Biomedicinos mok s l ų informacijos šaltiniai ir informacijos paieška
Ontologijos, semantinis saitynas ir semantinė paieška
-
Upload
saulius-maskeliunas -
Category
Technology
-
view
1.713 -
download
2
description
Transcript of Ontologijos, semantinis saitynas ir semantinė paieška
Ontologijos, semantinis saitynas ir
semantinė paieška
Saulius MaskeliūnasVU Matematikos ir informatikos institutas
Akademijos 4, Vilnius 08663
.
Turinys
1. Saityno raida
2. Semantinis saitynas
3. Ontologijos
4. Semantinė paieška
MII 2
1. Saityno raida
MII 3
Terminija
MII 4
WEB TECHNOLOGIES
SAITYNO TECHNOLOGIJOS
KNOWLEDGE MANAGEMENT
ŽINIŲ VALDYMAS
KNOWLEDGE TECHNOLOGIES ŽINIŲ TECHNOLOGIJOS
KNOWLEDGE DISCOVERY
ŽINIŲ RADIMAS
GRID TECHNOLOGIES IŠTEKLIŲ TINKLO
TECHNOLOGIJOS
Web-based
knowledge networking
saitynu grindžiamo
žinių tinklo naudojimas
explicit knowlege
išreikštos žinios
knowledge centre
žinių centras
onto-
logijomis
grindžiamas
žinių valdymas
management
Knowledge
Grid
Grid/Web service oriented
architecture (SOA)
paslaugomis grindžiama
architektūra
Grid
kn. discovery
žinių radimas
išteklių tinkle
Web knowledge
discovery
žinių radimas
saityne
knowledge discovery
in databases
žinių radimas
duomenų bazėse
inference
loginis išvedimas
expert system
ekspertinė sistema
Semantic Web
semantinis saitynas
semantinė saity-
no paslauga
OWL kalba
Computational Grid
skaičiavimo išteklių
tinklas
XML kalba
HTML kalba
HTTP protokolas
Web service
saityno paslauga
Web database
saityno duomenų bazė
Web 2.0
antros kartos saitynas
webmail
saityno paštas
Data Grid
duomenų išteklių
tinklas
Grid-Web service
išteklių tinklo
saityno paslauga
semantic networks
semantiniai tinklai
knowledge base
žinių bazė
frames
freimai
knowledge map
žinių žemėlapis
ontologies
ontologijos
hypertext
hipertekstas
Web server
saityno serveris
rules
taisyklės
browser
naršykė
semantiniu
saitynu
grindžiamas
žinių val-
dymas
DATABASE TECHNOLOGIES
DUOMENŲ BAZIŲ TECHNOLOGIJOS
WORKFLOW TECHNOLOGIES DARBŲ SRAUTŲ TECHNOLOGIJOS
Web-based
workflow
saitynu grindžiami
darbų srautai
workflow
database
semantinis
išteklių tinklas
Semantic
Grid
knowlege audit
žinių auditas
intellectual capital
intelektinis kapitalas
groupware
grupinio
darbo
sistema
knowledge discovery meta-model
žinių radimo
metamodelis
Web[-based]
information system
saityno
informacinė sistema
http://eta.ktl.mii.lt/~mask/LIKS-IS/Z'iniu_technologiju_z'odyne'lis.pdf ;
VLKK: Vietoj „žiniatinklio“ – „saitynas“ http://www.vlkk.lt/lit/88519
Žinių ir
saityno
technologijų
žodynėlis http://terminai.vlkk.lt ir
Saityno kilmė ir raidaMII 5
5
Hypertext
Hypermedia
WWW
Web of DataSemantic Web
Picture from http://www.theatlantic.com/doc/194507/bush
Dr. Vannevar Bush
“As We May Think”, 1945
Semantic
Annotations
http://oc.sti2.at/sites/default/files/Google%20Knowledge%20Graph_0.ppt
MII 6
Saityno kartos (1)
1. Pamatų padėjimas: HTML kalba
derinyje su HTTP ryšio protokolu (WWW)
WWW – labai sėkminga technologija
(plg.: prieinamos informacijos kiekis,
tokios informacijos naudotojų kiekis),
tačiau WWW pirmiausiai skirta tik žmonėms
skaityti, o ne kompiuteriams automatiškai
naudoti.
MII 7
Saityno kartos (2)
1. Pamatų padėjimas: HTML kalba
derinyje su HTTP ryšio protokolu (WWW)
[~paskutinis XX a. dešimtmetis]
2. Save aprašančių dokumentų naudojimas,
remiantis XML ir RDF kalbomis
[~pirmasis XXI a. dešimtmetis]
MII 8
XML ypatybės
• XML dokumentų prasmė yra intuityviai aiški
(dėka "semantinio" sužymėjimo, žymės yra
taikomųjų sričių vardai)
• Tačiau kompiuteriai intuicijos neturi
(t.y., žymių vardai patys savaime semantikos
nepateikia)
• DTD aprašuose objektai nesiskiria nuo sąryšių
• XML turi ne semantinį, o tik žemo lygio modelį
(t.y., medžio tipo vidinę struktūrą)
MII 9
RDF ir RDF-S ypatybės
RDF (t.y., WWW meta-duomenų vaizdavimo būdas):
• naudoja mažą modeliavimo konstrukcijų rinkinį;
• neatitinka taikymo srities žodyno.
