160 likes | 277 Views
Ontológie ako spôsob reprezentácie znalostí. { barla,tvarozek } [~at~] fiit.stuba.sk. Michal Barla Michal Tvarožek. Definícia ontológie. Informatická: Explicitná Formálna Špecifikácia Zdieľanej Konceptualizácie Pre ľudí:
E N D
Ontológie ako spôsob reprezentácie znalostí {barla,tvarozek}[~at~] fiit.stuba.sk Michal Barla Michal Tvarožek
Definícia ontológie • Informatická: • Explicitná • Formálna • Špecifikácia • Zdieľanej • Konceptualizácie • Pre ľudí: • Opis konceptov, objektov a vzťahov medzi nimi(pre vybranú doménu) • Filozofická: • Veda zaoberajúca sa štúdiom reality a podstatou bytia • Pokúša sa opísať základné kategórie a vzťahy bytia či existencie • Definuje rámec toho čo je a v ňom entity a ich typy Personalized Web Group @ FIIT STU
Z čoho pozostáva ontológia? • Spôsob reprezentácie znalostí pomocou • Tried – množín/skupín konceptov alebo typov objektov • Indivíduí – objektov/inštancií tried • Atribútov – charakteristík objektov • Vzťahov – súvislostí medzi triedami a indivíduami • Ohraničení – požiadaviek, ktoré musia byť splnené • Pravidiel – spôsobov odvodzovania nových znalostí Personalized Web Group @ FIIT STU
Jednoduchá ontológia publikácií Personalized Web Group @ FIIT STU
Spôsoby zápisu ontológií • Využitie XML a W3C štandardov/odporúčaní • RDF • Zápis trojíc: SUBJEKT-PREDIKÁT-OBJEKT • Opis zdrojov pomocou URI http://mirai.fiit.stuba.sk/ontologies/party/party-v0.1.2.owl#Person • RDFS • Pridanie slovníka (class, property, collections, ...) • OWL • Pridanie atribútov a reštrikcií pre triedy, vlastnosti, ... • Rôzne profily: Lite, Description logic (DL), Full Personalized Web Group @ FIIT STU
Ukážka reprezentácie pomocou RDF <?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"?> <rdf:RDF xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#" xmlns:owl="http://www.w3.org/2002/07/owl#" xmlns:rdfs="http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#" xmlns:pub="http://fiit.stuba.sk/publication#" xmlns:pub="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#"> <rdf:Descriptionrdf:about="http://fiit.stuba.sk/publication#Person"> <rdf:typerdf:resource="http://www.w3.org/2002/07/owl#Class"/> <rdfs:labelxml:lang="en">Person</rdfs:label> <rdfs:labelxml:lang="sk">Osoba</rdfs:label> </rdf:Description> <rdf:Descriptionrdf:about="http://fiit.stuba.sk/publication#Person_2"> <rdf:typerdf:resource="http://fiit.stuba.sk/publication#Person"/> <pub:namerdf:datatype="xsd:string">Jana</pub:name> <pub:surnamerdf:datatype="xsd:string">Pekná</pub:surname> <pub:agerdf:datatype="xsd:int">25</pub:age> </rdf:Description> </rdf:RDF> 19. 3. 2008 Personalized Web Group @ FIIT STU
Použitie a vlastnosti ontológií • Štandardný zápis informácií a znalostí[nielen na Webe so sémantikou] • Umožňujú strojové spracovanie informácií • Zlepšujú interoperabilitu aplikácií, dátovú integráciu • Odvodzovanie nových informácií/znalostí • Predpoklad otvoreného sveta • Vyhľadávanie so sémantikou Personalized Web Group @ FIIT STU
Infraštruktúra na použitie ontológií • Ontologické úložiská • Sesame (OWLIM plugin), Jena, ... • Dopytovacie jazyky • SPARQL, SeRQL, RQL, RDQL, ... • Nástroje na odvodzovanie • OWLIM, Pellet, Fact++, RacerPro, ... • Vizualizačné nástroje a editory • Protégé, SWOOP, Top Braid, Graphviz, Jambalaya, ... Personalized Web Group @ FIIT STU
