مجتمع سازی معنایی پایگاههای داده رابطه ای

1. مجتمع سازی معنایی پایگاههای داده رابطه ای حسین رستمی – علی رضا ذهدی استاد: دکتر رهگذر

2. انگیزه • حجم زیاد اطلاعات موجود در بستر شبکه اینترنت • اطلاعات به صورت گسترده ای توزیع شده و ناهمگن هستند • رشد نیازها • پیدا کردن اطلاعات مرتبط (استخراج اطلاعات) • ایجاد دانش جدید از روی اطلاعات موجود • با توسعه اینترنت و تجارت الکترونیک، بیشتر سازمانها به دنبال روشهای به منظور حداکثر کردن توان دارایی اطلاعات ذخیره شده در میان صدها پایگاه داده و برنامه های کاربردی بوسیله آوردن آنها در محیط باز تعاملی هستند

3. DATA Information Knowledge decide ID=34 Vehicle Located at Vise maneuver ACC ID=08 Tank NULL obscured PARRT Semi-mountainous terrain ¥ Run84 Noise Human Meaning ¥ Å @ ü Q # ¥ e & 5 ~ Æ � مسئله • با افزایش پیچیدگی سیستم ها و نیازمندیهای اطلاعاتی ما، و فاصله بین سیستمها، ما نیاز به بالا بردن سطح تعامل انسان با سیستم داریم • ما نیاز به حداکثر کردن مقدار معناها داریم • از سطح داده و اطلاعات، ما نیاز به حرکت به سمت سطح تعامل معنایی با انسان داریم

4. راه حل – آنتولوژی ها • ارجاع به فهم مشترک از یک دامنه مورد علاقه که مورد کاربرد در یک چارچوب یکتا است • مجسم کردن برخی از انواع نماهای ادراکی موجود در دنیا با ملاحظه به دامنه مورد نظر • نمای ادراکی از دنیا به صورت های زیر بدست می آید: • مجموعه ایی از ادراکات (موجودیت ها، ویژگیها، فرآیندها) • تعاریف • ارتباطات درونی بین ادراکات • از این مفاهیم به عنوان ادراک سازی استفاده می شود

5. Information Modeling Relational Modeling Object-oriented Modeling Metadata-based Modeling Ontology-based Modeling Core Elements Entity-Relation Object Metadata Concept, Semantics Information Systems ERD, Thesaurus Class, Hierarchical Structure Metadata (Dublin Core…) Domain Ontology Languages SQL UML XML, RDF/S OWL Applications Relational DB Software Design (Components, GUI,…) Description of Information Resources Knowledge-based Systems تاریخچه معناها

6. آنتولوژی چیست؟ • یک آنتولوژی توصیف صریح از اداراک است.[Gruber 1993] • یک آنتولوژی توصیفی فرمال، صریح از ادراکات به اشتراک شده است. [Borst 1997] • یک آنتولوژی تعاریف واژگان معمول برای محققانی که نیاز به اشتراک سازی اطلاعات در یک دامنه دارند.[Noy & McGuinness 2001]

7. آنتولوژی چیست؟ • اداراک • عبارتنداز مدل انتزاعی از بعضی از پدیده هایی که در دنیا با توجه ادراکات مرتبط از پدیده ها می باشد • صریح • به معنای این است که نوع مفاهیم و محدودیت های آن باید به صورت صریح باید تعریف شود • فرمال • به معنای این است که حقایقی که در آنتولوژی بیان شده باید قابل خواندن توسط ماشین باشد. • اشتراک شده ها • انعکاس این نکته است که دانش موجود آنتولوژی باید به صورت اشتراک تعریف شود یا حداقل برای گروهی خاص مشترک باشد.

8. آنتولوژی و وب معنایی

9. مجتمع سازی مبتنی بر آنتولوژی آنتولوژی به صورت مفاهیم دامنه گرا می باشد. آن شامل ادراکات انتزاع شده و توصیف محدودیت های سطح دامنه که می تواند برای استدلال سطح دانش مورد استفاده قرار گیرد.

10. Person Publication Researcher Manager Papers Books Reports Publish JournalPaper WorkshopPaper مثال Name Phone Title Country Address ontology definition structure definition

11. Manufacturer Mfr No. Shape Size (in) Price ($US) … Catalog No. Shape Size (in) Price ($US) … E-Machina 550296 Round 1.5 .35 Part No. Geom. Diam (mm) Price ($US) … iMetal Corp. XAB023 Round 1.5 .75 XAB023 Round 1.5 .75 550296 R 37 .35 E-Machina 550298 Square 1.25 .45 XAB035 Square 1.25 .25 iMetal Corp. XAB035 Square 1.25 .25 550298 S 31 .45 Supplier B Supplier A یک مثال تجاری از آنتولوژی Ontology Washer Catalog No. Shape Size Price Buyer

12. نقش آنتولوژی ها • توصیف محتوا • آنتولوژی ها برای توصیف صریح منابع اطلاعاتی ما استفاده می شوند • رهیافت ها • آنتولوژی یکتا • آنتولوژی چندتایی • آنتولوژی ترکیبی

13. رهیافت آنتولوژی یکتا • یک آنتولوژی سراسری • وقتی می تواند مورد استفاده قرار گیرد که همه منابع اطلاعاتی دارای تقریب معنایی باشند و بتوانند در یک نما روی یک دامنه مجتمع شوند. • دارای حداقل ناسازگاری هستند • امکان تغییر در منابع اطلاعاتی ما وجود دارد.