RDF Schema :
• išplečia modeliavimo konstrukcijų rinkinį (klasė-poklasė-tipas, savybė-subsavybė, domenas-sfera);
• įgalina apibrėžti taikymo srities žodyną;
• organizuoja šį žodyną kaip apibendrinimų hierarchiją;
• tačiau RDF-S išreiškiamoji galia yra maža (be tiksliai apibrėžiamos prasmės, be loginio išvedimo modelio).
MII 10
1. Pamatų padėjimas: HTML kalba
derinyje su HTTP ryšio protokolu (WWW)
[paskutinis XX a. dešimtmetis]
2. Save aprašančių dokumentų naudojimas, remiantis
XML ir RDF kalbomis
[pirmasis XXI a. dešimtmetis]
3. Semantinis saitynas (angl.: "Semantic Web"),automatinės semantinės kompiuterių sąveikos galimybių
rengimas
Saityno kartos (3)
MII 11
Nuo saityno link semantinio saityno
D. Fensel, Ch. Bussler. Semantic Web Enabled Web Serviceshttp://nextwebgeneration.com/swsi/resources/wsmf.pdf
Informacijos
radimo,
gavimo,
vaizdavimo,
interpretavimo,
palaikymo
problemų
sprendimas
Saitynas (WWW)
URI, HTML, HTTP
Semantinis saitynas
RDF, RDF(S),
OWL, OWL 2Statinis
saitynas
MII 12
Nuo saityno link saityno paslaugų
D. Fensel, Ch. Bussler. Semantic Web Enabled Web Serviceshttp://nextwebgeneration.com/swsi/resources/wsmf.pdf
Saitynas (WWW)
URI, HTML, HTTP
Semantinis saitynas
RDF, RDF(S),
OWL, OWL 2
Saityno paslaugos
UDDI, WSDL, SOAP
Dinaminis
pasaulinis
tinklas
Statinis
pasaulinis
tinklas
Kompiuterių
skaičiuojamosios
galios
panaudojimas
MII 13
Paslaugomis grindžiama architektūra1. Paslauga yra esybė, kuri suteikia tam tikras galimybes
klientams keitimosi pranešimais būdu; operacijos apibrėžiamos keitimosi pranešimais terminais.Paslaugomis grindžiama architektūra yra tokia, kurioje visos esybės yra paslaugos ir bet kokia architektūroje matoma operacija yra keitimosi pranešimais rezultatas.I. Foster, C. Kessleman, S. Tueke “SOA” (Chapter 17 of “The Grid 2”)
2004 , http://www.cse.buffalo.edu/gridforce/SOAApril13.ppt
2. Paslaugomis grindžiama architektūra pasižymi:
2.1. laisvai susiejamomis paslaugomis,
2.2. aprašomomis nuo programinės aplinkos nepriklausančiomis sąveikomis
2.3. paslaugos gali būti aptiktos ir vykdomos dinamiškai.<soaprpc/> Frequently asked questions http://soaprpc.wordpress.com/category/soa/
MII 14
Paslaugomis grindžiamos architektūros
supaprastinta schema
http://www.w3.org/TR/ws-arch/ , 2003.
Informacijos magistralė
Paslaugos aprašas
Paslauga
MII 15
Paslaugomis grindžiama integracija
IT transformation to Service-Oriented architecture. Bea White paper, 2004.
http://www.wseas.us/e-library/conferences/2007beijing/papers/554-525.pdf
15 6 sąryšiai tarp 6 grafo viršūnių
MII 16
Vandens
išteklių
valdymo
informacinė
sistema (pagrįsta
saityno
paslaugomis)
RAAD
Monitoringo
taškaiRAAD
RAAD
laboratorijos
mėginiaimėginiai
Vand.
DB
AAA
laboratorija
EAA
(EIONET)
Liet.
Statistikos
Departam.
...
...
AM padaliniai
LGT
Internetas...
Regioninės
stotys
Hydrologijos
monitoringo
taškai
Hy-
mer
LHMT
VIVIS portalas
VIVIS
meta
DB
AAA
Vandens
tiekėjai
Jūr.Tyr.C.
