Presentation thesis

1. การออกแบบสถาปัตยกรรมออนโทโลยีเพือบูรณาการ
่
ข้ อมูลสาหรับการบริหารงานกิจการนิสิตมหาวิทยาลัย
มหาสารคาม
นาเสนอโดย : นายวรวิทย์ สังฆทิพย์
อาจารย์ที่ปรึ กษา : ผศ.ดร.จิรัฎฐา ภูบุญอบ
อาจารย์ที่ปรึ กษาร่ วม : ดร. ฉัตรตระกูล สมบัติธีระ
เทคโนโลยีสารสนเทศ คณะวิทยาการสารสนเทศ มหาวิทยาลัยหาสารคาม

2. Outline
 ความเป็ นมาของงานวิจย
ั
 งานวิจยที่เกี่ยวข้อง
ั
 วัตถุประสงค์ของการวิจย
ั
 วิธีดาเนิ นการวิจยและผลการวิจย
ั ั
 สรุ ปผล ข้อเสนอแนะ

3. Introduction

4. Related research
 Semantic of social connections
Source : Radar Networks & Nova Spivack, 2007

5. Related research (cont.)
 Semantic web Challenges

6. Related research (cont.)
 ออนโทโลยี (Ontology)
“Person eats Food”
Ref : Mike Uschold (1996)

7. Related research (cont.)
 โครงสร้างออนโทโลยี
 แนวคิด (Concepts)
 คุณสมบัติ (Properties)
 ความสัมพันธ์ (Relational)
 แอกเซี ยม (Axiom)
 ข้อมูลหรื อคาศัพท์ (Instance)
Ref : Benjamins R (2000)

8. Related research (cont.)
 RDF (Resource Description Framework)
Predicate Object
Subject Informatics
site-owner
website
www.it.msu.ac.th
<? xml version= “1.0” encoding= “UTF-16” ?>
< rdf:RDF
xmlns:rdf = “http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#”
<rdf:Description rdf : about = “http://www.it.msu.ac.th”>
<mydomain : site-owner>
Faculty of Informatics Website
</mydomain : site-owner>
</rdf:Description>
Ref : W3C </rdf:RDF>0

9. Related research (cont.)
 ภาษา OWL (Web Ontology Language)
 OWL LITE
 OWL DL
 OWL FULL
Ref : W3C

10. Related research (cont.)
 การเชื่อมโยงออนโทโลยี (Ontology Mapping)
O3
O1 O2 O1 O2
Ontology Mapping Ontology Alignment O1 O2
Ontology Merging
Ref : Calvanese (2001)

11. Related research (cont.)
 สถาปัตยกรรมออนโทโลยี (Ontology Architecture)
 แนวคิดออนโทโลยีแบบเดี่ยว (Single Approach)
Global
DS1 DS2 DSn
Ref : Wach (2001)

12. Related research (cont.)
สถาปัตยกรรมออนโทโลยี (Ontology Architecture)
 แนวคิดออนโทโลยีแบบหลากหลาย (Multiple Approach)
Local Ontology Local Ontology Local Ontology
DS1 DS2 DSn
Ref : Wach (2001)

13. Related research (cont.)
สถาปัตยกรรมออนโทโลยี (Ontology Architecture)
 แนวคิดออนโทโลยีแบบผสม (Hybrid Approach)
Global Ontology
Local Ontology Local Ontology Local Ontology
DS1 DS2 DSn
Ref : Wach (2001)

14. Related research (cont.)
 ฐานความรู้ เวิร์ดเน็ต (WordNet)

15. Related research (cont.)
 งานวิจัย
 งานวิจัยของ Wach (2001) เสนอแนวคิดออกแบบสถาปัตยกรรม
ออนโทโลยีแบบผสม (Hybrid Approach)
 การนามาใช้ในงานวิจัย
 นามาเป็นต้นแบบในการออกแบบสถาปัตยกรรมออนโทโลยีใน
งานวิจัย

16. Research Comparative (cont.)
งานวิจัย
 งานวิจัยของ Hakimpour (2003) เสนอแนวคิดการบูรณาการข้อมูล
แบบโครงร่างหลัก (Global Schema)

17. Research Comparative (cont.)
งานวิจัย
 งานวิจัยของ Suwanmanee S (2005) ออกแบบสถาปัตยกรรมแบ่ง
ออกเป็น 3 ชั้น

18. Research Comparative (cont.)
งานวิจัย
 งานวิจัยของ Yang (2009) เสนอแนวคิดในการเชื่อมโยงออนโทโลยี
Many-to-Many โดยใช้การจาแนกแนวคิด (Concept
Classification)

19. Research Comparative (cont.)
งานวิจัย
 งานวิจัยของ Coley (2005) กล่าวถึงสมการ Wu and Palmer ใช้
ในการวัดความคล้ายคลึงระหว่างข้อมูลโดยใช้ฐานข้อมูลเวิร์ดเน็ตเข้า
มาพิจารณาด้วย