Ako tvoriť ontológie? • Pozrieť čo už existuje a znovupoužiť čo ide • Štandardy a odporúčania W3C (time.owl) • Zverejnené ontológie z iných zdrojov (SwetoDBLP) • Slovníky, taxonómie, hierarchie (ISO, UN, ACM, MESH) • Dobré praktiky • Robiť veci čo najjednoduchšie • Rozdeliť na menšie znovupoužiteľné časti • Oddeliť inštancie od schémy • Prototypovať – vytvoriť ontológiu a skúsiť ju naplniť dátami Personalized Web Group @ FIIT STU
Aplikácie a ohraničenia • Ontológie ešte celkom neprerazili do praxe, ale • Medicína, biológia, vyhľadávanie (so sémantikou) • Nová, dynamicky sa rozvíjajúca oblasť • Nezrelá infraštruktúra • Horšia škálovateľnosť (aj kvôli vyjadrovacej sile) • Dostupné ontológie • Sweto DBLP, DBLP RDF dump, Wikipedia RDF dump, ... Personalized Web Group @ FIIT STU
Ako to vyzerá v praxi? <owl:Class rdf:ID="ManagementLevel"> <rdfs:label xml:lang="en">management level</rdfs:label> <rdfs:subClassOf rdf:resource="http://nazou.fiit.stuba.sk/nazou/ontologies/v0.6.17/classification#OrderingClassification"/> <rdfs:label xml:lang="sk">├║rove┼ê mana┼╛mentu</rdfs:label> <rdfs:comment xml:lang="sk">├║rove┼ê pon├║kanej pracovnej poz├¡cie z h─╛adiska umiestnenia v hierarchii mana┼╛mentu spolo─ìnosti</rdfs:comment> <owl:equivalentClass> <owl:Class> <owl:oneOf rdf:parseType="Collection"> <jo:ManagementLevel rdf:ID="loManagement_Worker"> <rdfs:label xml:lang="sk">be┼╛n├╜ pracovn├¡k</rdfs:label> <rdfs:label xml:lang="en">worker</rdfs:label> <c:lessThan> <jo:ManagementLevel rdf:ID="loManagement_TeamLeader"> <rdfs:label xml:lang="en">team leader</rdfs:label> <rdfs:label xml:lang="sk">ved├║ci t├¡mu</rdfs:label> <c:greaterThan rdf:resource="#loManagement_Worker"/> <c:lessThan> <jo:ManagementLevel rdf:ID="loManagement_ProjectManager"> <rdfs:label xml:lang="sk">projektov├╜ mana┼╛├⌐r</rdfs:label> <c:lessThan> <jo:ManagementLevel rdf:ID="loManagement_President"> <rdfs:label xml:lang="en">President or chairman</rdfs:label> <c:greaterThan> <jo:ManagementLevel rdf:ID="loManagement_SeniorManager"> <rdfs:label xml:lang="sk">vy┼í┼í├¡ mana┼╛├⌐r</rdfs:label> <rdfs:label xml:lang="en">upper manager</rdfs:label> <c:greaterThan> <jo:ManagementLevel rdf:ID="loManagement_MediumManager"> <rdfs:label xml:lang="en">medium manager</rdfs:label> <c:greaterThan> <jo:ManagementLevel rdf:ID="loManagement_JuniorManager"> <rdfs:label xml:lang="sk" >ni┼╛┼í├¡ mana┼╛├⌐r</rdfs:label> <c:greaterThan rdf:resource="#loManagement_Worker"/> <c:lessThan rdf:resource="#loManagement_MediumManager"/> <rdfs:label xml:lang="en" >junior manager</rdfs:label> </jo:ManagementLevel> </c:greaterThan> <c:lessThan rdf:resource="#loManagement_SeniorManager"/> <c:lessThan> <jo:ManagementLevel rdf:ID="loManagement_ManagingDirector„> Personalized Web Group @ FIIT STU
Čo je Protégé? • Open-source grafický editor ontológií • Podpora zásuvných modulov • Vizualizácia • Odvodzovanie • Štatistika • Práca s viacerými formátmi dát • Vhodný na • Prvotnú tvorbu štruktúry ontológie • Ladenie štruktúry ontológie • Experimentálne vkladanie malého množstva inštancií Personalized Web Group @ FIIT STU
Ukážky Protégé Personalized Web Group @ FIIT STU
Ukážky Protégé Personalized Web Group @ FIIT STU
Odkazy • RDF: http://www.w3.org/TR/rdf-primer/ • RDFS: http://www.w3.org/TR/rdf-schema/ • OWL: http://www.w3.org/TR/2004/REC-owl-ref-20040210 • Protégé: http://protege.stanford.edu • Matthew Horridge et al.: A Practical Guide To Building OWL Ontologies Using The Protégé-OWL Plugin andCO-ODE Tools, University of Manchester 2004 http://www.co-ode.org/resources/tutorials/ProtegeOWLTutorial.pdf Personalized Web Group @ FIIT STU