Jūros, etc.
monitoringo
taškai
MII 17
Semantinės saityno paslaugos
D. Fensel, Ch. Bussler. Semantic Web Enabled Web Services, http://www.swsi.org/resources/wsmf.pdf
Semantinis saitynas
XML, RDF, RDF(S),
OWL, OWL2
Saityno paslaugos
UDDI, WSDL, SOAP
Intelektualiosios
saityno paslaugos
Semantinio saityno ir saityno paslaugų ypatybių suderinimas
Dinaminis
pasaulinis
tinklas
Statinis
pasaulinis
tinklas
Saitynas (WWW)
URI, HTML, HTTP
Saityno raida
MII 18
http://projects.kmi.open.ac.uk/euclid/introduction/
2. Semantinis saitynas(angl. Semantic Web)
MII 19
MII 20
Pokyčiai per pastaruosius 30 metų
• 1985 m.: duomenų bazių koncepcinis modeliavimas,
dirbtinis intelektas, loginis išvedimas
ekspertinės, žiniomis grindžiamos sistemos
• 1991 m.: LITNET (Internetas Lietuvoje),
kiek vėliau – ir saitynas (WWW)
• nuo 2005 m.: saitynas semantinis saitynas ...
MII 21
MII 22
Semantinio saityno idėja
Tikslas: automatinė kompiuterių tarpusavio sąveika bendrai priimtos terminijos pagrindu, naudojant:
• ontologijų kalbas
• logikos formalizmus
• loginio išvedimo galimybes
W3C papildomi reikalavimai:
• realizuojama XML bazėje
• semantinius teiginius išreiškiančios deklaratyvios kalbos turi būti RDF ir RDF Schemos antstatu
MII 23
Ontologijos samprata
• Filosofijoje "ontologija" turi prasmę "būties teorija", "visos tikrovės svarbiausių ypatybių nagrinėjimas". Čia "ontologija" yra sinonimas terminui "metafizika" (tai aptarinėjo ir Aristotelis IV a.pr.m.e.).„Ontologijos" terminas pirmą kartą panaudotas XVII a.
• Maždaug nuo 1990 m. šis terminas pradėtas naudoti ir Dirbtinio intelekto srityse, kalbant apie:
• žinių bendrą naudojimą [sharing],
• programinių agentų tarpusavio sąveiką,
• visuotinai pripažįstamų [common sense] žinių atvaizdavimą, natūralios kalbos apdorojimą
• ir kt.
Kas tai yra ontologija?
MII 24
Pasaulio tam tikro aspekto modelis, kuris:
• Apibrėžia nagrinėjamos
srities žodyną
• Specikuoja terminų prasmes
Širdis yra raumeninis organas ir
yra dalis circuliacinės sistemos
• Formalizuoja panaudojant tinkamą logiką, pvz.:
http://www.cs.ox.ac.uk/ian.horrocks/Seminars/download/OWL2-overview.ppt
MII 25
Ontologijų naudojimo privalumai
• žinių struktūrizavimo palengvinimas naujose srityse
• bibliotekoje saugomų komponentų pakartotinas
naudojimas (išvengiant būtinumo kurti iš naujo)
• tarpusavio sąveikos tarp skirtingų komponentų
palengvinimas, išsiaiškinant atitikmenis tarp jų
naudojamų terminų
• intelektuali paieška apdorojant užklausas
(t.y., automatiškai apibendrinant užklausas,
surandant artimiausius dalinius atitikmenis)
MII 26
Loginių samprotavimų realizavimas
• Neprieštaringumo tikrinimas
• Ryšių tarp ontologijų nustatymas
• Išvestų (netikėtų) sąryšių tikrinimas
• Ontologijų kūrimo pagalbinė priemonė
• Didelėms ontologijoms
• Kai ontologijos autorių yra daug
• Ontologijų integravimui ir bendram
naudojimui
Semantinio saityno kalbų stekas
MII 27
http://projects.kmi.open.ac.uk/euclid/introduction/
(taksonomijos)
(identifikatoriai)
SWRL
MII 28
Agentų žymėjimo kalba DAML
• Buvo kurta pagal JAV DARPA užsakymą
• Skirta:
• semantinės informacijos vaizdavimui
kompiuteriams perskaitomu pavidalu,
• semantinės sąveikos tarp programinių agentų
užtikrinimui (vietoj šiuo metu naudojamos
XML sintaksinės sąveikos)
• Suderinama su esamomis ir ateities
Interneto technologijomis
(http://www.daml.org/ , http://xml.coverpages.org/daml.html)
MII 29
ftp://ftp.cordis.europa.eu/pub/ist/docs/ka3/studer.pps
MII 30
Semantinio saityno panaudojimas
Ypač greitai auganti rinka:
• "Verslo su verslu sąveikos" (B2B)
taikomosios sistemos
• Agentais paremtos paslaugos
• Semantinio saityno portalai
• Žinių valdymo sistemos
3. Ontologijos
MII 31
MII 32
Ontologijų apibrėžimas
• Ontologija - tai pasirinktos srities sąvokų visumos specifikavimas išreikštu pavidalu [“explicit specification of a conceptualization”
T.R.Gruber 1993 m.].
