Ontologia stosowana
Transkrypt
Ontologia stosowana
Ontologia stosowana Paweł Garbacz www.l3g.pl Katolicki Uniwersytet Lubelski Jana Pawła II 18 sierpnia 2011 Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 1 / 45 Reprezentacja wiedzy Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 2 / 45 Reprezentacja wiedzy 1 problem: jak zapisać wiedzę w komputerze, aby: 1 2 3 2 maszyna umiała generować nową wiedzę z wiedzy powierzonej ludzie rozumieli (nową i powierzoną) wiedzę maszyna umiała dzielić się wiedzą z innymi maszynami lokalizacja metodologiczna: 1 2 3 4 5 badania nad sztuczną inteligencją informatyka logika psychologia filozofia Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 2 / 45 Problem semantyczny reprezentacji wiedzy Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 3 / 45 Problem semantyczny reprezentacji wiedzy 1 problem wieży Babel Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 3 / 45 Problem semantyczny reprezentacji wiedzy 1 2 problem wieży Babel problemy ze znaczeniem 1 2 3 4 Warszawa jest stolicą Polski. Warszawa jest stolicą Polski. Stolicą Polski jest Warszawa. Warszawa jest siedzibą rządu Polski. Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 3 / 45 Problem semantyczny reprezentacji wiedzy 1 2 problem wieży Babel problemy ze znaczeniem 1 2 3 4 5 Warszawa jest stolicą Polski. Warszawa jest stolicą Polski. Stolicą Polski jest Warszawa. Warszawa jest siedzibą rządu Polski. sdfe@@!!¿¡,. Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 3 / 45 Problem semantyczny reprezentacji wiedzy 1 2 problem wieży Babel problemy ze znaczeniem 1 2 3 4 5 3 Warszawa jest stolicą Polski. Warszawa jest stolicą Polski. Stolicą Polski jest Warszawa. Warszawa jest siedzibą rządu Polski. sdfe@@!!¿¡,. problemy z wnioskowaniem Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 3 / 45 Problem semantyczny reprezentacji wiedzy 1 2 problem wieży Babel problemy ze znaczeniem 1 2 3 4 5 3 Warszawa jest stolicą Polski. Warszawa jest stolicą Polski. Stolicą Polski jest Warszawa. Warszawa jest siedzibą rządu Polski. sdfe@@!!¿¡,. problemy z wnioskowaniem Warszawa jest stolicą Polski. Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 3 / 45 Problem semantyczny reprezentacji wiedzy 1 2 problem wieży Babel problemy ze znaczeniem 1 2 3 4 5 3 Warszawa jest stolicą Polski. Warszawa jest stolicą Polski. Stolicą Polski jest Warszawa. Warszawa jest siedzibą rządu Polski. sdfe@@!!¿¡,. problemy z wnioskowaniem Warszawa jest stolicą Polski. Warszawa jest miastem. Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 3 / 45 Wiedza w komputerze . . . Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 4 / 45 . . . i wiedza w człowieku Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 5 / 45 Rozwiązania problemu semantycznego Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 6 / 45 Rozwiązania problemu semantycznego 1 wersja mini - semantyka w metadanych 2 ... 3 wersja maxi - semantyka w modelu Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 6 / 45 Wiedza w metadanych Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 7 / 45 Wiedza w metadanych dane o danych Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 7 / 45 Wiedza w metadanych dane o danych metadane dla reprezentacji wiedzy XML jako alfabet metadanych Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 7 / 45 Wiedza w metadanych dane o danych metadane dla reprezentacji wiedzy XML jako alfabet metadanych przykład <breakfast menu> <food> <name>Eskalopki wołowe</name> <price>84</price> <calories>850</calories> </food> </breakfast menu> Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 7 / 45 Wiedza w metadanych - schema.org Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 8 / 45 Wiedza w metadanych - schema.org drzewo znaczników HTML (HTML tags), które są/będą wykorzystywane przez