20. Objective
 เพื่อออกแบบสถาปัตยกรรมออนโทโลยีเพื่อบูรณาการข้อมูลเชิง
ความหมายที่มีความหลากหลายให้ใช้งานร่วมกันได้
 เพื่อออกแบบวิธีการเชื่อมโยงออนโทโลยีเชิงความหมาย
 พัฒนาวิธีการเชื่อมโยงออนโทโลยีเชิงความหมาย
 ทดสอบและประเมินผลการเชื่อมโยงออนโทโลยีที่นาเสนอกับ
วิธีการอื่น

21. Experiment
ศึกษาและวิเคราะห์การใช้ข้อมูล
ออกแบบสถาปัตยกรรมการบูรณาการออนโทโลยี
กระบวนการพัฒนาฐานความรู้ออนโทโลยี
ออกแบบการบูรณาการข้อมูลออนโทโลยี
การทดสอบประสิทธิภาพ

22. Experiment (cont.)
 ศึกษาและวิเคราะห์การใช้ขอมูล
้
กรณี ศึกษา ข้อมูลบริ หารงานกิจการนิ สิต มหาวิทยาลัยมหาสารคาม
คณะวิทยาการสารสนเทศ
คณะวิทยาศาสตร์
คณะเทคโนโลยี

23. Experiment (cont.)
ศึกษาการเก็บข้อมูลของหน่วยงาน
โดยข้อมูลที่นามาทดลองแบ่งออกเป็ น 3 ด้าน คือ
 ข้อมูลนิสิต
 ข้อมูลทุนการศึกษา
 ข้อมูลโครงการ

24. Experiment (cont.)
 ข้อมูลนิสิตทั้ง 3 คณะ
คาศัพท์คณะ คาศัพท์คณะ คาศัพท์คณะเทคโนโลยี คาอธิบาย
วิทยาการสารสนเทศ วิทยาศาสตร์
Student_id Educator_id Student_id รหัสนิสิต
Name Name Name Lastname ชื่อนิสิต
Last name Last name - นามสกุลนิสิต
Card Card ID Card รหัสบัตรประชาชน
Bank Account Number Bank เลขบัญชีธนาคาร
Birthday Birthday Birthday วันเดือนปีเกิด
Email Email Mail อีเมล์
Telephone Tel Telephone เบอร์โทรศัพท์
Address Place Address ที่อยู่

25. Experiment (cont.)
 ข้อมูลทุนการศึกษาทั้ง 3 คณะ
คาศัพท์คณะ คาศัพท์คณะ คาศัพท์คณะเทคโนโลยี คาอธิบาย
วิทยาการสารสนเทศ วิทยาศาสตร์
Scholar_id fund_id Scholar_id รหัสทุน
Student_id Educator_id Student_id รหัสนิสิต
Name-lastname Name-lastname Name-lastname ชื่อ-นามสกุลนิสิต
level degree level ชั้นปี
major Department major สาขาที่นิสิตเรียน
Name Scholar Name Name ชื่อทุน
Description Description Description รายละเอียดทุน
Address Place Address แหล่งที่มาของทุน
type type type ประเภททุน
Amount Capital Amount จานวนเงินทุน

26. Experiment (cont.)
 ข้อมูลโครงการทั้ง 3 คณะ
คาศัพท์คณะวิทยาการ คาศัพท์คณะ คาศัพท์คณะเทคโนโลยี คาอธิบาย
สารสนเทศ วิทยาศาสตร์
Activity_id Project_id Project_id รหัสกิจกรรม
Name Project Name Project Name ชื่อกิจกรรม
description description description รายละเอียดกิจกรรม
procedures procedures procedures วิธีการดาเนินการกิจกรรม
event location place สถานที่
First day First day First day วันที่เริ่มจัดกิจกรรม
Last day Last day Last day วันสิ้นสุดกิจกรรม
cost cost budget งบประมาณที่ใช้
Type Activity type Project type Project ประเภทกิจกรรม
Responsible Responsible Responsible ผู้รับผิดชอบ

27. Experiment (cont.)
ผลการวิเคราะห์ขอมูลหน่วยงาน
้
คณะวิทยาการสานเทศ คณะวิทยาศาสตร์ คณะเทคโนโลยี อธิบาย
Student Educator Student ข้อมูลนิสิต
Employee Personnel Staff ข้อมูลพนักงาน
Major Department Major ข้อมูลสาขา
Activities Project Project ข้อมูลโครงการ
Name Name name lastname ชื่อนิสิต
Amount Capital Amount จานวนเงินทุน
Events Location place สถานที่จัดกิจกรรม
Type Activity Type Project Type Activity ประเภทกิจกรรม
Scholarship fund Scholarship ทุนการศึกษา

