1. Semantiskais tīmeklis ––––––––––––––––– Semantic Web
4/19/2018 7:45 AM
Semantiskais tīmeklis ––––––––––––––––– Semantic Web
Andrejs Lesovskis
©2005 Microsoft Corporation. All rights reserved.
This presentation is for informational purposes only. Microsoft makes no warranties, express or implied, in this summary.

2. Lekcijas plāns
Ontoloģijas
Taksonomijas
Tēzauri
OWL valoda

3. Semantiskā tīmekļa slāni

4. Ontoloģija un ontoloģijas (1)
Ontoloģija definē terminus, kas tiek izmantoti, lai aprakstītu un attēlotu zināšanu nozari
Ontoloģija arī ir modelis (konceptu kopa), kas satur šo terminu jēdzienus
Tādejādi, ontoloģija definē vārdnīcu un vārdnīcas jēdzienu.
Cilvēki, datu bāzes un programmas izmanto ontoloģijas, lai apmainītos ar informāciju no noteiktiem domēniem
Domēns: konkrētā zināšanu nozare (piemēram, medicīna, nekustams īpašums, finansu pārvaldība, utt).
Ontoloģijas iekļauj domēna konceptu definīcijas un relācijas starp šiem konceptiem, kuras var izmantot datori
Tās iekodē domēna zināšanas (modular)
Zināšanas, kas aptver domēnus (composable)
Zināšanas var tikt atkārtoti izmantotas (reusable)

5. Ontoloģija un ontoloģijas (2)
4/19/2018 7:45 AM
Ontoloģija un ontoloģijas (2)
"Ontoloģijas definē pamatkonceptus un attiecības, kas veido konkrētas nozares tematisku vārdnīcu, un noteikumus konceptu un attiecību apvienošanai, lai nodefinētu vārdnīcas paplašinājumus."
"Ontoloģija ir formāla, skaidra koplietojamas konceptualizācijas specifikācija."
©2005 Microsoft Corporation. All rights reserved.
This presentation is for informational purposes only. Microsoft makes no warranties, express or implied, in this summary.

6. Ontoloģiju pielietošana (1)
Bioinformātikā
Open Biomedical Ontologies Consortium (GO, MGED)
Gene Ontology Project
Sequence Ontology Project
Graphic showing protein functional domains (sequences of amino acids?); the identifying characteristics of different proteins.

7. Ontoloģiju pielietošana (2)
Medicīnā
Terminoloģiju izveidošana un uzturēšana. Piemēram, Snomed, NCI un Galen.
- Example from project to (semi-) automate the annotation of MRI images of the brain
- FMA derived ontology used to capture knowledge of brain anatomy
Frontal Lobe
Temporal Lobe
Parietal Lobe
Occipital
Lobe
Central Sulcus
Lateral Sulcus

8. Ontoloģiju pielietošana (3)
Sarežģītas un daļēji strukturētas informācijas organizēšana:
UN-FAO, NASA, Ordnance Survey, General Motors, Lockheed Martin, …

9. "Big O" Ontoloģija un "small o" ontoloģija
4/19/2018 7:45 AM
"Big O" Ontoloģija un "small o" ontoloģija
"Big O" Ontoloģija ir filozofijas disciplīna.
"Little o" ontoloģija ir informācijas tehnoloģiju disciplīna.
©2005 Microsoft Corporation. All rights reserved.
This presentation is for informational purposes only. Microsoft makes no warranties, express or implied, in this summary.

10. Ontoloģija un ontoloģijas (2)
4/19/2018 7:45 AM
Ontoloģija un ontoloģijas (2)
Terminu ontoloģija izmanto, lai aprakstītu modeļus ar atšķirīgām detalizācijas (struktūrizācijas) pakāpēm:
Mazāka d. p.: taksonomijas (Semio/Convero, Yahoo hierarchy, UNSPSC), datu bāzes shēmas un metadatu shēmas (ICML, ebXML, WSDL).
Lielāka d. p.: tēzauri (WordNet, CALL, DTIC), konceptuālie modeli (OO models, UML).
Vēl lielāka d. p.: loģiskās teorijas (Ontolingua, TOVE, CYC, Semantic Web).
©2005 Microsoft Corporation. All rights reserved.
This presentation is for informational purposes only. Microsoft makes no warranties, express or implied, in this summary.