• Ontologijos specifikuoja nagrinėjimo srities:
• Sąvokas, esybių (daiktų bei reiškinių) tipus
• Sąvokų hierarchijas, esybių tipų tarpusavio sąryšius, priklausomybes
• [Aksiomas, taisykles, dėsningumus apie esybių tipus ir sąryšius]
• [Pavyzdinius atvejus]
MII 33
Ontologijų sudėtingumo lygiai
Deborah L. McGuinness. “Ontologies Come of Age”.In: D. Fensel, J. Hendler, H. Lieberman, W. Wahlster (eds.)The Semantic Web: Why, What, and How, MIT Press, 2001www-ksl.stanford.edu/people/dlm/papers/ontologies-come-of-age-mit-press-(with-citation).htm
MII 34
Ontologijų rūšys (pagal formalumą)
• Neformalios (pvz., terminų katalogai)
• Formalios
• Aksiomatizuotos (pvz.: formalios mokslų teorijos,
taisyklių ir freimų rinkiniai ekspertinėse sistemose,
duomenų bazių koncepcinių schemų specifikacijos)
• Prototipais paremtos (terminologinės)
• Mišrios
MII 35
• “Lengvasvorės" ontologijos išreiškia:
• sąvokas
• elementarius tipus
• sąvokų hierarchiją
• sąryšius tarp sąvokų
• “Sunkiasvorės" ontologijos papildomai išreiškia:
• Kardinalumo (elementų kiekio rinkinyje) apribojimus
• sąryšių klasifikaciją
• pakartotinius tvirtinimus
• galimybes manipuliuoti aksiomomis ir semantika, naudojant
logikos formalizmus ir loginio išvedimo sistemas
Ontologijų rūšys (pagal sudėtingumą)
MII 36
Ontologijų rūšys (pagal paskirtį)
• žinių vaizdavimo ontologijos;
• bendrosios ontologijos,
visuotinai naudojamų sąvokų ontologijos;
• aukščiausio lygio ontologijos,
meta-ontologijos;
• lingvistinės ontologijos;
• nagrinėjimo sričių ontologijos;
• užduočių ontologijos, metodų ontologijos,
taikomųjų programų ontologijos; ir kt.
MII 37
Ontologijų specifikavimo kalbos
• Tradicinės – CARIN, FLogic, LOOM, OCML,
Ontolingua
• Specializuotos – CycL (CyC ontologijai),
GRAIL (medicininei ontologijai GALEN),
NKRL (naratyvinių dokumentų semantiniam
kontekstui aprašyti)
• Saitynui skirtos– SHOE, XOL, OML,
RDF ir RDF Schema, OIL, DAML+OIL,
Web Ontology Language (OWL, OWL 2)
MII 38
Web Ontology Language (OWL 2)
• OWL yra Semantinio saityno sudedamoji dalis; ją kūrė “W3C Web Ontology” darbo grupė DAML+OIL ontologijų kalbos pagrindu,vystoma nuo 2001 m.
• OWL yra W3C konsorciumo rekomenduojama saityno ontologijų aprašymo kalba nuo 2004 m.
• nuo 2009 m. W3C konsorciumas saityno ontologijų aprašymui rekomenduoja naudoti OWL 2 kalbą(OWL 2 tapo faktiniu saityno ontologijų kalbų standartu)
http://www.w3.org/TR/owl2-primer/
MII 39
Ontologijų kūrimo priemonės• Apollo
• LinkFactory®
• OILEd
• OntoEdit
• Ontolingua Server
• OntoSaurus
• OpenKnoME
• Protégé 4.3
• SymOntoX
• WebODE
• WebOnto
• WebProtégéStanfordo universitete sukurta priemonė. Laisvai platinama, plačiai naudojama (230 914 registruotų naudotojų), lengvai išplečiama (iki 150 000 freimų), suderinama su OWL 2. http://protege.stanford.edu
Listing of 185 Ontology Building Tools:
http://www.mkbergman.com/904/
MII 40
[Protégé + TMTab] XML(XTM) TMNav
WebProtégé http://webprotege.stanford.edu/
MII 41
Pavyzdys: ontologija „Bibliotekos ir informacijos mokslas“webprotege.stanford.edu/#Edit:projectId=19fca821-7cfd-402a-af63-376a361c4bfe
MII 42
Automatinis ontologijų kūrimas
• Daugybės ontologijų sudarymo poreikis
• Ontologijų inžinerijos sudėtingumas ir
darbaimlumas
• Mašininio mokymosi panaudojimas ontologijų
kūrimui
• Ontologijų automatinis generavimas esamiems
informacijos ištekliams ("rekonstruojanti
inžinerija“, semantinis anotavimas)
MII 43
Ontologijų evoliucionavimas
• Pasaulis nuolat keičiasi (naujos veiklos, naujos organizacijų struktūros, nauji produktai ir paslaugos, …)
• Ontologijos turi atspindėti šiuos pokyčius (naujos [ar nereikalingomis tampančios] sąvokos ir sąryšiai, naujos sąvokų prasmės)
• Ontologijų palaikymo svarba (taikomųjų programinių sistemų veikimo kokybės priklausymas nuo naudojamų ontologijų „šviežumo“)
MII 44
Ontologijų bibliotekos Internete
• DAML ontologijų bibliotekahttp://www.daml.org/ontologies/
• Atviros biologijos ir biomedicinos ontologijos http://www.obofoundry.org/
• ...
