270 likes | 527 Views
Ontoloogia spetsifikatsiooni ja, kontseptualisatsiooni näide ning arendus. SF programm „Infoühiskonna teadlikkuse tõstmine“. Hele-Mai Haav Küberneetika Instituut 27. Aprill 2010 a.
E N D
Ontoloogia spetsifikatsiooni ja, kontseptualisatsiooni näide ning arendus SF programm „Infoühiskonna teadlikkuse tõstmine“ Hele-Mai Haav Küberneetika Instituut 27. Aprill 2010 a Koolitused ja infopäevad toimuvad Euroopa Liidu struktuurifondide programmi „Infoühiskonna teadlikkuse tõstmine“ raames, mida rahastab Euroopa Regionaalarengu Fond. Koolituste ja infopäevade tellija on Riigi Infosüsteemide Arenduskeskus ja koolitused viib läbi BCS Koolitus AS
Ontoloogia lähte-spetsifikatsioon • Eesmärk- • ontoloogia eesmärgiks on esitada kodakondsusameti IS poolt hõivatud valdkonna ontoloogia riigi IS semantilise koosvõime saavutamiseks so rahvastikuregister+elukoha aadress • Kasutusstsenaariumid ja kasutajad- • Kasutajad on IS disainerid ja arendajad. • Kasutusstsenaarium: IS arendaja soovib luua uut veebiteenust. Kasutades RIHA funktsionaalsust esitab ta päringu, milles märgib uue veebiteenuse sisendile, väljundile või mõlematele vastavad mõisted. Vastuseks saab listi võimalike (komponent)veebiteenuste kirjeldustega. • “RIHAs võiks olla nii, et oleks võimalus olemasolevate veebiteenuste põhjal jõuda soovitud väljundi tekitamiseni läbi spetsialiseeritud otsingu, mis arvestab andmeteenustevaheliste potentsiaalsete seostega läbi SA-WSDL viidete ning operatsioonide definitsioonide WSDLis “ (RIHA suund) • Skoop • rahvastikuregistri ja KMA olemasolevate ja tulevaste veebiteenuste liideste sisend ja väljundparameetritele vastavad mõisted ning neis kasutatavatele vastavatele andmebaasi väljadele vastavad mõisted • Formaalsuse tase- • formaalne, OWL DL • Taaskasutatavad ontoloogiad ja teised infoallikad- • riigi õigusaktid, IS loomise dokumendid, andmebaasiskeemid, olemasolevate WSDLs kirjeldatud veebiteenuste kirjeldused, RIHAs publitseeritud ontoloogiad, e-riigi ontoloogiad teistest projektidest jms
Ontoloogia näidiskontseptualisatsioon • Üks võimalik kontseptualisatsioon, mida võiks võtta ontoloogia formaalse esituse aluseks
Ontoloogia näidiskontseptualisatsiooniinfo • Rahvastikuregistri tekitamise ja andmete koosseisu määrused • https://www.riigiteataja.ee/ert/act.jsp?id=13111289 • https://www.riigiteataja.ee/ert/act.jsp?id=13111289 • Andmete koosseis RIHAs (pole kättesaadav praegu) • https://riha.eesti.ee/riha/main#PfmsuTN7c1oKOWI94dELIzP2meJGvz • Pidaja-AS Andmevara, haldaja KMA • http://www.andmevara.ee/rr • 46 veebiteenust • KMA veebiteenuste sisendid/väljundid • ADS-Aadressandmete süsteem
Taksonoomia, mis vastab eelmisele tabelile Thing EE_kodanik Pass Aadress
Kujutletav keerukam taksonoomia ? EE_kodanik EE_Soome_kodanik Kodanik Soome_kodanik Pass Isikut_tõendav_dok Thing Isikutunnistus Aadress
3. Seoste diagramm Pass KodanikuPass onKodanikuPass KodanikuAadress Kodanik Aadress onKodanikuAadress
6. Kitsendused ja reeglid • Ei vaatle
7. Indiviidide defineerimine Kui soovite, siis võite näitlikustamiseks ka HMHga siduda passi P1 läbi KodanikuPass seose. Üldiselt aga me indiviide ei vaja. Mõnes kohas ehk ainult.