11. Ontoloģiju spektrs (1) Stiprā semantika Vājā semantika Loģiskā teorija
Modal Logic
First Order Logic
Loģiskā teorija
Is Disjoint Subclass of with transitivity property
Description Logic
DAML+OIL, OWL
UML
Konceptuāls modelis
Is subclass of
RDF/S
Semantic Interoperability
XTM
Extended ER
Tēzaurs
Has narrower meaning than ER
DB Schemas, XML Schema
Structural Interoperability
Taksonomija
Is sublassification of
Relational
Model, XML
Syntactic Interoperability
Vājā semantika

12. Ontoloģiju spektrs (2) Stiprā semantika Vājā semantika Loģiskā teorija
Modal Logic
First Order Logic
Loģiskā teorija
Problēma: ļoti vispārēja
Semantiskā ekspresivitāte: ļoti augsta
Is Disjoint Subclass of with transitivity property
Description Logic
DAML+OIL, OWL
UML
Konceptuāls modelis
Problēma: vispārēja
Semantiskā ekspresivitāte: augsta
Is subclass of
RDF/S
Semantic Interoperability
XTM
Extended ER
Tēzaurs
Problēma: vispārēja
Semantiskā ekspresivitāte: vidēja
Has narrower meaning than ER
DB Schemas, XML Schema
Structural Interoperability
Taksonomija
Problēma: lokāla
Semantiskā ekspresivitāte: vāja
Is sublassification of
Relational
Model, XML
Syntactic Interoperability
Vājā semantika

13. Jēgas (signifikācijas) trīsstūris
<John_Smith >
Koncepts
Semantika:Jēdziens
Norāde/
Apzīmējums
Apraksts
Termins
Reālās pasaules
referents
“John” + “Smith”
Sintakse:Simboli
Pragmatika:Pielietošana
Paplašinājums

14. Termins “Transportlīdzeklis”
Termins un koncepts
Termins (terminoloģija):
Dabiskās valodas vārdi vai frāzes, kas norāda jēdzienu.
Sintakse, kura aizstāj vai indicē semantiku (jēdzienu).
Koncepts:
Semantiskā vienība (jēdziens), mezgls (entītija) vai saite (attiecība) zināšanu attēlošanas modeļos
Termins “Transportlīdzeklis”
Koncepts Transportlīdzeklis
Koncepts Autotransports
Koncepts Automobilis
Termins “Automobilis”
Termins “Automašīna”
Šaurāks nekā
Sinonīms
Terminu attiecības
Ir apakšklase
Konceptu attiecības

15. Taksonomija
"Taksonomija (vispār.) – zinātniskās klasificēšanas pamatprincipu pētīšana; sistemātiskā klasificēšana; piemērām: sakārtotā augu un dzīvnieku klasificēšana, kas atbilst to dabiskām attiecībām."
" Taksonomija (inf. tehn.) – informācijas entītiju klasificēšana hierarhijas formā, lai tā atbilstu attiecīgajām reālās pasaules entītiju attiecībām."

16. Vājās taksonomijas Piemērs: direktoriju struktūra Piemērs: UNSPSC
4/19/2018 7:45 AM
Vājās taksonomijas
Piemērs: direktoriju struktūra
Nav nav stingri noteiktas semantikas vecāks-bērns attiecībām: nenoteiktas apakšklasificēšanas attiecības.
Nav vispārināšanas / specializācijas taksonomija.
Piemērs: UNSPSC
©2005 Microsoft Corporation. All rights reserved.
This presentation is for informational purposes only. Microsoft makes no warranties, express or implied, in this summary.

17. Stipras taksonomijas
Saskanīgā semantika vēcāks-bērns attiecībām: Narrower than (terminiem) vai Subclass (konceptiem) attiecības.
Vispārināšanas/specializācijas taksonomija.

18. Stipru taksonomiju piemēri
menedžeris
objekts
aģents
persona
darbinieks
organizācija

19. Tēzaurs
"Tēzaurs – ir pārvaldāma vārdnīca, kas ir sakārtota noteiktā secībā un strukturētā tā, lai varētu attēlot un identificēt ar standartiem attiecību indikatoriem ekvivalentas, homogrāfiskas, hierarhiskas un asociatīvas attiecības starp terminiem.“
ANSI/NISO Monolingual Thesaurus Standard

20. Tēzauru terminu attiecības

21. Tēzaura piemērs no CALL
imagery
aerial imagery
infrared imagery
radar imagery
combat support
equipment
radar photography
moving target indicators
intelligence and electronic
warfare equipment
Narrower than
Related to
imaging systems
imaging radar
infrared imaging systems