• Protégé ontologijų bibliotekahttp://protegewiki.stanford.edu/wiki/Protege_Ontology_Library
•
Paieška daugiau nei 10 000 ontologijų (!)http://swoogle.umbc.edu/
MII 45
Esamos ontologijų taikymų sritys
• informacijos mokslas, bibliotekininkystė;profesinės terminijos standartizavimas;
• [matematinė] lingvistika; natūralios kalbos generavimas;
• ontologijomis pagrįsta programinių sistemų sąveika;
• duomenų bazių koncepcinės schemos, koncepcinis modeliavimas;
• žinių inžinerija, žinių bazių sistemos;
• brokeriai bei kitókios informacijos paieškos sistemos, pagrįstos ontologijomis;
• korporacinis žinių valdymas; …
MII 46
Pagrindinės ontologijų rūšys
Aukščiausio lygioontologijos
Taikomųjų sričių ontologijos
Užduočių ontologijos
Taikomųjų sistemųontologijos
N. Guarino. Formal Ontology and Information Systems. In: N. Guarino (ed.), Formal Ontology in Information Systems. Proceedings of FOIS’98, Trento, Italy, June 1998. IOS Press, pp. 3-15http://www.loa.istc.cnr.it/Papers/FOIS98.pdf
MII 47
• Aukščiausio lygio ontologijos (ALO) aprašo bendriausias sąvokas (pvz. erdvė, laikas, objektas, įvykis, veiksmas, ir kt.), nepriklausomas nuo konkrečios problemos ar srities.
• Taikomųjų sričių ontologijos aprašo konkrečių sričių žodynus (pvz. medicina, automobiliai), specializuodamos terminus, įvestus aukščiausio lygio ontologijose
• Užduočių ontologijos aprašo konkrečių užduočių ar veiklų žodynus (irgi specializuojant ALO terminus).
• Taikymų ontologijos aprašo sąvokas, kurios yra tiek taikomųjų sričių, tiek užduočių ontologijų specializacija. Dažnai šios sąvokos atitinka roles kurias atlieka tam tikros taikomosios srities esybės vykdydamos tam tikrą veiklą.
Pagrindinės ontologijų rūšys (tęsinys)
MII 48
Pagrindinės ontologijų rūšys (tęsinys)
Aukščiausio lygioontologijos
Taikomųjų sričių ontologijos
Užduočių ontologijos
Taikomųjų sistemųontologijos
Lingvistinėsontologijos
Žinių vaizdavimo meta-ontologijos
MII 49
Žinių vaizdavimo meta-ontologijos
• Pirmos eilės predikatų logika
• Freimų logika
• UML (universali modeliavimo kalba)
• Temų žemėlapiai
MII 50
Aukščiausio lygio ontologijos
• N.Guarino grupės “Top Level of Particulars”
• J.F.Sowa’os “Top Level Ontology”http://www.jfsowa.com/ontology/toplevel.htm
• Suggested Upper Merged Ontology (SUMO) http://www.ontologyportal.org/
• SUO IFF Foundation Ontology http://suo.ieee.org/IFF/
• WordNet top level ontology
• Upper Cyc
• Apie 3 000 bendražmogiškų žinių sąvokų
• Sąvokos grupuojamos į mikro teorijas
• Naujausia atvira versija – Open Cyc v4.0 (2012.10.08)
http://www.opencyc.com/
J.F.Sowa’os „Aukščiausio lygio
ontologija“ (http://www.jfsowa.com/ontology/toplevel.htm)
MII 52
MII 54
54
Cyc Knowledge Base
Thing
Intangible
ThingIndividual
Temporal
Thing
Spatial
Thing
Partially
Tangible
Thing
Paths
Sets
Relations
Logic
Math
Human
Artifacts
Social
Relations,
Culture
Human
Anatomy &
Physiology
Emotion
Perception
Belief
Human
Behavior &
Actions
Products
Devices
Conceptual
Works
Vehicles
Buildings
Weapons
Mechanical
& Electrical
Devices
Software
Literature
Works of Art
Language
Agent
Organizations
Organizational
Actions
Organizational
Plans
Types of
Organizations
Human
Organizations
Nations
Governments
Geo-Politics
Business,
Military
Organizations
Law
Business &
Commerce
Politics
Warfare
Professions
Occupations
Purchasing
Shopping
Travel
Communication
Transportation
& Logistics
Social
Activities
Everyday
Living
Sports
Recreation
Entertainment
Artifacts
Movement
State Change
Dynamics
Materials
Parts
Statics
Physical
Agents
Borders
Geometry
Events
