Informační vzdělávání pro: Teorie interaktivních médií
Ontologie
1. Ontologie Přednáška z předmětu Socioekonomická geografie pro geomatiku (KMA/SGG) Otakar Čerba Západočeská univerzita Datum vytvoření: 24.3. 2010 Poslední aktualizace: 27.3. 2010
16. Dokáží pracovat nejen s daty, ale i s informacemi a se znalostmi Čitelnost Člověk Stroj Porozumění Člověk Stroj Sémantický web ONTOLOGIE
17. Aplikační (nejspecifičtější) – obsahují úlohovou i doménovou část Klasifikace ontologií Podle historických paradigmat Podle míry formalizace Podle předmětu formalizace Terminologické (lexikální, taxonomické) -> pokročilé tesaury Informační -> rozvinutí databázových schémat Znalostní -> logické teorie a jejich vazba na realitu, umělá inteligence Neformální Semi-formální -> přirozený jazyk Formální -> další členění podle charakteru jazyka Doménové (konkrétní oblast) Generické (napříč doménami) Úlohové, task (nejde o modelování reality, ale o využívání znalostních modelů -> diagnostika, odvozování, plánování, hodnocení...) Top-level (nejobecnější) Datové (zdroj dat nebo službu)
18. Prvky ontologií Třídy Individua Axiomy Primitivní hodnoty a datové typy Metadata ontologie Informace o prvních Vazba na jiné ontologie Vlastnosti Facety
21. Podobné třídám z oblasti objektově orientovaných jazyků, například dědičností, ale také se liší (např. nezahrnují procedurální metody, možnosti vícenásobné dědičnosti)
29. Sémantické vztahy vlastností Hyponymum Definice Vazba is-a Vztah subclass-superclass Písečná poušť je speciálním příkladem (druhem) pouště. Veškeré instance a podtřídy písečných pouští jsou zároveň také obecnými pouštěmi. Synonymum Meronymum / Holonymum Podobný význam Vazba part-whole Erg má stejný význam jako písečná poušť. Zrnko písku je částí písečné pouště.
40. Open Knowledge Base Connectivity (OKBC) – ekvivalent k Open Database Connectivity (ODBC) – univerzální rozhraní pro přístup ke znalostním systémům, které by umožňovalo komunikaci mezi takovými systémy Důležitá je možnost sdílení, kombinace a znovupoužívání ontologií !
41.
42. DARPA Agent Mark-up Language (DAML-ONT) – vytvoření sémantického jazyka na bázi RDF, který by nabízel větší možnosti než jazyka RDFS
43. DAML+OIL – propojení formátů DAML-ONT a OIL, typické konstruktory (intersectionOf , unionOf, complementOf , oneOf, toClass, hasClass, hasValue, minCardinalityQ , maxCardinalityQ , CardinalityQ ) pro tvorbu logických výrazů a 11 typů axiomů (subClassOf , sameClassAs , disjointWith , subPropertyOf , samePropertyAs , inverseOf , transitiveProperty , uniqueProperty, unambiguousProperty , sameIndividualAs , differentIndividualFrom)
47. Tři základní prvky (triple) – subjekt, predikát (vlastnost subjektu), objekt (hodnota vlastnosti)
48. Subjekt a objekt – zdroj (resource) – specifikace pomocí URI (Uniform Resource Identifier) i primitivní datová hodnota Řeka Úhlava protéká městem Plzeň. Subjekt – město Plzeň Predikát – protéká Objekt – řeka Úhlava <Description about=“nejake.uri/mesto/Plzen“> <proteka resource=“nejake.uri/reka/Uhlava“/> </Description>
49.
50. RDF vs. RDFS = XML vs. Schémové jazyky -> konkrétní specifikace obecného jazyka
75. Návrh ontologií – postup Stanovení základních tříd Popis základních tříd Atributy základních tříd Primitivní koncept Sestavení hierarchie (přímé podtřídy, disjoint třídy, ekvivalentní třídy, sourozenecké třídy...) Deklarace vlastností ontologie
76.
77.
78.
79.
80.
81.
82. Datové modely vs. ontologie Každé město musí být umístěno právě v jednom státě Ontologie Datové modely Město s nepřiřazeným státem Dvě města se stejným názvem Pokud je město přiřazeno k nějakému prvku, pak je to stát Jedno město přiřazeno ke dvěma prvkům: a) Jeden stát se dvěma různými názvy b) Druhý prvek obsahuje jiné město než první prvek Chyba OK Chyba OK Chyba ?
89. Na podobné konceptuální úrovni, ale s nižší možností abstrakce, jsou i další nástroje pro popis dat – UML a Topic Maps
90. Ontologie & GI Konstrukce konceptů a vztahů mezi koncepty Datové modely & popis prostorových dat Slovníky & tezaury Harmonizace & trasformace !
91. Dotazy... Otázky... Připomínky... Náměty... Poznámky... http://geomatika.zcu.blogspot.com/ http://gis.zcu.cz/ ? ? ? ? ? ? ? ? Během přednášek Osobní konzultace Email Webová stránka oddělení Blogující geomatici (RSS) Geomatika na Facebooku http://www.facebook.com/pages/Geomatika/244029904522
Notas del editor
Ontologie – popis struktur, popis propojení struktur (na doméně i mezi doménami) Ontologie – logická vrstva sémantického webu V souvislosti s ontologiemi se používá také termín znalostní kartografie
Filosofie – Aristoteles -> Sowa (současná americký filosof) Explicitní – výslovný, přímý, jasný, zřetelný; otevřeně, přímo vyjádřený. Formální – vyhovující požadavkům, předpisům; zdůrazňující formu – ontologie by měla být formální i formalizovaná -> strojové zpracování dat Specifikace – přesný výčet, podrobnější rozepsání položek, zpřesnění, upřesnění. Sdílený – určený pro veřejné užívání. Konceptualizace – systém pojmů – způsob jak člověk chápe svět a jak ho reprezentuje Jinými slovy můžeme ontologii definovat jako jasný, zřetelný a přímo vyjádřený přesný výčet pojmů daného systému.
Top-level se označují jako core ontology Paradigma – souhrn všech pojetí vědní disciplíny, soubor předpokladů vytvářejících rámec pro existenci určitého jevu Formalizace je přirozená a hlavní vlastnost ontologií – semiformální a neformální ontologie by neměly být ontologiemi Generické se dělí na upper-level (obecné pojmy, základ taxonomie doménové ontologie) a common-sense (specifické, ale doménově nezávislé znalosti) Aplikační ontologie také nejsou z pohledu definice a vlastností v pořádku
Některé ontologie tento prvek nevyužívají, resp. jej nahrazují třídou – neboť ontologie by měly představovat koncepty a nikoli reálné jevy nebo objekty.
Vysvětlit tranzitivnost a inverznost
Je to obecné -> špatná interoperabilita
Primitivní koncept musí být konečný Otázka třída nebo instance? Pojmenování – jednotná konvence, terminologická synonyma musí popisovat faktická synonyma V hierarchii (taxonomii) možnost polyhierarchie Počet podtříd – 2-12, nikdy ne jedna Pozor na dědičnost – vlastnosti dávat k co nejobecnější třídě
Mnoho lidí o nich pouze, ale zato často mluví... UML – grafická úroveň (spíče pro člověka), ontologie (strojové zpracování)