22. Tēzaurs un ontoloģija Ontoloģija Koncepts Tēzaurs Reālās pasaules
Pārvaldāmā vārdnīca
Termini
Relācijas
Ontoloģija
Koncepts
Loģiskā-konceptuāla
Semantika
(stipra)
Tēzaurs
Reālās pasaules
referenti
Termins
‘Semantiskās attiecības:
Equivalent =
Used For (Synonym) UF
Broader Term/BT
Narrower Term/NT
Related Term/RT
Logical Concepts
Entītijas
Relācijas
Īpašības
Aksiomas
Semantiskās attiecības:
Subclass Of
Part Of
Arbitrary Relations
Meta-Properties on Relations
Terminu
Semantika
(vāja)

23. WordNet
Princeton WordNet (PWN) tiek definēts kā leksikalizētu jēdzienu semantisks tīkls.
Tika izstrādāts Prinstonas universitātē psiholoģijas profesora Dž. Millera vadībā.
PWN ir nekomerciāls, atvērts projekts.

24. WordNet

25. Konceptuālais modelis (UML piemērs)

26. Ontoloģiju attēlošanas līmeni
Valoda
Meta-Level to Object-Level
Ontoloģijas
(Vispārējās)
Meta-Level to Object-Level
Zināšanu bāze
(Konkrētās zin.) 26

27. Web Ontology Language (OWL)
4/19/2018 7:45 AM
Web Ontology Language (OWL)
Ir DAML+OIL valodas revīzija.
Ir W3C rekomendācija.
Eksistē 3 valodas versijas:
OWL Lite
OWL DL
OWL Full
©2005 Microsoft Corporation. All rights reserved.
This presentation is for informational purposes only. Microsoft makes no warranties, express or implied, in this summary.

28. OWL’am izvirzītie mērķi
Labi definēta sintakse
Efektīvas spriešanas atbalsts
Formālās semantikas
Pietiekami izteiksmīga valoda

29. RDFS trūkumi Nav eksistences/kardinalitātēs ierobežojumu
Nav transitīvu, inversīvu un simetrisku īpašību;
Speciālas īpašību iezīmības;
Sarežģītāk atbalstīt spriešanu.

30. OWL entītijas un to attiecības

31. OWL klases <owl:Class rdf:ID="Continent">
<owl:oneOf rdf:parseType="Collection">
<owl:Thing rdf:ID="#Eurasia"/>
<owl:Thing rdf:ID="#Africa"/> …
</owl:oneOf>
</owl:Class>
<owl:Class rdf:ID="Opera"> <rdfs:subClassOf rdf:resource="#MusicalWork" /> </owl:Class>

32. OWL piemērs <owl:Class rdf:ID="mathCourse">
<rdfs:subClassOf>
<owl:Restriction>
<owl:onProperty rdf:resource= "#isTaughtBy"/>
<owl:hasValue
rdf:resource= "#949352"/>
</owl:Restriction>
</rdfs:subClassOf>
</owl:Class>

33. OWL piemērs (2) <owl:Class rdf:ID="carnivore">
<rdfs:comment>Carnivores are exactly those animals that eat animals.</rdfs:comment>
<owl:intersectionOf rdf:parsetype="Collection">
<owl:Class rdf:about="#animal"/>
<owl:Restriction>
<owl:onProperty rdf:resource="#eats"/>
<owl:someValuesFrom rdf:resource="#animal"/>
</owl:Restriction>
</owl:intersectionOf>
</owl:Class>

34. OWL piemērs (3) @prefix ex: <http://example.org>.
ex:Canine rdf:type owl:Class.
ex:Human rdf:type owl:Class.
ex:Spike rdf:type ex:Canine.
ex:Ryan rdf:type ex:Human.

35. OWL redaktori Protégé (Maryland Information and Network Dynamics Lab),
Swoop (Stanford University),
Emacs.

36. Rīki un infrastruktūra (1)
Redaktori/vide:
Oiled, Protégé, Swoop, Construct, Ontotrack, …

37. Rīki un infrastruktūra (2)
Spriešanas sistēmas
Cerebra, FaCT++, Kaon2, Pellet, Racer, …
Pellet

38. Paldies par uzmanību! 4/19/2018 7:45 AM
©2005 Microsoft Corporation. All rights reserved.
This presentation is for informational purposes only. Microsoft makes no warranties, express or implied, in this summary.