Scripts
Spatial
Paths
Actors
Actions
Plans
Goals
Time
Agents
Space
Physical
Objects
Human
Beings
Organ-
ization
Human
Activities
Living
Things
Social
Behavior
Life
Forms
Animals
Plants
Ecology
Natural
Geography
Earth &
Solar System
Political
Geography
Weather
General Knowledge about Various Domains
Cyc contains:
17,000 Predicates
400,000 Concepts
5,000,000Assertions
Represented in:
• First Order Logic
• Higher Order Logic
• Modal Logic
• Context Logic
• Micro-theories
Specific data, facts, and observations
CYC žinių bazė
http://videolectures.net/bsciw08_lenat_bsw/
CYC žinių bazė
MII 55
http://videolectures.net/bsciw08_lenat_bsw/
MII 56
• CoreLex, EDR Electronic Dictionary, Goi-Taikei (GT)
• Mikrokosmos
• The Generalized Upper Model
http://www.darmstadt.gmd.de/publish/komet/gen-um/newUM.html
• SENSUS
http://www.isi.edu/natural- language/projects/ONTOLOGIES.html
• WordNet http://wordnet.princeton.edu
Turi 118 000 žodžių formų ir 90 000 žodžių reikšmių
• Žodžiai kategorizuojami į daiktavardžius, veiksmažodžius, būdvardžius, prieveiksmius
• Išreiškiami semantiniai sąryšiai tarp žodžių reikšmių (sinonimai, antonimai, IS_A, PART_OF sąryšiai)
• EuroWordNet http://www.illc.uva.nl/EuroWordNet/
Lingvistinės ontologijos
MII 58
WordNet (http://wordnetweb.princeton.edu/perl/webw)
http://www.visualthesaurus.com/
MII 60
Pagrindinės ontologijų rūšys (tęsinys)
Aukščiausio lygioontologijos
Taikomųjų sričių ontologijos
Užduočių ontologijos
Taikomųjų sistemųontologijos
Lingvistinėsontologijos
Žinių vaizdavimo meta-ontologijos
MII 61Taikomųjų sričių ontologijos –
Įmonių ontologija (1)
Veikla
(Acti-
vity)
Veiklos specifikacija (Activity Specification), Vykdyti (Execute), Vykdoma veiklos specifikacija (Executed
Activity Specification), Pradžios momentas (T-Begin), Pabaigos momentas (T-End), Pradinės sąlygos (Pre-
Conditions), Pasekmė (Effect), Veikėjas (Doer), Veiklos dalis (Sub-Activity), Valdžia (Authority), Veiklos
valdytojas (Activity Owner), Įvykis (Event), Planas (Plan), Plano dalis (Sub-Plan), Planavimas (Planning),
Proceso specifikacija (Process Specification), Sugebėjimas (Capability), Įgūdis (Skill), Išteklius (Resource),
Išteklių paskirstymas (Resource Allocation), Išteklių pakaitalas (Resource Substitute).
Organi-
zacija
(Organ-
isation)
Asmuo (Person), Įrenginys (Machine), Akcinė bendrovė (Corporation), Partnerystė (Partnership), Partneris
(Partner), Juridinė esybė (Legal Entity), Organizacijos padalinys (Organisational Unit), Valdyti (Manage),
Įgalioti (Delegate), Valdymo grandis (Management Link), Teisinė nuosavybė (Legal Ownership), Neteisinė
nuosavybė (Non-Legal Ownership), Nuosavybė (Ownership), Savininkas (Owner), Turtas (Asset), Sandėrio da-
lyvis (Stakeholder), Įdarbinimo sutartis (Employment Contract), Pajus (Share), Pajaus savininkas (Share Holder).
Strate-
gija
(Strate-
gy)
Tiklas (Purpose), Turėti tikslą (Hold Purpose), Numatomas tiklas (Intended Purpose), Strateginis tikslas (Strategic
Purpose), Siekis (Objective), Vizija(Vision), Pavedimas(Mission), Užduotis(Goal), Pagalbos siekis (Help Achieve),
Strategija (Strategy), Strateginis planavimas (Strategic Planning), Strateginis veiksmas (Strategic Action), Spren-
dimas (Decision), Prielaida (Assumption), Kritinė prielaida (Critical Assumption), Nekritinė prielaida (Non-Criti-
cal Assumption), Įtakos veiksnys (Influence Factor), Kritinis įtakos veiksnys (Critical Influence Factor), Nekritinis
įtakos veiksnys (Non-Critical Influence Factor), Kritinis sėkmės veiksnys (Critical Success Factor), Rizika (Risk).
