali, eksplisiittinen määrittely yhteisestä käsitteistöstä” (Gruber, 1993) • Formaali: jämpti • Eksplisiittinen: konekin ymmärtää • Yhteinen: kommunikaatio mahdollista • Kuvaa sovellusmaailmassa olevat käsitteet/oliot • Ensimmäinen edellytys sille, että ihmiset ja koneet voivat ymmärtää toisiaan • Ontologiat selkärankana W3C:n Semantic Web visioissa

4. http://foo.com/#lastName Komulainen ville.komulainen@tkk.fi http://foo.com/#email http://foo.com/#firstName Ville http://foo.com/#worksAt http:/foo.com/#tkk http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#label@lang=en Helsinki University of Technology http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#label Teknillinen Korkeakoulu Resurssien kuvaaminen http:/foo.com/#VilleKomulainen <?xml version='1.0' encoding='UTF-8'?> <rdfs:Class rdf:about="&kb;VilleKomulainen" kb:firstName="Ville" kb:lastName="Komulainen" rdfs:label="VilleKomulainen"> <rdfs:subClassOf rdf:resource="&a;_system_class"/> </rdfs:Class> <rdf:Property rdf:about="&kb;firstName" rdfs:label="first Name"> <rdfs:range rdf:resource="&rdfs;Literal"/> </rdf:Property> <rdf:Property rdf:about="&kb;lastName" rdfs:label="lastname"> <rdfs:range rdf:resource="&rdfs;Literal"/> </rdf:Property> <rdfs:Class rdf:about="&kb;tkk" rdfs:label="tkk"> </rdfs:Class> <rdf:Property rdf:about="&kb;worksAt" rdfs:label="worksAt"> <rdfs:range rdf:resource="&rdfs;Literal"/> </rdf:Property> </rdf:RDF>

5. Ontologiakirjastojärjestelmät ”Järjestelmä, joka tarjoaa toiminnot ontologioiden hallintaan, standardointiin ja käyttämiseen” Y. Ding & D. Fensel :Ontology Library Systems: The key to successful Ontology Reuse, 2001 Fensel & Ding : Ontology Library Systems: The key to successful Ontology Reuse, 2001

6. Mihin niitä tarvitaan? Ontologioiden uudelleenkäyttö vähäistä ja vaikeaa Nykyiset järjestelmät, kuten Protege 2000 tarjoavat käyttöliittymän ontologioiden muokkaamiseen... …mutta ovat jossain määrin rajoittuneita: Versionti Muutosten kuvaaminen Uudelleenkäyttö

7. Joitain Ontologiakehitystyökaluja • KAON Engineering Server • Protégé 2000 • OilEd • Ontolingua • WebODE • OntoEdit Enemmän tai vähemmän rajoittuneita ontologisten muutosten käsittelyn ja kehittäjien välisen kommunikaation suhteen

8. Mikä ONKI on? Asiakas-palvelin järjestelmä ontologioiden hallinnalle ja uudelleenkäytölle Ei ontologia-kehitin, vaan tukijärjestelmä Kehittämiseen voidaan käyttää mitä tahansa editoria. Esim. Protege 2000 Editori ONKI

9. ONKI – Käyttäjäryhmät

10. Ontologioiden Kehitysprosessi • Usein iteratiivista: julkaisu, jonka jälkeen ylläpito- ja kehityssykli • Toimialakohtaiset ontologiat tarkentavat yleisiä, ylätason ontologioita. → Muutokset ylä-ontologioihin heijastuvat toimiala-ontologiohin Prosessi YSO:Prosessi v.1 Tuotos VAO:Kuvaaminen MAO:Konservointi MATO:Viljely v.2 + Käynnistäjä v.3 + Kohde

11. Yhteistoiminnallinen Kehitys - Proxyt pi:Pulp tarkentaa fl:Wood Proxy-viitteellä

12. Yhteistoiminnallinen Kehitys - Proxyt • Proxyt – Paikallinen edustaja lainatulle käsitteelle • Eristävät viittauksen lainattavaan käsitteeseen, muutokset eivät “hajoita” muita ontologioita • Viittaus 2-suuntainen • Käsitettävä ”käyttävä” taho tietää alkuperäisen • Käsitetettä kehittävä taho tietää tekemiensä muutosten vaikutuksen • Kun ontologia julkaistaan webissä, proxy-viittaukset korvataan viittauksilla itse käsitteeseen

13. Muutosten Kuvaaminen • Ontologioiden ja käsitteiden muutoshistoriaa tarvitaan niihin liittyvien ontologioioden synkronointiin ja pitämään versiot yhteensopivina • Esim. Saksa → Länsi-Saksa, Itä-Saksa → Saksa • Ontologian kehittäjä kuvaa muutokset muutosontologian mukaisesti • Muiden ontologioiden kehittäjät voivat pyytää muutoksia muutospyynnöillä • Tapa kommunikoida muutoksista muiden kehittäjien kanssa + eksplisiittinen muutostieto säilyy • Muiden ontologioiden kehittäjät tietävät mitä muutoksia pitää tehdä, jotta versiot ovat yhteensopivia

