Your SlideShare is downloading. ×
0
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×
Saving this for later? Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime – even offline.
Text the download link to your phone
Standard text messaging rates apply

Web08 Semantic Web: Inginerie Ontologica (I)

1,104

Published on

Aspecte referitoare la ingineria ontologica: modelarea si managementul cunostintelor, metodologii, reasoning etc.

Aspecte referitoare la ingineria ontologica: modelarea si managementul cunostintelor, metodologii, reasoning etc.

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
1,104
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
61
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 1. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> Web semantic Dr. Sabin­Corneliu Buraga Facultatea de Informatica Universitatea “A.I.Cuza” – Iasi, Romania http://www.infoiasi.ro/~busaco/ Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 2. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> Inginerie ontologica Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 3. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> “It is not the strongest of the species  that survive, nor the most intelligent,  but the ones most responsive to change.” Charles Darwin Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 4. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> intro Folosind ontologiile, putem modela cunostintele knowledge modeling Apare necesitatea managementului acestora knowledge management Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 5. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> intro Aspecte privind managementul cunostintelor (Shadbolt & O’Hara, 2004): achizitia (acquiring) modelarea (modelling) reutilizarea (reusing) preluarea (retrieving) publicarea (publishing) mentinerea (maintaining) Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 6. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> managementul cunostintelor Achizitia (acquiring) aplicatiile Web trebuie sa preia cunostinte, nu date brute, fara semnificatie e.g., texte (formatate) preluate din formulare utilizatorii obisnuiti nu vor marca datele in XML, RDF sau OWL conceptele trebuie stocate ca informatii structurate Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 7. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> managementul cunostintelor Modelarea (modelling) ideal, fiecare fragment de informatie trebuie modelat riguros la nivel semantic in practica, acest aspect este aproape imposibil vezi dificultatile de dezambiguizare a limbajului natural pasi de urmat: identificarea claselor, definirea proprietatilor, completarea datelor despre indivizi (input explicit, tagging, microformate etc.) Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 8. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> managementul cunostintelor Reutilizarea (reusing) fiecare entitate trebuie definita doar o singura data informatiile trebuie sa poata fi accesate la nivel global (eventual, via politici de acces) facilitarea reutilizarii este data de usurinta utilizarii sistemului (e.g., sintaxa simpla, asistenti digitali,  flexibilitate etc.) Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 9. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> managementul cunostintelor Preluarea (retrieving) mecanisme de interogare si filtrare a cunostintelor oferirea de suport pentru efectuarea de agregari, procesari si extrageri de informatii, in maniera (semi)automata, pe baza meta‐datelor si relatiilor dintre entitati exemplu: extragerea intereselor comune ale membrilor unui grup dintr‐o retea sociala Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 10. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> managementul cunostintelor Publicarea (publishing) cunostintele trebuie sa poata fi publicate in formate standardizate,  care sa incurajeze refolosirea in alte contexte accesul la cunostinte are in vedere atit utilizatorii umani, cit si aplicatiile Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 11. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> managementul cunostintelor Publicarea (publishing) cunostintele trebuie sa fie usor redate,  conform necesitatilor si preferintelor utilizatorilor depozitele de cunostinte trebuie sa ofere export in formate consacrate (RDF, OWL) Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 12. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> managementul cunostintelor Mentinerea (maintaining) necesitatea existentei unor servicii care sa asigure consistenta cunostintelor un suport manual poate fi oferit de wiki‐uri serviciile automate se pot baza pe reasoners Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 13. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> managementul cunostintelor Adaptare dupa Horrocks & Rector, 2004 Ontologiile pot fi considerate drept lego‐uri conceptuale (Conceptual Lego) Masterand urm(ar)ind cursul Agent Web “Semantic  Web” Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 14. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> managementul cunostintelor Ontologiile pot proveni din sau pot fi salvate sub forma de: scheme XML, scheme de baze de date, diagrame UML, spreadsheets, alte specificatii Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 15. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> managementul cunostintelor Probleme:  Crearea de ontologii din diverse surse Managementul versiunilor Realizarea colectiilor de ontologii (asocieri,  comparatii, reconcilieri, validari, conversii,...) Obtinerea, organizarea & vizualizarea domeniului de  cunoastere inainte si in timpul crearii unei ontologii Utilizarea ontologiilor in functie de context Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 16. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> necesitate Existenta unor metodologii de inginerie a cunostintelor (knowledge engineering methodologies) procesul prin care experti ai domeniului si ingineri vor constitui o baza de cunostinte, specificata de un limbaj de reprezentare a cunostintelor si de o suita de instrumente aditionale procesele, limbajele si instrumentele care pot fi folosite se bazeaza pe diverse paradigme de reprezentare a cunostintelor Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 17. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> abordari Traditionale din ingineria software clasica (knowledge engineering)  CommonKADS (Scheriber et al., 2000) Agile (mai flexibile & facile) eXtreme Programming XP.K (Knublauch, 2002),  RapidOWL (Auer, 2005) Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 18. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> observatii Dezvoltarea unei ontologii implica partajarea de informatii si colaborare “Knowledge is fractal” (Alan Rector, 2004) ontologiile prezinta aceeasi structura la fiecare nivel de granularitate (detaliu) Atentie la dezvoltarile exponentiale ale ontologiei! fenomenul “exploding bicycle” Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 19. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> inginerie Complicatii: necunoasterea a­priori a dimensiunii ontologiei numarul persoanelor implicate utilizarea ontologiei de catre utilizatori care nu sunt experti natural laziness ☺ ... Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 20. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> inginerie: dificultati Conflicte privitoare la intuitii intuitiile sunt dificil de formalizat expertii in domeniu sunt condusi de obisnuinte si practica (sabloane de proiectare) prototipuri & generalizari logicienii sunt motivati de logica si computabilitate definitii & operatori universali Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 21. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> inginerie: dificultati Transparenta & predictibilitate versus rigoare & completitudine Utilizatorii fara experienta Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 22. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> inginerie: dificultati Studiu de caz – Peter Morville, 2007 alergia la alune (peanut allergy): Acces urgent la informatii exacte & utile Credibilitatea surselor este esentiala Orice cautare pe Google esueaza (popularitate ≠ autoritate in domeniu) Cunostintele trebuie sa poate fi regasite pe Web (necesita expertiza in domeniu + abilitati avansate de  cautare via motoare) Context: Information Architecture (IA) Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 23. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> inginerie: dificultati Modelarea Semantica (meaning): corectitudinea clasificarilor & extragerii cunostintelor Indexarea: desfasurarea activitatilor de  descoperire, cautare si gasire a cunostintelor Utilizarea: introducerea datelor, luarea de decizii,... Achizitia: capt(ur)area cunoasterii Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 24. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> inginerie: dificultati Asigurarea calitatii & managementul modificarilor Calitatea: stabilirea de criterii privitoare la ceea ce este “corect” Evolutia:  luarea in calcul a schimbarilor viitoare ale ontologiei Testarea:  controlul modificarilor, asigurarea calitatii (QA) Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 25. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> inginerie: dificultati Privitoare la persoanele implicate Aparitia confuziilor privitoare la termeni si la utilizarea ontologiei Persoane provenind din medii eterogene filosofie, interactiune om‐calculator, inginerie software,  lingvistica, stiinte cognitive,... Recurgerea la sintaxe diferite Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 26. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> inginerie: realitati Gasirea dificila unor criterii formale (consistenta, completitudine, concizie,...) Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 27. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> inginerie: realitati Generarea manuala a ontologiilor taxonomii navigabile: Open Directory, Yahoo!,... folksonomii ontologii publice – de exemplu, Gene Ontology ontologii interne – e.g., Daimler‐Chrysler Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 28. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> inginerie: realitati Ontologiile generale (top­level) nu sunt cu adevarat utile in practica Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 29. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> inginerie: realitati Apar probleme teoretice/practice privind: asigurarea coerentei,  facilitarea procesarii,  folosirea surselor de date multiple Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 30. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> inginerie: realitati Diferite vocabulare in vigoare clasa ≈ concept ≈ categorie ≈ tip instanta ≈ individ entitate ≈ obiect (clasa/individ) proprietate ≈ slot ≈ relatie ≈ atribut ≈  ≈ rol ≈ legatura semantica Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 31. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> inginerie: realitati Diferite sintaxe existente: sintaxa abstracta, N3,  XML/RDF,  logica de ordin I,  formatul Protégé,  limbaj natural (parafraza), ... Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 32. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> metodologie (Noy & McGuinness, 2003) Stabilirea domeniului de cunoastere Organizarea ontologiei “Umplerea” ontologiei Verificarea ontologiei Publicarea ontologiei Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 33. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> metodologie Stabilirea domeniului de cunoastere asamblarea resurselor de informatie si expertiza a ceea ce vor deveni concepte (things) ale domeniului de interes se vor asigura consensul si consistenta Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 34. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> metodologie Organizarea ontologiei proiectarea pe ansamblu a structurii conceptuale: Identificarea principalelor concepte concrete  si a proprietatilor acestora Identificarea relatiilor dintre concepte Crearea conceptelor abstracte Identificarea instantelor Referentierea/includerea altor ontologii ... Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 35. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> metodologie “Umplerea” ontologiei adaugarea conceptelor inserarea relatiilor/constringerilor adaugarea indivizilor …la nivelul de detaliere necesar pentru realizarea scopurilor ontologiei Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 36. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> metodologie Verificarea ontologiei reconcilierea inconsistentelor dintre elemente, la nivel sintactic, logic & semantic verificarea consistentei poate implica o clasificare automata, rezultind noi concepte bazate pe proprietati individuale sau relatii intre clase Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 37. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> metodologie Publicarea ontologiei verificarea finala de catre experti ai domeniului publicarea in cadrul comunitatii de practica Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 38. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> metodologie Procesul ideal de dezvoltare a unei ontologii: determine consider enumerate define define define create scope reuse terms classes properties constraints instances Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 39. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> metodologie Procesul realist de dezvoltare a unei ontologii: determine consider enumerate consider define enumerate define scope reuse terms reuse classes terms classes define define define define create define create properties classes properties constraints instances classes instances consider define define create reuse properties constraints instances Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 40. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> metodologie (Rector & Horrocks, 2004) Stabilirea scopului Colectarea cunostintelor (la nivel informal ori semi‐formal) Rafinarea cerintelor & testarea Implementarea (modelarea propriu‐zisa) Evaluarea & asigurarea calitatii Monitorizarea utilizarii si a evolutiei Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 41. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> metodologie Stabilirea scopului cerinte,  evaluare, reutilizare, … Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 42. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> metodologie Colectarea cunostintelor la nivel informal ori semi‐formal Stabilirea termenilor Organizarea informala a termenilor Parafrazarea si clarificarea termenilor definitii informale ale conceptelor Realizarea de diagrame informale Rafinarea cerintelor & testarea Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 43. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> metodologie Implementarea – modelarea propriu‐zisa Parafrazare & comentare la fiecare faza Dezvoltarea unei scheme normalizate si a unui “schelet” de ontologie Implementarea unui prototip (consemnind intentiile)  Verificarea scalabilitatii Popularea ontologiei – text mining, procesare a limbajului uman, microformate, XHTML/XML structurat (semantic) etc. Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 44. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> metodologie Evaluarea si asigurarea calitatii Urmarirea scopului initial Includerea de verificari privind evolutia ontologiei si ajustarea manierei de management al ei Proiectarea de teste si “probe” in mod similar testarii aplicatiilor software Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 45. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> metodologie Monitorizarea utilizarii si a evolutiei (mentenanta) “Process not product” (Alan Rector, 2004) Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 46. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> aspecte importante Rationamentul lumilor inchise vs. deschise lumi deschise (open world reasoning) Negatia reprezinta contradictie (orice poate fi adevarat pina cind se poate demonstra ca e fals) Se rationeaza in maniera: “orice alta lume poate fi consistenta cu aceasta” lumi inchise (close world reasoning) Negatia inseamna esec (orice nu poate fi gasit este fals) “Totul este valabil numai in aceasta lume” Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 47. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> aspecte importante Rationamentul lumilor inchise vs. deschise ontologiile sunt considerate lumi deschise, iar bazele de date lumi inchise Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 48. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> aspecte importante Knowledge Base vs. Data Base O baza de cunostinte (knowledge base) nu defineste un model unic, ci reprezinta un set de constringeri care pot defini o multime de modele posibile nici o constringere orice model e posibil cu cit exista mai multe constringeri,  cu atit numarul modelelor posibile scade Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 49. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> aspecte importante Knowledge Base vs. Data Base O baza de date defineste un model unic numele diferite sunt interpretate ca indivizi distincti domeniul e compus numai din indivizii numiti in cadrul bazei de date (modelul lumii inchise) extensiile sunt cit mai reduse posibil Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 50. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> aspecte importante Knowledge Base vs. Data Base Modelul unic (Bechhofer, 2004): expresivitate redusa – nu exista negatii/disjunctii nu poate captura informatii incomplete non‐monoton – adaugarea de informatii nu pastreaza adevarul procesul de reasoning (interogare) este facil si rapid  Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 51. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> aspecte importante Knowledge Base vs. Data Base Modelele multiple (Bechhofer, 2004): expresivitate ridicata – conectori booleeni, reuniune,... poate captura/exprima informatii incomplete monotonic – adaugarea de informatii pastreaza adevarul procesul de reasoning (interogare) este dificil si lent Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 52. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> aspecte importante Activitatea de reasoning poate fi realizata automat de un reasoner clasificarea conceptelor – rezultind: un arbore (ierarhie stricta, taxonomie) un digraf aciclic – DAG (poli‐ierarhie, graf conceptual)  normalizare = separarea conceptelor de baza in arbori disjuncti, arborii avind legaturi intre ei via definitii si restrictii Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 53. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> aspecte importante Exemplu: o ontologie privitoare la animale Inainte de clasificare Dupa clasificare Arbore de concepte DAG Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 54. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> aspecte importante Dezvoltarea unei ontologii normalizate presupune: Identificarea conceptelor de baza de sine‐statoare Separarea conceptelor in arbori de concepte Identificarea relatiilor Crearea descrierilor & definitiilor Identificarea modului in care elementele‐cheie trebuie clasificate Utilizarea clasificatorului pentru a forma DAG‐ul Verificarea satisfacerii testelor Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 55. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> aspecte importante Dezvoltarea unei ontologii normalizate presupune: Identificarea conceptelor de baza de sine‐statoare (cu comentarea celor mai putin evidente) Separarea conceptelor in arbori de concepte (poate implica specific. unor proprietati/concepte auxiliare) Identificarea relatiilor (comentarea acelor relatii care nu sunt evidente) Crearea descrierilor & definitiilor (cu oferirea de parafraze pentru fiecare) Identificarea modului in care elementele‐cheie trebuie clasificate (crearea unor teste de regresie) Utilizarea clasificatorului pentru a forma DAG‐ul Verificarea satisfacerii testelor Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 56. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Modelarea unei ontologii privitoare la animale adaptare dupa (Rector, 2004) Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 57. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Intentii & scopuri: realizarea unui index al unei carti despre animale, oferind informatii precum:  locul unde traiesc ce consuma (carnivore, ierbivore, omnivore) cit de periculoase pot fi ce anatomie de baza au – e.g., numarul picioarelor,... ce greutate au ... Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 58. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Colectarea conceptelor: se pot folosi carduri de concepte se lucreaza in grupuri mici de persoane se pot atrage experti ai domeniului Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 59. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Dog Dangerous Carnivore Cat Pet Plant Cow Domestic animal Animal Person Farm animal Fur Tree Food animal Child Grass Fish Parent Herbivore Goldfish Mother Male Father Clase Female posibile Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 60. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz: organizarea conceptelor Carnivore Dog Dangerous Plant Cat Pet Animal Cow Domestic  Fur Person animal Tree Child Farm animal Grass Parent Food animal Herbivore Mother Fish Male Father Goldfish Female Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 61. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Extinderea conceptelor gruparea unor concepte si determinarea caracteristicilor comune: Plant, Animal ↦ Living Thing  ar putea fi adaugati ulterior si termeni ca Bacteria, Fungi,… Cat, Dog, Cow, Person ↦ Mammal alti candidati ar putea fi Goat, Sheep, Horse etc. Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 62. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Pentru facilitarea clasificarii, colectiile de subclase trebuie declarate explicit disjuncte Plant disjointWith Animal Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 63. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Alegerea unor axe conceptuale Adaugarea de termeni abstracti De exemplu: “Living thing” Identificarea relatiilor De exemplu: “eats”, “owns”, “parent of” Identificarea entitatilor ce pot fi definite E.g., “child”, “parent”, “Mother”, “Father” Numirea explicita a conceptelor Utilizarea cunostintelor anterioare (background knowledge) – axiome Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 64. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Relations Living Thing eats owns Modifiers Animal parent‐of Domestic Mammal … Pet Cat Farmed Dog Food Definables Cow Wild Person Carnivore Health Fish healthy Herbivore sick Goldfish Child Gender Plant Parent Male Tree Mother Female Grass Age Father Adult Fruit Food Animal Child Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 65. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Stabilirea entitatilor de sine‐statatoare: “Lucruri” ce exista conform substantivelor lor Oameni, animale, case, actiuni, procese,… Se utilizeaza majoritatea substantivelor Modificatori (modifiers) “Lucruri” ce se pot preschimba in altele Se folosesc adjectivele si adverbele Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 66. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Reorganizam conceptele, grupind entitatile care pot fi definite in arbori separati constituirea conceptelor de baza (primitives) Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 67. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Relations Self_standing eats Modifiers Living Thing owns Domestication parent‐of Animal Domestic … Mammal Wild Use Cat Definables Food Dog Pet Carnivore Cow Risk Herbivore Person Dangerous Fish Child Safe Gold Gender Parent Male fish Mother Female Plant Age Father Tree Adult Food Animal Grass Child Fruit Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 68. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Self_standing Living Thing Concept abstract incluzind toate entitatile vii  Animal – restrictionat la plante si animale in acest moment Mammal Cat Dog Cow Person Fish Gold fish Adaugarea comentariilor Plant clarificatoare (parafraze) Tree Grass Fruit Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 69. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Identificarea constringerilor privitoare la domeniu (domain) si interval (range) pentru fiecare proprietate: Animal eats Living_thing eats domain: Animal  range: Living_thing Person owns Living_thing except Person owns domain:  Person range:     Living_thing and not Person Living_thing parent_of Living_thing parent_of domain:  Animal range:    Animal Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 70. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Pentru entitatile ce pot fi definite trebuie comentate si formalizate definitiile acestora in termeni de primitive, relatii si alte entitati ce pot fi definite Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 71. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Exemplul 1: “A ‘Parent’ is an animal that is the parent of  some other animal” (Ignore plants for now) Parent =  Animal and parent_of some Animal Exemplul 2: “A ‘Herbivore’ is an animal that eats only plants” (NB: All animals eat some living thing) Herbivore = Animal and eats only Plant Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 72. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Stabilirea proprietatilor ce pot aparea la nivel de clasa Ce se poate afirma privitor la toti membrii clasei? exemplu: eats  All cows eat some plants All cats eat some animals All pigs eat some animals and eat some plants Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 73. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Verificarea clasificarii “Cows should be Herbivores” Cows are animals and, amongst other things, eat some grass and  eat some leafy_plants Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 74. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Verificarea clasificarii Trebuie specificata axioma de inchidere (closure axiom) Cows are animals and, amongst other things, eat some plants and eat only plants Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 75. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Verificarea clasificarii (aici, in Protégé): Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 76. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Examinarea listei de modificatori identificarea modificatorilor care au valori mutual exclusive Domestication, Risk, Gender, Age precizarea mai precisa a unora Age ↦ Age_group Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 77. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Modifiers Domestication Domestic Wild Feral Risk Dangerous Risky Safe Gender Male Female Age Infant Toddler Child Noua lista de modificatori Adult Elderly Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 78. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Specificarea valorilor (solutia 1) partitii de valori: clase care partitioneaza o calitate Dangerousness cu sub‐calitatile disjuncte Dangerous, Risky, Safe Se poate specifica proprietatea functionala hasDangerousness : Animal Dangereousness Dangerous_animal = Animal and  hasDangerousness some Dangerous Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 79. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Animal Diagrama partitiilor de valori hasDangerousness someValuesFrom Dangerous animal Risky Dangerous Leo the Lion Dangerousness Leo’s Danger Safe Vezi si www.w3.org/TR/swbp-classes-as-values Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 80. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Specificarea valorilor (solutia 1) partitii de valori: clase care partitioneaza o calitate calitatea partitiile de  valori Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 81. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Partitiile de valori in stilul UML Animal Dangerousness_ Value owl:unionOf Dangerous hasDangerousness Safe_ Risky_ Dangerous_ someValuesFrom Animal value value value Leo the Leo’s hasDangerousness Lion Dangerousness Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 82. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Specificarea valorilor (solutia 2) valori simbolice: indivizii pot enumera toate valorile unei calitati (caracteristici) calitatea specificata este Gender_value, pentru fiecare valoare existind o multime de indivizi valorile vor fi diferite, date ca o enumerare:  Gender_value = { male, female } se specifica o proprietate functionala hasGender : Animal Gender_value Male_animal = Animal and hasGender is male Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 83. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Valorile simbolice – stilul UML Person Gender _value owl:oneOf hasGender Man female male Andrei Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 84. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Principii pentru specificarea valorilor (design pattern): Valori distincte exprimate via Disjoint  pentru clase sau allDifferent pentru indivizi Valorile “acopera” un tip de date  Calitate = Part1 or Part2 or Part3 or … or Partn Calitate = {v1 , v2 , v3 ,…, vn} Proprietatile exprimate sunt deseori functionale Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 85. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Exprimarea rolurilor (proprietatilor) apare necesitatea distingerii rolurilor pe care le joaca entitatile in diferite situatii Exemple: “pet” vs. “farm animal”, “profesor” vs. “student”, “medic” vs. “pacient” Deseori, calificarile trebuie distinse fata de roluri e.g., o persoana poate avea calificare de medic, dar joaca rol de pacient Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 86. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Exprimarea rolurilor (proprietatilor) uzual, rolurile desemneaza relatii Animal Animal Food_animal =  Animal and  Food_animal Mammal has_role Cow Cow some Food_role Horse Horse Dog Pet_animal Pet_animal =  Animal_use_role Animal and  Horse has_role Food_role Dog some Pet_role Pet_role Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 87. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Exprimarea rolurilor (proprietatilor) Situatie: Horse plays_role some Food_role toti caii joaca rol de animale bune de consum o afirmatie prea categorica Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 88. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Observatie: anumite entitati pot fi deduse pe baza inferentei – via reasoners (e.g., Pellet) Grass and Leafy_plants are both kinds of Plant Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 89. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Exprimarea rolurilor (proprietatilor) Solutii: ignorarea problemei intr‐un anumit context inlocuirea lui has_role cu may_have_role se poate specifica Food_Horse = Horse and has_role Food_role Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 90. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Comentarea & parafrazarea tuturor claselor din cadrul ontologiei foarte util pentru alte persoane care vor utiliza si/sau extinde ontologia Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 91. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Oferirea unui set de clase de proba si a unui cadru de testare a ontologiei Clase de proba = clase suplimentare care pot sa fie  sau nu satisfiabile sau clasificabile intr‐un context  particular (“exceptiile de la regula”) in ontologia finala, vor fi eliminate Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 92. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz: privire de ansamblu Living Thing Body Part eats has part Plant Arm eats Animal Leg Grass eats Herbivore Tree Person Carnivore Cow Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 93. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Modelarea unui web privitor la un muzeu de arta adaptare dupa (Enrico Franconi, 2003) Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 94. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 95. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Considerarea – eronata – a unui concept ca fiind rol Painter subClassOf only PAINTING.Painting Painting subClassOf only AUTHOR.Painter PaintEvent subClassOf intersectionOf (some WHO.Painter, some WHAT.Painting) Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 96. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz Acest TBox este redundant Nu se pot detecta usor inconsistentele TBox‐ul este ciclic Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 97. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> studiu de caz La nivel de ABox se specifica: Tabloul Pescuit de ton al lui Dali se gaseste in Madrid Tabloul Pescuit de ton, pictat de Dali in 1966, se gaseste in Madrid Redundanta: Painter (dali), PAINTING (dali, tuna-fishing), Painting (tuna-fishing), AUTHOR (tuna-fishing, dali) etc. Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 98. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> de retinut Aspecte de interes (Aldo Gangemi, 2008): cerinte – e.g., “doresc sa urmez masterul ideal” contructii logice: subClassOf, restrictii de cardinalitate,… ontologii existente – e.g., FOAF, BibTeX, DOLCE, OpenCyc resurse de cunostinte informale: CiteSeer, Open Directory conventii & practici, inclusiv sabloane de proiectare instrumente – editoare, instrumente de reasoning,  convertoare etc. (Protégé, NeON Toolkit, FaCT++, Pellet,  Jena, Virtuoso, Semantic MediaWiki,…) Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 99. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> de retinut Intelegerea clara a distinctiilor (Franconi, 2003): concept (clasa) vs. individ concept (clasa) vs. proprietate (rol) entitate definita vs. entitate dedusa Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 100. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> de retinut Clasa (concept) versus instanta (individ) O multime de indivizi este una numarabila, discreta Spatiul privitor la concepte e ideal continuu si infinit Fiecare individ poseda o identitate clara Daca 2 concepte au descrieri echivalente,  atunci desemneaza acelasi concept Descrierile privitoare la indivizi pot fi alterate Actualizarile privitoare la indivizi, uzual, nu schimba ierarhia conceptelor Alegerea “clasa vs. individ” depinde de granularitate Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 101. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> de retinut Nu e usor de decis daca o entitate trebuie sa fie modelata ca si concept sau drept rol Persoana este un concept (clasa) Mama ca si concept nu exista daca nu consideram ce rol joaca intr‐o relatie parentala (este un concept dependent de o relatie) conventie: alegerea de nume neambigue pentru roluri e.g., hasParent, areMama, areGen etc. Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 102. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> de retinut Fiecarui concept ales i se pot asocia: proprietati intrinseci – caracteristice naturii conceptului proprietati extrinseci – externe, pot sa se modifice in timp parti, fragmente – in cazul obiectelor structurate/compuse pot fi fizice (“studentii dintr­o grupa”, “componentele unui calculator”, “boabele unui strugure”) sau abstracte (“prezentarile unui curs”, “subiectele evocate de artist”,…) Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 103. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> de retinut Rationamentele automate privitoare la indivizi sunt dificil de realizat ontologiile vizeaza in special clasele ontologii ≠ baze de date a se consulta si www.co­ode.org Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 104. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> de retinut Ontologiile reprezinta artefacte avind o structura specifica (lingvistica, ierarhica, logica) Ontologiile vizeaza uzual atit domeniul de cunoastere, cit si activitatile desfasurate specifice acelui domeniu Ontologia urmeaza un ciclu de viata (lifecycle), fiind creata,  evaluata, ajustata, exploatata ca si alt artefact software aspecte de interes: datele, tipurile de workflow‐uri, sabloanele de proiectare, utilizarea propriu‐zisa Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 105. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> Rezumat Knowledge engineering Metodologii de proiectare a ontologiilor Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco
  • 106. <?xml version=“1.0” ?> Semantic Web <curs desc=“…” /> ? Dr. Sabin Buraga http://www.purl.org/net/busaco

×