Preky-
ba
(Mar-
keting)
Pardavimas (Sale), Galimas pardavimas (Potential Sale), Skirta pardavimui (For Sale), Siūlymas parduoti (Sale
Offer), Pardavėjas (Vendor), Faktinis pirkėjas (Actual Customer), Galimas pirkėjas (Potential Customer),
Pirkėjas (Customer), Perpardavėjas (Reseller), Prekė (Product), Kainos klausìmas (Asking Price), Pardavimo
kaina (Sale Price), Rinka (Market), Segmentavimo kintamasis (Segmentation Variable), Rinkos dalis (Market
Segment), Rinkos tyrimas (Market Research), Rūšies ženklas (Brand Image), Ypatybė (Feature), Poreikis (Need),
Rinkos poreikis (Market Need), Parama parduotant (Promotion), Konkurentas (Competitor).
Laikas
(Time)Laiko linija (Time Line), Laiko intervalas (Time Interval), Laiko momentas (Time Point).
http://www.aiai.ed.ac.uk/project/enterprise/enterprise/ontology.html
MII 62
(Define-Class Legal-Entity (?X) "That which can enter into a
legal contract. For the purposes of the Enterprise Ontology,
this is equivalent to the union of Person, Corporation, and
Partnership."
:Iff-Def (And (Eo-Entity ?X)
(Or (Person ?X) (Corporation ?X) (Partnership ?X)))
:Axiom-Def (Partition Legal-Entity
(Setof Person Corporation Partnership)))
________________________________________________________________
(Define-Class Purpose (?Purpose) "a State-Of-Affairs that is
either
1) the Intended-Purpose of some Plan, or
2) in a Hold-Purpose relationship with some Actor"
:Iff-Def (And (State-Of-Affairs ?Purpose)
(Qua-Entity ?Purpose)
(Or (Exists (?Plan) (Intended-Purpose ?Plan ?Purpose))
(Exists (?Actor) (Hold-Purpose ?Actor ?Purpose)))))
Taikomųjų sričių ontologijos –
Įmonių ontologija (2)
http://www.aiai.ed.ac.uk/project/enterprise/enterprise/ontology.html
MII 63
Pagrindinės ontologijų rūšys (tęsinys)
Aukščiausio lygioontologijos
Taikomųjų sričių ontologijos
Užduočių ontologijos
Taikomųjų sistemųontologijos
Lingvistinėsontologijos
Žinių vaizdavimo meta-ontologijos
MII 64
The Business Process Management Initiative
(http://www.bpmi.org/) :
• Business Process Modeling Language (BPML)
• Verslo procesų modeliavimo kalba (BPML) yra verslo procesų ir juos
palaikančių esybių abstraktus modelis.
• BPML apibrėžia formalų modelį abstraktiems ir vykdomiems procesams
išreikšti, apimantį visus įmonių verslo procesus
(tame tarpe įvairaus sudėtingumo veiklas, transakcijas bei jų kompensavimą,
duomenų valdymą, konkuravimą, išimčių apdorojimą ir operacinę semantiką).
• BPML išreiškia ir gramatiką (XML schemos forma)
įgalinančią išsaugoti ir keistis apibrėžimais
heterogeninėse sistemose ir modeliavimo priemonėse.
• Business Process Modeling Notation v.2.0
Užduočių ontologijos –
Verslo procesų modeliavimo kalba
MII 65
BPML specifikacijoje apibrėžti veiklų tipai
MII 66
BPML specifikacijoje apibrėžta
veiklų egzempliorių būsenų perėjimo diagrama
Veiklų orkestravimas ir choreografija
MII 67
C. Bock. Introduction to the Business Process Definition Metamodel.
OMG, 2008. http://www.omg.org/cgi-bin/doc?omg/08-06-32.pdf
Choreografija
Orkestravimas
MII 68
Pagrindinės ontologijų rūšys (tęsinys)
Aukščiausio lygioontologijos
Taikomųjų sričių ontologijos
Užduočių ontologijos
Taikomųjų sistemųontologijos
Lingvistinėsontologijos
Žinių vaizdavimo meta-ontologijos
MII 69
A.Čaplinskas, A.Lupeikienė, O.Vasilecas. Unified Enterprise engineering environment: ontological point of view. BalticDB&IS-2002 proceedings, Kluwer, 2002, 2 pav.:
EnterpriseSystem
BusinessSystem
BusinessProcess
InformationSystem
InformationProcessing
Process
BusinessSoftwareSystem
BasicProcess
SupportingProcess
BusinessEntity
BusinessInformation
Object
SoftwareBusiness
Object
manipulatesApplicationProgram
manipulates
manipulates
models
representsimplements
EnterpriseFunctional entities
execute
Enterprise system aspects:
FUNCTION / ACTIVITY
INFORMATION
COMPUTERISATION
Taikomųjų sistemų ontologijos –
Įmonių inžinerijos ontologija
4. Semantinė paieška
MII 70
Semantinės paieškos apibrėžimas
• Semantinė paieška – tai duomenų ieškojimas
pasinaudojant informacija, gauta vykdant loginį
išvedimą iš pateiktojoje užklausoje naudojamų
terminų griežtai logiškai apibrėžtų reikšmių.