28. Experiment (cont.)
 ออกแบบสถาปั ตยกรรมการบูรณาการ
 แหล่งข้อมูลสามารถสร้างระบบสารสนเทศขึ้นเอง ไม่ยึดติดกัน
 รองรับแหล่งข้อมูลที่มีรูปแบบข้อมูลที่หลากหลาย
 สถาปัตยกรรมมีขั้นตอนการแปลงแหล่งข้อมูลให้เป็นภาษา OWL
 รองรับการบูรณาการข้อมูลจากหลากหลายแหล่งข้อมูล
 มีพื้นที่เก็บฐานออนโทโลยีที่บูรณาการเข้ากันแล้ว
 รองรับการสืบค้นข้อมูลเชิงความหมาย

29. Experiment (cont.)
Client Layer
User Interface
Mediator Layer
Semantic Search Engine
Ontology Base WordNet
Ontology Integrations Engine
Resource Layer
Local Ontology Local Ontology Local Ontology Local Ontology
Wrapper: Convert Data source to OWL
Data Source 1 Data Source 2 Data Source 3 Data Source n..

30. Experiment (cont.)
 กระบวนการพัฒนาฐานความรู ้ออนโทโลยี
 ออกแบบตามหลักวงจรการออกแบบออนโทโลยี (Ontology Lite Cycle)
Determine Scope
Consider Reuse
Enumerate Term
Define Class
Define Properties
Define Constraints
Create Instances

31. Experiment (cont.)
ออกแบบโครงสร้างออนโทโลยี
ออนโทโลยีบริ หารงานกิจการนิสิตคณะวิทยาการสารสนเทศ

32. Experiment (cont.)
ออกแบบโครงสร้างออนโทโลยี
ออนโทโลยีบริ หารงานกิจการนิสิตคณะวิทยาศาสตร์

33. Experiment (cont.)
ออกแบบโครงสร้างออนโทโลยี
ออนโทโลยีบริ หารงานกิจการนิสิตคณะเทคโนโลยี

34. Experiment (cont.)
กระบวนการบูรณาการออนโทโลยี
 เครื่ องมือที่ใช้ในการบูรณาการ
หัวข้อการพัฒนา ซอฟต์แวร์
Ontology Design Hozo-Ontology Editor
Ontology Development Jena Framework , Ontology Processing API :NECTEC
Ontology Mapping OWL, Jena Framework
Ontology Query Language Pellet, SPARQL

35. Experiment (cont.)
กระบวนการบูรณาการออนโทโลยี
 แบ่งออกเป็ น 6 ขั้นตอน

36. Experiment (cont.)
 Input Ontology
 นาเข้าออนโทโลยีในรู ปแบบของภาษา OWL

37. Experiment (cont.)
กระบวนการบูรณาการออนโทโลยี
 แบ่งออกเป็ น 6 ขั้นตอน

38. Experiment (cont.)
Ontology Classification
คลาส(Class)

39. Experiment (cont.)
 Ontology Classification
คุณสมบัติ (Properties)

40. Experiment (cont.)
กระบวนการบูรณาการออนโทโลยี
 แบ่งออกเป็ น 6 ขั้นตอน

41. Experiment (cont.)
Ontology Analysis

42. Experiment (cont.)
กระบวนการบูรณาการออนโทโลยี
 แบ่งออกเป็ น 6 ขั้นตอน

43. Experiment (cont.)
Semantic Similarity
1 2
Sim(C1,C2)

44. Experiment (cont.)
 หาค่าความคล้ายคลึงของคลาส
ออนโทโลยีที่ 1 ออนโทโลยีที่ 2 ค่าความคล้ายคลึง (simc1,c2)
Project Project 1
Student Educator 0.66
Culture Culture 1
Staff Personnel 0.93
Employee Worker 0.92
Scholarship Scholarship 1
Major Department 0.55
Staff Lecturer 0.5

45. Experiment (cont.)
 หาค่าความคล้ายคลึงของพร๊ อพเพอร์ ต้ ี
ออนโทโลยีที่ 1 ออนโทโลยีที่ 2 ค่าความคล้ายคลึง (simc1,c2)
name title 0.93
address address 1
procedures description 0.75
schedule fund 0.3
student_id student_id 1
Amount Capital 0.85
Event Place 0.8

46. Experiment (cont.)
กระบวนการบูรณาการออนโทโลยี
 แบ่งออกเป็ น 6 ขั้นตอน

47. Experiment (cont.)
 บูรณาการออนโทโลยี
 อาศัยคุณสมบัติของภาษา OWL
 owl:equivalentClass
 owl:equivalentProperty

48. Experiment (cont.)
 การเชื่อมโยงคลาส
ออนโทโลยีที่ 1 ออนโทโลยีที่ 2 ค่าความคล้ายคลึง คุณสมบัติภาษา OWL
Project Project 1 owl:equivalentClass
Student Educator 0.66 owl:equivalentClass
Culture Culture 1 owl:equivalentClass
Staff Personnel 0.93 owl:equivalentClass
Employee Worker 0.92 owl:equivalentClass
Scholarship Scholarship 1 owl:equivalentClass
Major Department 0.55 owl:equivalentClass
<owl:Class rdf:ID="Staff">
<rdfs:subClassOf rdf:resource="#Faculty"/>
<owl:equivalentClass rdf:resource="#Personnel"/>
</owl:Class>
........