OWL keel Ontology Web Language XML-il baseeruv ontoloogiate kirjeldamise keel W3C (World Wide Web Consortium) soovitus alates 10. veebruar, 2004
Ontoloogia näide OWLis <owl:Class rdf:ID=“Person” /> <owl:Class rdf:ID=“Man”> <rdfs:subClassOf rdf:resource=“#Person” /> <owl:disjointWith rdf:resource=“#Woman” /> </owl:Class> <owl:Class rdf:ID=“Woman”> <rdfs:subClassOf rdf:resource=“#Person” /> <owl:disjointWith rdf:resource=“#Man” /> </owl:Class> <owl:Class rdf:ID=“Father”> <rdfs:subClassOf rdf:resource=“Man” /> </owl:Class> <owl:Class rdf:ID=“Mother”> <rdfs:subClassOf rdf:resource=“Woman” /> </owl:Class> <owl:Class rdf:ID=“Parent”> <owl:unionOf rdf:parseType="Collection"> <owl:Class rdf:about="#Father"/> <owl:Class rdf:about="#Mother"/> </owl:unionOf> </owl:Class> <owl:ObjectProperty rdf:ID=“hasChild"> <rdfs:domain rdf:resource="#Parent" /> <rdfs:range rdf:resource="#Person" /> </owl:ObjectProperty>
XML, RDF, RDFS ja OWL XML kirjeldab struktureeritud dokumentide süntaksi, kuid ei mingit semantikat XML Schema vahend XML dokumentide struktuuri defineerimiseks ja piiramiseks RDF raamistikressursside ja nendevaheliste seoste kirjeldamiseks ja vastava andmemudeli lihtsustatud semantika RDF/XML RDF väljendite esitlusviis XMLis RDF Schema RDF ressursside klasside ja omaduste kirjeldamise sõnastik ja semantika ülem-/alamklass seostele OWL keerulisemad seosed, piirangud, andmetüübid, kardinaalsus jms
OWL = RDFS + palju muud OWLi eesmärk on sarnane RDFSile – pakkuda XML sõnavara klasside, nende omaduste ja seoste defineerimiseks Kõiki RDF ja RDFS elemente/atribuute saab kasutada OWL dokumentides OWL klassidvõimaldavad kirjeldada enamat kui RDFSklassid Eristamaks RDFS ja OWL klasse, on OWLi raames defineeritud uus klass, owl:Class Rikkalikuma keele tõttu saab OWLi abil kirjeldada keerulisemaid probleeme ning neid vastavaid tuletusmootoreid kasutades lahendada
Mis lisandub? Piirangud omaduste kardinaalsusele, nttäht kuulub täpselt ühte galaktikasse Piirangud omaduste kardinaalsuselevõi väärtustele vastavalt seotud klassile, nt kristlastel on tavaks, et abielus osaleb 2 isikut, samas kui moslemitel on vähem piiranguid Saab määrata kas omadus ontransitiivne, nt, kui A hasAncestor B, ja B hasAncestor C, siis A hasAncestor C. Klasside ekvivalentsus – määrab, etkahe erineva URIgaklassid kujutavad endast tegelikult sama klassi Eksemplaride ekvivalentsus – määrab, etkahe erineva URIgaeksemplarid kujutavad endast tegelikult sama eksemplari Võimalus kirjeldada uusi klasse kombineerides olemasolevaid (nt,ühendidjaühisosad) klasse, või öeldes, et teatud klasside ühisosa on tühi hulk(ükski eskemplar ei kuulu mõlemasse klassi samaaegselt) jms