14. Muutosten Kuvaaminen Kuinka esitetään? • Muutosontologia • Tässä vain murto-osa, esim.. • propertyChange • subClassRemoved • subClassAdded • splitted (before, after, time) • merged (before, after, time) Ratkaisu Saksa Saksa Länsi-Saksa Itä-Saksa splitted Länsi-Saksa Itä-Saksa merged Saksa Saksa

15. Ontologioiden ja Käsitteiden Versionti Ontologioista ja käsitteistä tallennetaan versiotieto Mitä käsitteitä kuhunkin versioon kuuluu Kaikki versiot haettavissa Versioiminen on tarpeellista, jotta muiden ontologioiden kehittäjät voivat päivittää versionsa samalle tasolle Käyttäjät voivat valita mitä versioita käyttävät ja kertoa millä ontologian versiolla he ovat aineistonsa annotoineet Versio 1 Versio 2 Versio n Muutos-kuvaus Muutos-kuvaus

16. Käsitteiden Versionti ja saavutettavuus • Policy : Käsitteet tulisi olla aina saavutettavissa niiden osoittamasta URIsta • Tärkeää semanttisen webin onnistumisen kannalta • http://yso.fi/tilastotiede/#hajonta • Käsitteen URIssa versiotieto • http://yso.fi/2005-06/tilastotiede/#hajonta • [nimiavaruus] [versio] [ontologiannimi] [käsite] • Käsitteellä aina myös versioimaton URI, osoittaa uusimpaan versioon • http://yso.fi/tilastotiede/#hajonta • [nimiavaruus] [ontologiannimi] [käsite]

17. Julkiset Web Palvelut – Miksi? • Edistämään ontologioiden uudelleenkäyttöä tarjoamalla ajantasalla olevan palvelun • Ontologian visualisointiin • Kehittäjät, tiedon haku • Annotointiin • Termeistä Ureihin • Luettelointijärjestelmien integrointi • Hakukäsitteiden laajentaminen • Ontologisten hakujen hyväksikäyttö • ”Irlannin Setterit” → ”Eläimet, Koirat, Setterit”

18. Julkiset Web Palvelut – Mitä? www-selain Web-sovellus, ei tarvetta plug-ineille Sovellukset voisivat käyttää selaimen toiminnallisuuksia: käyttöliittymää ja hakuja Luettelointisovelluksen kytkeminen helppoa Web Services-rajapinnat Tiukempaan ohjelmalliseen kytkentään onki-client.js function sendOnkiXMLQuery(onkiUrl, key, uriFieldName, autocompleteDivId, delimiter) function openOnki(onkiUrl, destinationFieldUriId, destinationFieldLabelId, delimiter) function addText(text, refererFieldId, delimiter) WSDL <getConcept> <getSubClasses> <getSuperClasses> <getSiblingClasses> <getMathingconcepts> …. ….

19. Julkiset Web Palvelut – WS, SOAP • SOAP (Simple Object Access Protocol) –protokollan mukainen kommunikointi verkon yli • Lähetetään sanomia XML-muodossa, esimerkiksi HTTP:n yli → Laiteriippumaton tiedonvälitys • Käsite-palvelut, kuten thesaurus-rekistereissä termeille, Esim: • Yläkäsitteiden haku • Käsitteen kaikki yläluokat • Käsitteen kaikki aliluokat • Käsitteeseen liittyvät käsitteet • Käsitteen haku avainsanan mukaan + lisärajoitteet, esim. tietyn käsitteen aliluokkia

20. Demo-sessio • Huom! Linkit työkalujen testiversiohin → Ei takeita linkkien toimimisesta esityksen jälkeen • 1) Ontologioiden selaaminen • http://db.cs.helsinki.fi/tomcat/vpkomula/onki/OnkiServlet • 2) Annotaatio – selain • http://db.cs.helsinki.fi/tomcat/vpkomula/onki/annotation/index.jsp • 3) SOAP • http://soapclient.com/soapclient?template=%2Fclientform.html&fn=soapform&SoapTemplate=%2FSoapResult.html&SoapWSDL=http%3A%2F%2Fwww.cs.helsinki.fi%2Fu%2Fvpkomula%2FOnkiService.wsdl&_ArraySize=2

21. Yhteenveto Ontologioiden yhteistoiminnallinen kehittäminen vaatii tukityökaluja ONKI pyrkii ratkaisemaan haasteet seuraavasti: Versiomalla käsitteet ja ontologiat Muutostiedon eksplisiittisellä mallinnuksella Tuen yhteistoiminnallisuudelle proxy-mekanismilla Hyväksikäytön julkisilla web-rajapinnoilla ONKI on osa FinnONTO-projektia, aikataulutettu vuosille 2003 – 2007

22. The End • Kiitoksia huomiostanne • Aika kysymyksille Yhteystiedot Ville Komulainen, Eero Hyvönen etunimi.sukunimi@tkk.fi Helsingin Yliopisto, Tietojenkäsittelytieteen laitos Teknillinen korkeakoulu, Viestintätekniikan laborario SeCo - Semantic Computing Research Group http://www.seco.hut.fi http://www.cs.helsinki.fi/group/seco/ontologies/onki/index.html