14. رهیافت آنتولوژی چندگانه • هر منبع آطلاعات توسط آنتولوژی خودش توصیف می شود. • واژگان مشترک وجود ندارد. • به توافق یا سازگاری بین آنتولوژی ها نیاز نیست. • مجتمع سازی را آسان می کند و از تغییرات در منابع پشتیبانی می کند. • مقایسه بین آنتولوژی ها منابع کاری بسیار مشکل است. • نیاز به نگاشت بین آنتولوژی ها هست.

15. رهیافت آنتولوژی های ترکیبی • معناهای هر منبع توسط آنتولوژی خودش توصیف می شود. • یک واژگان سراسری به اشتراک گذاشته شده است. • واژگان به اشتراک گذاشته شده شامل عبارات پایه در آن دامنه است. • منابع جدید می توانند به آسانی اضافه شوند. • از تغییرات و توسعه ها در آنتولوژی ها پشتیبانی می کند. • از آنجایی که یک واژگان مشترک وجود دارد بنابراین آنتولوژی های منابع قابل مقایسه با هم هستند.

16. نتایج • تعامل معنایی به صورت های زیر قابل انجام است: • انجام نمایش معناهای پایه از طریق آنتولوژی ها (سطح کلاس) و پایگاه دانشان (سطح نمونه) • تعریف نگاشت های معنایی و تبدیلات از میان آنتولوژی ها. • تعریف الگوریتم هایی که بتوانند شباهت معنایی را تعیین کنند. • استفاده از آنتولوژی ها و نگاشت معنایی می تواند کمبود معناها در تبادل اطلاعات از میان برنامه های کاربردی ناهمگن مثل برنامه های زیر را کاهش دهد: • وب سرویس ها • تجارت الکترونیک، مشاغل الکترونیکی • معماری های تجاری، زیرساخت ها، و برنامه ها کاربردی • آنالیز هوشمند مجتمع شده

17. کارهای آینده • مدل سازی مبتنی بر آنتولوژی پایگاه های داده رابطه ای • پیاده سازی مبدل بین پایگاه های داده رابطه ای و پایگاه داده معنایی مبتنی بر آنتولوژی • تعیین نگاشت بین شمای پایگاه داده رابطه ایی و شمای آنتولوژی • ارزیابی بین سیستم های مختلف کنونی

18. مراجع • [1] Sang-goo Lee, Taehee Lee, Dongkyu Kim, Jonghoon Chun, A Bottom-Up Strategy for Enterprise Ontology Implementation. • [2] Jacob Köhler, Matthias Lange, Ralf Hofestädt, Steffen Schulze-Kremer: Logical and Semantic Database Integration. BIBE 2000: 77-80 • [3] Quang Trinh, Ken Barker, Reda Alhajj: RDB2ONT: A Tool for Generating OWL Ontologies From Relational Database Systems. AICT/ICIW 2006: 170 [DBLP:conf/aict/TrinhBA06] • [4] Quang Trinh, Ken Barker, Reda Alhajj: Semantic Interoperability Between Relational Database Systems. IDEAS 2007: 208-215 [DBLP:conf/ideas/TrinhBA07]

19. مراجع (ادامه) • [5] Jacob Köhler, Steffen Schulze-Kremer: The Semantic Metadatabase (SEMEDA): Ontology Based Integration of Federated Molecular Biological Data Sources. German Conference on Bioinformatics 2001: 47-52 • [6]http://en.wikipedia.org/wiki/Data_warehouse • [7] Michael Hammer, Dennis McLeod: Database Description with SDM: A Semantic Database Model Research Foundations in Object-Oriented and Semantic Database Systems 1990: 34-69 • [8] Wei Hu, Yuzhong Qu: Discovering Simple Mappings Between Relational Database Schemas and Ontologies. ISWC/ASWC 2007: 225-238 • [9] Wache, H., Vogele, T., Visser, U., Stuckenschmidt, H., Schuster, G., Neumann, H., Hubner, S.: Ontology-based integration of information - a survey of existing approaches. In: Proc. of IJCAI-01 Workshop: Ontologies and Information Sharing. (2001) 108-117

20. از توجه شما تشکر می کنم.... سئوالات؟

21. End