OWL-i kihid OWL Lite Lihtsaim ja madalaima arvutusliku keerukusega OWLi alamkeel Peamiselt lihtsate taksonoomiate ja lihtsate piirangute kirjeldamiseks, nt kardinaalsuse jaoks vaid väärtused 0 ja 1 OWL DL Kõik OWL keele konstruktsioonidkoos teatud piirangutega Baseerub kirjeldusloogikail (Description Logics) Seega arvutuslikult lahenduv, täielik Mittekooskõlalisuse kontroll OWL Full Kõrgeim arvutuslik keerukus Arvutuslikult mittelahenduv Full DL Lite
OWL-DL DL tuleneb väljendist“Description Logic” Maksimaalne osa OWList, mis veel tagab: täielikkuse (kui probleemile on lahendus, siis see ka leitakse) lahenduvuse (arvutused teostatakse lõpliku aja jooksul) Sisaldabkõiki OWL keele konstruktsioone, kuid piirab selle kasutust ntklass ei saa olla eksemplari ja omaduse rollis, omadus ei saa olla klassi ja eksemplari rollis
Tööriistad Ontoloogiate redaktorid Protege, KAON, OilEd, SWOOP jms Tuletusmootorid Racer(Pro), FaCT, Pellet jms Süntaksi valideerijad XMLi vastu XSD-d valideerimise vahendid Visualiseerimine TGVizTab – Protege plugin, KAON OIModeller jms API-d Jena, OWLIM, SOFA jms Ontoloogiaserverid ONKI Ontology Server, Ontolingua, KAON, OntoRama, ACOS, Starlab, OWS jms
Publitseerimine, otsimine, haldamine • Publitseerimine • http://www.semic.eu • http://www.ekoss.org • http://riha.eesti.ee • Otsimine • http://www.ontosearch.org/ • http://swoogle.umbc.edu/ • Loomine, haldamine • SEHKE, sehke.eesti.ee
Kasulikud materjalid ja viited http://www.co-ode.org/resources/tutorials/ProtegeOWLTutorial.pdf http://www.aifb.uni-karlsruhe.de/WBS/cte/ontologyengineering/ http://www.xml.com/pub/a/2004/07/14/onto.html http://www.w3.org/2004/OWL/ http://www.w3.org/RDF/ http://www.w3.org/TR/rdf-schema/ http://swoogle.umbc.edu/ Gómez-Pérez, A. "Ontology Evaluation." Handbook of Ontologies. Berlin: Springer, 2004. pp. 251-271.
Semantikaalast informatsiooni Riigi infosüsteemi semantilise koosvõimega seotud dokumentatsioon, semantika töörühma materjalid jms http://www.riso.ee/wiki/Semantika Teavituskanalina postitusnimekiri https://lists.riik.ee/listinfo/semantika Semantika foorum aadressil http://www.riso.ee/et/forum/4
Praktiline info: semantika juhendi uuendus/täiendus • 15.04.2010 jõuti RIAs seisukohale, et ontoloogiaid luues on prioriteedid järgnevad: 1) olemasolevad andmekogud koos WSDLidega 2) olemasolevad andmekogud ilma WSDLideta 3) uued planeeritud andmekogud/infosüsteemid • Ontoloogia skoop • 1) korral on skoobiks WSDL sisend/väljund parameetrid. Pole vaja annoteerida kõiki andmevälju ja seega pole vaja ka kõikidele andmeväljadele vastavaid mõisteid lülitada ontoloogiasse. Pole keelatud lülitada ontoloogiasse mõisteid, mida peetakse valdkonna mõistmisel vajalikuks kuigi need pole seotud veebiteenuste sisendite ja väljunditega. • 2) ja 3) juhul lähtutakse ontoloogia tegemisel kontseptuaalsest andmemudelist
Tänan Teid! Lisainfo:Rica Semjonovaprojektijuhtrica.semjonova@ria.ee6630295