49. Experiment (cont.)
 การเชื่อมโยงพร๊อพเพอร์ตี้
ออนโทโลยีที่ 1 ออนโทโลยีที่ 2 ค่าความคล้ายคลึง คุณสมบัติภาษา OWL
name title 0.93 owl:equivalentProperty
address address 1 owl:equivalentProperty
procedures description 0.75 owl:equivalentProperty
schedule fund 0.3 owl:equivalentProperty
student_id student_id 1 owl:equivalentProperty
Amount Capital 0.85 owl:equivalentProperty
Event Place 0.8 owl:equivalentProperty
<owl:DatatypeProperty rdf:ID="name">
<owl:equivalentProperty rdf:resource="#title"/>
<rdfs:domain rdf:resource="#Student"/>
<rdfs:range rdf:resource=" #string"/>
</owl:DatatypeProperty>

50. Performance Evaluation
 ค่าความครบถ้วน (Recall)
ce
Recall=
ec+fe
 ค่าความแม่นยา (Precision)
ce
Precision=
ec+te
 ค่า F-Measure
precision∗recall
F=2( )
precistion+recall
โดยที่ :
ce คือ จานวนข้อมูลที่ถูกดึงออกมาอย่างถูกต้อง
fe คือ จานวนข้อมูลที่ผิดพลาดที่ถูกดึงออกมา
te คือ จานวนข้อมูลที่ถูกต้องแต่ไม่ถูกดึงออกมา

51. Performance Evaluation (cont.)
 การวัดประสิทธิภาพใช้ 2 ขั้นตอน
 ผลการจับคู่การเชื่อมโยง
 ผลการสืบค้น

52. Performance Evaluation (cont.)
 ผลการจับคู่การเชื่อมโยง
รายการ ผลการเชื่อมโยง (คู่)
คลาสที่ถูกต้องในการเชื่อมโยง 20
โปรแกรมสามารถเชื่อมโยง 25
ผู้วิจัยพิจารณาจากโปรแกรม 21
 Precision = 80%
 Recall = 95%
 F-measure = 87%

53. Performance Evaluation (cont.)
 ผลการสื บค้นด้วยภาษา SPARQL
 Precision = 83%
 Recall = 94%
 F-measure = 88%
http://www.mindswap.org/2003/pellet/demo.shtml

54. Conclusion
 ประเมินผลการเชื่อมโยงกับวิธีการอื่น
Feature GLUE MOMIS LSD LOM CCM Our
Approach
Structured      
knowledge
Lexical      
Knowledge
Domain      
Knowledge

55. ข้ อเสนอแนะ
 ควรมีความหลากหลายของข้อมูลมากขึ้น ซึ่งจะส่งผลให้ประสิทธิภาพการ
บูรณาการออนโทโลยีมีมากยิ่งขึ้น
 การเชื่อมโยงออนโทโลยีควรพิจารณาคุณสมบัติของภาษา OWL เข้ามา
ช่วยเพิ่มขึ้น

56. ผลงานการตีพมพ์
ิ
 Sangkatip W, Phuboon-ob J, Sombattheera C. "Search and
Ontology Integration of Student Affair Administration Using the
Semantic Similarity Measurement". Proceedings of The 2012
International Computer Science and Engineering Conference (ICSEC
2012); October 18-19; Garden Cliff Resort & Spa Pattaya. 2012. pp.
236-241.
 วรวิทย์ สังฆทิพย์, จิรัฎฐา ภูบุญอบ, ฉัตรตระกูล สมบัติธีระ. "การเชื่อมโยง
ออนโทโลยีการบริหารงานกิจการนิสิตด้วยวิธีการวัดความคล้ายคลึงเชิง
ความหมาย". Proceedings of the National Conference on Information
Technology (NCIT2012); April 26 – 27, 2012; Grand Pacific Sovereign
Resort & Spa, Cha – am, Thailand. 2012. pp. 443-447.

57. กิตติกรรมประกาศ
 ได้รับทุนผู้มีศักยภาพทางการวิจัย หลักสูตรเทคโนโลยีสารสนเทศ
คณะวิทยาการสารสนเทศ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม ประจาปี
2553

58. Thank You.