(angl.: „The act of looking for data with the help
of information inferred from some well-defined meaning of the data itself“).
http://www.betaversion.org/~stefano/papers/semantic-
searching.ppt
MII 71
Semantinės paieškos tikslai
• Semantinė paieška
(vykdoma saityne arba uždaroje sistemoje)
siekia didinti paieškos tikslumą,
suprantant (1) ieškančiojo intencijas ir
(2) panaudotų terminų kontekstinę prasmę,
ir to dėka generuojant tinkamesnius
paieškos rezultatus.
http://www.cse.iitb.ac.in/~cs621-2011/2011-
seminars/SEMANTIC%20SEARCH.ppt
MII 72
Semantinės paieškos pavyzdžiai
Paieškos kriterijai:
[[Category:Actor]] [[born in::Boston]]
[[height::180cm]]
[[Category:Actor]] [[height::>6 ft]] [[height::<7 ft]]
[[born in::Boston]] OR [[born in::New York]]
[[Category:Cities]] [[located in.member of::European
Union]]
http://ext.bn2vs.com/Semantic%20mapping%20with%20MediaWiki.pptx
MII 73
Paieška semantiniuose žemėlapiuose
{{
#ask: [[Category:City]] [[located in::Germany]]
| ?population
| ?area#km² = Size in km²
| ?coordinates
| format=map
}}
http://ext.bn2vs.com/Semantic%20mapping%20with%20MediaWiki.pptx
MII 74
Semantinės paieškos priemonės
http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_semantic_search_engines
MII 75
Sveikatos srities semantinė paieškos
priemonių pavyzdžiai http://HealthLine.com
o uses own taxonomy of > 250,000 health terms
o thousands of Indian doctors and pharmacists
http://www.everydayhealth.com/• Meta-data clusters; Topical clusters
• Second most popular site after WebMD
• http://righthealth.com/o federated search engine
o taxonomy of several million nodes
o organized into a graph by using a combination of human operators and algorithms
http://MedStory.como high-level categorizations or popular URLs
o Purchased by Microsofto http://health.msn.com
http://units.sla.org/division/dpht/meetings/spring2010/PHTD2010-Doszkocs.ppt
MII 76
Ačiū už dėmesį !
Gal turite klausimų ?..
MII 78
Konkrečios įmonės sistemos
pavyzdys: VU MII PSIS skyrius
• veiklos sistemos priklausančios įmonės sistemai „VU MII PSIS“:
• Pagrindinė veikla:
• Mokslinė veikla(pagrindinės temos ir papildomų temų vykdymas)
• Užsakomieji darbai
• Konferencijų organizavimas
• Pagalbinė veikla:
• Doktorantų, magistrų ruošimas; Inventoriaus priežiūra ir kt.)
• Informacinė sistema (IS) – tai, kas yra arba galėtų būti realizuota kaip kompiuterizuota IS.
MII 79
Veiklos sistema „Mokslinė veikla“
Veiklos sistemos
posistemiai
Informacinės
sistemos
Programinės sistemos
Informacijos
kaupimas,
Aptarimas,
Pristatymas
Publikacijos (esama
mokslinė inf.),
Diskusijos,
Seminaras,
Skelbimai,
Reikalavimai,
Nauja informacija
(turinti versijas,
tekstinė ir grafinė),
Darbuotojai
MS Office, El. paštas,
Paieškos Internete priemonės,
Publikacijų DB – tinklalapis,
Mokslininkų DB
Galimos ateityje:
Reikalavimų inžinerijos
programinės priemonės,
Skelbimų lenta, Kadrų DB,
Virtualios konferenc. įranga,
Interneto portalas, etc.
MII 80
Veiklos sistema
„Konferencijų organizavimas“
Verslo sistemos
posistemiai
Informacinės
sistemos
Programinės sistemos
Konkrečios
rengiamos
konferencijos
Bendroji informacija,
dalyviai, biudžetas,
naujienos
Konferencijos tinklalapis,
MS Office,
Elektroninis paštas,
Konferencijos dalyvių DB –
Dalyvių registravimo sistema
Galimos ateityje:
Straipsnių įteikimo ir
recenzavimo sistema,
Dokumentų DB,
Biudžeto sistema
MII 81
Pagalbinė verslo sistema
„Inventoriaus priežiūra“
Verslo sistemos
posistemiai
Informacinės
sistemos
Programinės sistemos
– Žiniaraščiai MS Word
Galimos ateityje:
Darbų srautų sistema,
Inventoriaus duomenų bazė