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Mapeamento de Ontologias
Agentes Inteligentes e Sistemas Cooperativos02 de Dezembro de 2004
Nuno Silva
http://www.dei.isep.ipp.pt/~nsilva
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Tópicos
• Introdução
• MAFRA
• Especificação
• Arquitectura
• Execução & Query
• Conclusão
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Contexto• Neste contexto, pode-se entender ontologia como um modelo de base de
dados
• Ontologia é uma tecnologia chave em muitas aplicações:• Data integration, Knowledge Management, E-Commerce, B2B, Semantic Web
• Mas não é a solução para todos os males:• Os mesmos conceitos são especificados de forma diferente• Diferentes conceitos são especificados da mesma forma• Modelos diferentes evoluem de forma diferente
• Portanto, duas ontologias sobre o mesmo domínio:• São (potencialmente) diferentes• São (potencialmente) (parcialmente) incompatívies
Class1
Class2
Class3 Class4
Class5
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O que é Mapeamento de Ontologias?
Um processo em duas fases:1. A nível Conceptual
• Especificação de relações semânticas entre• Entidades da ontologia de origem (i.e. conceitos, relações, atributos)• Entidades da ontologia de destino
2. A nível Extensional (de instâncias)• Executar as relações semânticas especificadas• Transformando instâncias da ontologia de origem em• Instâncias da ontologia de destino
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Nív
el C
once
ptua
l
-primeiroNome-ultimoNome
<O1>Empregado
-nome<O2>Pessoa
… o que quer dizer:
<O1>Empregado é SemanticamenteEquivalente A <O2>Pessoa
Concatenação de<O1>Empregado.primeiroNomeand <O1>Empregado.ultimoNomeé Semanticamente Equivalente A<O2>Pessoa.nome
Execução
nome = José Ferreirapessoa1 : <O2>Pessoa
nome = Manuel Costapessoa2 : <O2>Pessoa
Nív
elE
xten
sion
al primeiroNome = JoséultimoNome = Ferreira
empregado1 : <O1>Empregado
primeiroNome = ManuelultimoNome = Costa
empregado2 : <O1>Empregado
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Tópicos
• Introdução
• MAFRA
• Especificação
• Arquitectura
• Execução & Query
• Conclusão
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Abstração e normalização(Lift & Normalization)
Medição de semelhanças(Similarity Measurement)
Especificação(Semantic Bridging)
Execução(Execution)
Pós-execução(Postprocessing)
Evo
luçã
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MAFRA – MApping FRAmework
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Tópicos
• Introdução
• MAFRA
• Especificação
• Semantic Bridging Ontology
• Especificação Manual
• Arquitectura
• Execução & Query
• Conclusão
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SBO - Semantic Bridging Ontology• Relações semânticas são representadas através de Pontes
Semânticas• Que entidades são relacionadas• Que transformação é efectuada a nível extensional
• SBO - Semantic Bridging Ontology define:• Taxonomia de pontes semânticas:
• Concept Bridge: responsável pela identidade de objectos• Property Bridge: responsável pelas propriedades dos objectos
• Relações entre pontes semânticas• subBridgeOf• hasBridge
• Flow constructs: Conditional Execution, Disjoint Bridges
• Um mapeamento de ontologias é uma instância da ontologia SBO
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Conceitos
if (Individual.sex = “Male” OR Individual.sex MATCH “M*” )
abstract=true
if Individual.sex MATCH “F*”
Especificação Manual
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concat(sourceString_1, sourceString_2, “ “, targetString)
Propriedades (atributos)
Especificação Manual
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Cópia de relações
copyRelation(sourceRelation, targetRelation)
Mapeamento Manual
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Tópicos
• Introdução
• MAFRA
• Especificação
• Arquitectura• Serviços Multi-dimensionais
• Mapeamento automático
• Execução & Query
• Conclusão
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Multi-dimension Service-Oriented Architecture
Spl
it
Cop
yIn
stan
ce
Cop
yR
elat
ion
Cop
yA
ttrib
ute
Con
cate
nate
Cur
renc
yC
onve
rter
Ser
vice
X
Attr
ibut
eTab
leT
rans
latio
n
ManualBridging
AutomaticBridging
Execution Negotiation Evolution
Sourceinstances
SBOInstance
Source Ontology Semantic BridgeOntology
Target Ontology
SimilarityMeasurement
Source Schema Target Schema
Targetinstances
DB
Source Instances
DB
Target Instances
MAFRA Core Engine
Lift & Normalization
MAFRA Service Interface (API)
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Especificação Automática
Spl
it
Cop
yIn
stan
ce
Cop
yR
elat
ion
Cop
yA
ttrib
ute
Con
cate
nate
Cur
renc
yC
onve
rter
Ser
vice
X
Attr
ibut
eTab
leT
rans
latio
n
Semelhanças(source entity, target entity)
se te
se te
se te
se te
se te
se tese te
se te
se te
se te
SB
SBSB
SB
SBSB
SB
SB
SB
SB
SB
SB
SB
SB
Serviços
inf
inf
inf
inf
inf
inf
inf
inf
inf inf
AutomaticBridging
MAFRA Service Interface (API)
Medidores de Semelhanças
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Tópicos
• Introdução
• MAFRA
• Especificação
• Arquitectura
• Execução & Query
• Conclusão
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(Registo)
Execução & Query
A2
A3 A4
A1Register({O2},{M2-1})
Register({O4},{M4-2,M4-3})
Register({O3},{M3-1})
Register({O1},{M2-1,M3-1})
A2
Ontology MappingMediator
A3 A4
A1
Agent Ontologies MappingsA1 O1 M2-1, M3-1A2 O2 M2-1A3 O3 M3-1A4 O4 M4-2, M4-3
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Query & Execution
A2
Ontology MappingMediator
A3 A4
A1Query(expressionA2)
Query(expressionA1)
Query(expressionA3)
A2
Ontology MappingMediator
A3 A4
A1
Query(expressionA1)
A2
Ontology MappingMediator
A3 A4
A1Query(expressionA2)
Query(expressionA1)
Query(expressionA3)
Reply(resultsA1)Reply(resultsA2)
Reply(resultsA3)
A2
A3 A4
A1Query(expressionA2)
Query(expressionA1)
Query(expressionA3)
Reply(resultsA2)
Reply(resultsA3)
Agent Ontologies MappingsA1 O1 M2-1, M3-1A2 O2 M2-1A3 O3 M3-1A4 O4 M4-2, M4-3
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Tópicos
• Introdução
• MAFRA
• Especificação
• Arquitectura
• Execução & Query
• Conclusão
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Conclusões
• Semantic Bridging Ontology• Object-Oriented• Transformação de conceitos é universal• Transformação de propriedades não é universal!
• Trnasformações correctas
• Muitos (infinidade de) requisitos
• Arquitectura orientada por Serviços Multi-dimensionais• Serviços dinâmicos + Plug able
• Multi-dimensões:
• Especificação automática
• Medição de semelhanças
• Validação
• Evolução
• …