Константинова Наталья

Актуальность На данном этапе существования компьютерных технологий и техники, с развитием наукоемких областей все быстрее растет объем информации. Появилась необходимость создания всеобъемлющих баз знаний, автоматической обработки информации. Возрастает интерес к формальным онтологиям как эффективному средству представления знаний.

Semantic Web (2001) Semantic Web (2001) Все чаще можно услышать о Semantic Web (2001) Надстройка над WWW, страницам сайта приписано некоторое формальное семантическое описание Онтология это средство для описания смысла и связи понятий.

Онтология: 2 значения Философская дисциплина изучает наиболее общие характеристики бытия и сущностей Онтология – артефакт, структура, описывающая значения элементов некоторой системы

Онтология (артефакт) Онтология (артефакт) Неформально, онтология представляет собой некоторое описание взгляда на мир применительно к конкретной области интересов. Это описание состоит из терминов и правил использования этих терминов, ограничивающих их значения в рамках конкретной области

Определение онтологии На формальном уровне, под онтологией понимается: - система понятий некоторой предметной области, которая представляется как набор сущностей, соединенных различными отношениями.

Структура онтологии Королева Виктория, Платон, Евгений Плющенко Аксиомы Отношения Понятия Отдельные экземпляры Человек ; Животное Если Х смертен, то Х когда-нибудь умрет. часть-целое ; родовидовые

Общие сведения Преимущество - формальная структура, делающая возможным их простую компьютерную обработку Это достаточно новая область (исследования с конца 90х годов) Однако уже сейчас создан ряд больших онтологий, включающих несколько тысяч понятий (OMEGA, SUMO, DOLCE и др.)

Где можно применять онтологии искусственный интеллект; информационный поиск; вопросно-ответные системы; машинный перевод; системы понимания языка (аннотирование текста, реферирование, проверка непротиворечивости текста и т.д.)

Языки представления Изначально - основным языком описания онтологий являлся XML. Затем развивалось множество языков формального представления (напр. SHOE, OIL, DAML, DAML+OIL и др.). В 2004 году члены World Wide Web Consortium (W3C) рекомендовали использование универсального стандарта для сетевого обмена онтологической информацией – Web Ontology Language (OWL), а также RDF (Resource Data Framework).

Редакторы онтологий Сейчас существует множество коммерческих или же свободно распространяемых программных продуктов для создания и редактирования онтологий. Однако мы затронем лишь два из них: DOE и Protégé.

Выбор редактора Во многом оценка функциональности программ для построения онтологий зависит от: практической задачи (целей разработчика) области знания, в рамках которой строится онтология разрабатываемой онтологии

Специфика онтологии В нашем случае строилась онтология подобласти финансового менеджмента, одной из особенностей которой было отсутствие конкретных экземпляров; наличие многообразия отношений, а не только родовидовых.

Экспорт Для онтологии важна простота ее переноса на другие платформы и внедрения в другие программные продукты и онтологии, переводимость на другие формальные языки: DOE – предоставляет экспорт в RDFS; OWL presentation syntax; OWL exchange syntax; OIL plain text; OIL XML; DAML+OIL; CGXML. Protégé – экспорт в RDF; RDFS; XML; HTML; OWL; Clips; N3; TURTLE.

Специфика структуры редакторов - DOE В Doe присутствуют: класс свойство - домен Разбиение на дифференциальную часть и референциальную. Д. – манипулирует на уровне понятий, а Р – на уровне конкретных экземпляров. В каждой части отдельно строятся иерархии понятий/экземпляров и отношений

Специфика структуры редакторов - Protégé В Protégé присутствуют: классы слоты (=свойство) экземпляры фасеты (= ограничения слотов)

Как создать онтологию Выделение понятий Формулирование отношений между понятиями Пополнение онтологии конкретными экземплярами Формулировка аксиом Переходя от одного элемента онтологии к другому, продемонстрируем специфику сравниваемых редакторов

Отражение классов - DOE

удобен метод выявления оснований для деления (присутствуют такие поля, как сходство и различия с родительским классом и с братьями) – помогает формализовать выделение классов; однако избыточны генерируемые определения (они генерируются автоматически на основе сходства с братьями и различия с братьями); встроены синонимы и лексические предпочтения; нет поддержки русского языка для представления.

Отражение классов - Protégé

есть возможность описания метаклассов («шаблонов» для классов) поддерживается множественное наследование; предоставляется выбор типа представления классов. Можно указать, как хочешь видеть класс, какие описания туда включить. нет встроенных синонимов. Их надо задавать отдельно при помощи слота.

Отражение отношений - DOE

позволяет строить иерархии отношений но нет привязки к классам или экземплярам (возможна лишь путем установки домена для отношения) однако неясно, как задавать отношения отличные от родовидовых, напр.часть-целое

Отражение отношений - Protégé

возможность создавать и широко описывать новые отношения в дополнение к стандартным. Список стандартных также велик. Кроме того, существует возможность связывать отдельные классы или экземпляры посредством различных отношений. То есть – наглядность!

Отражение отношений - Protégé есть фасеты – ограничения на отношениях – мощность, домен, диапазон и др. также есть установка отношений между самими слотами – напр.: owl:equivalentProperty (определяет эквивалентное свойство) и owl:inverseOf (определяет обратное свойство)

Работа с конкретными экземплярами - DOE

очень просто создавать экземпляры но нельзя их напрямую описывать при помощи отношений и свойств

Работа с конкретными экземплярами - Protégé

много возможностей для приписывания конкретных свойств отдельному экземпляру можно связывать отношением конкретный экземпляр и класс можно задавать формы представления экземпляров.

Аксиомы DOE – не поддерживаются; Protégé: существует как дополнительная опция

Protégé - запросы Возможно использование сложных запросов для поиска в рамках онтологии. Можно осуществлять выборку информации, проверку и т.д.

Protégé - запросы

Выводы DOE проще в использовании Protégé сложнее, но предоставляет больше возможностей для адаптации под конкретную задачу и конкретного пользователя.

???Вопросы???