Google, Yahoo! oraz Bing do wyszukiwania informacji część standardu HTML5 typ mikrodanych Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 8 / 45 schema.org (2) Restauracja “MAGIA” 20-114 Lublin ul. Rybna 1 / Grodzka 2 RESTAURACJA: kontakt, rezerwacje: tel. +48 (81) 5323041 Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 9 / 45 schema.org (2) <p align=”center”> Restauracja "MAGIA" </p> <br> 20-114 Lublin<br> ul. Rybna 1 / Grodzka 2 <br> <p align=”center”> <br> <b> RESTAURACJA: kontakt, rezerwacje </b> <br> tel. +48 (81) 532304 </p> Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 9 / 45 schema.org (2) <p align=”center”> <div itemscope itemtype=”http://schema.org/Restaurant”> <span itemprop=”name”>Restauracja "MAGIA" </span> </p> <br> <div itemprop=”address” itemscope itemtype=”http://schema.org/PostalAddress”> <br> <span itemprop=”postalCode”> 20-114 Lublin</span> <br> <span itemprop=”streetAddress”>ul. Rybna 1 / Grodzka 2</span> </div> <p align=”center”> <br> <b> RESTAURACJA: kontakt, rezerwacje </b> <br> <span itemprop=”telephone”>+48 (81) 532304</span> </p> </div> Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 9 / 45 schema.org (2) <p align=”center”> <div itemscope itemtype=”http://schema.org/Restaurant”> <span itemprop=”name”>Restauracja "MAGIA" </span> </p> <br> <div itemprop=”address” itemscope itemtype=”http://schema.org/PostalAddress”> <br> <span itemprop=”postalCode”> 20-114 Lublin</span> <br> <span itemprop=”streetAddress”>ul. Rybna 1 / Grodzka 2</span> </div> <p align=”center”> <br> <b> RESTAURACJA: kontakt, rezerwacje </b> <br> <span itemprop=”telephone”>+48 (81) 532304</span> </p> </div> Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 9 / 45 Wiedza w modelu - Cyc Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 10 / 45 Wiedza w modelu - Cyc baza wiedzy prawie 500 000 terminów/słów około 15 000 relacji około 5 000 000 (s)twierdzeń struktura teorii aksjomatycznej Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 10 / 45 Wiedza w modelu - Cyc baza wiedzy prawie 500 000 terminów/słów około 15 000 relacji około 5 000 000 (s)twierdzeń struktura teorii aksjomatycznej “silnik” wnioskujący Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 10 / 45 Wiedza w modelu - Cyc baza wiedzy prawie 500 000 terminów/słów około 15 000 relacji około 5 000 000 (s)twierdzeń struktura teorii aksjomatycznej “silnik” wnioskujący moduł przetwarzania języka etnicznego Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 10 / 45 Cyc jako produkt Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 11 / 45 Cyc jako produkt D. Lenat, R. Guha i in. [Lenat and Guha, 1990] Cycorp - www.cyc.com zastosowania 1 2 3 4 informatyka medyczna analiza finansowa bezpieczeństwo systemów komputerowych ... moduły Cyc: OpenCyc ResearchCyc ... Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 11 / 45 Struktura bazy wiedzy Cyc Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 12 / 45 Struktura bazy wiedzy Cyc dwie relacje teoriomnogościowe 1 2 isa - ∈ genls - ⊂ Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 12 / 45 Struktura bazy wiedzy Cyc dwie relacje teoriomnogościowe 1 2 isa - ∈ genls - ⊂ relacje teorimnogościowe są reprezentowane w Cyc Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 12 / 45 Struktura bazy wiedzy Cyc dwie relacje teoriomnogościowe 1 2 isa - ∈ genls - ⊂ relacje teorimnogościowe są reprezentowane w Cyc mikroteorie reprezentacja kontekstu przynajmniej jedna mikroteoria dla każdego stwierdzenia relacja bardziej-mniej ogólna Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 12 / 45 Struktura bazy wiedzy Cyc dwie relacje teoriomnogościowe 1 2 isa - ∈ genls - ⊂ relacje teorimnogościowe są reprezentowane w Cyc mikroteorie reprezentacja kontekstu przynajmniej jedna mikroteoria dla każdego stwierdzenia relacja bardziej-mniej ogólna mikroteorie mogą być sprzeczne! Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 12 / 45 Wikipedia vs DBpedia Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 13 / 45 Jeżeli sen semantyczny się ziści, to . . . Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 14 / 45 Jeżeli sen semantyczny się ziści, to . . . 1 komputer, tak jak człowiek, będzie w ten sam sposób przetwarzał teksty równoznaczne/synonimiczne 2 komputer, tak jak człowiek, będzie w różny sposób przetwarzał teksty różnoznaczne 3 komputer, tak jak człowiek, będzie generował nową wiedzę Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 14 / 45 Po co ontologia stosowana? Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 15 / 45 Po co ontologia stosowana? Sekret nakręcenia dobrego filmu polega na tym, aby wszyscy kręcili ten sam film. Francis Ford Coppola Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 15 / 45 Po co ontologia stosowana? (2) Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 16 / 45 Po co ontologia stosowana? (2) 1 integracja 1 2 3 integracja zbiorów danych integracja baz danych integracja interfejsów systemów informatycznych Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 16 / 45 Po co ontologia stosowana? (2) 1 integracja 1 2 3 2 integracja zbiorów danych integracja baz danych integracja interfejsów systemów informatycznych wparcie procesów decyzyjnych 1 2 automatyczna dedukcja automatyczna weryfikacja spójności danych Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 16 / 45 Po co ontologia stosowana? (2) 1 integracja 1 2 3 2 wparcie procesów decyzyjnych 1 2 3 integracja zbiorów danych integracja baz danych integracja interfejsów systemów informatycznych automatyczna dedukcja automatyczna weryfikacja spójności danych wzbogacenie semantyczne 1 2 algorytmy oparte na ontologii ontologia z/w kodzie, np. klasy JAVA generowane automatycznie z klas ontologii 3 4 projektowanie systemu informatycznego oparte na ontologii implementacja standardów terminologicznych Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 16 / 45 Po co ontologia stosowana? (2) 1 integracja 1 2 3 2 wparcie procesów decyzyjnych 1 2 3 integracja zbiorów danych integracja baz danych integracja interfejsów systemów informatycznych automatyczna dedukcja automatyczna weryfikacja spójności danych wzbogacenie semantyczne 1 2 algorytmy oparte na ontologii ontologia z/w kodzie, np. klasy JAVA generowane automatycznie z klas ontologii 3 4 4 projektowanie systemu informatycznego oparte na ontologii implementacja standardów terminologicznych zarządzanie wiedzą 1 2 3 odkrywanie wiedzy (knowledge discovery) kategoryzacja zasobów informacynych schematyzacja wiedzy ekspertów dziedzinowych Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 16 / 45 Potrzeba analizy ontologicznej - przykład pierwszy Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 17 / 45 Potrzeba analizy ontologicznej - przykład pierwszy ACFT N7213US N3821US N4452US ... Type B747 B777 A320 ... Tabela: Tabela Resources z DB United Airlines Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 17 / 45 Potrzeba analizy ontologicznej - przykład pierwszy ACFT N7213US N3821US N4452US ... Type B747 B777 A320 ... Tabela: Tabela Resources z DB United Airlines Model 717 747 777 ... Facility Renton Everett Everett ... Tabela: Tabela Production z DB Boeing Corporation Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 17 / 45 Potrzeba analizy ontologicznej - przykład pierwszy ACFT N7213US N3821US N4452US ... Type B747 B777 A320 ... Tabela: Tabela Resources z DB United Airlines Model 717 747 777 ... Facility Renton Everett Everett ... Tabela: Tabela Production z DB Boeing Corporation Tail N4213US N3801US N7252US ... PurchaseDate 1998.02.12 1999.04.12 2004.05.02 ... Tabela: Tabela 777 z DB US Airways Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 17 / 45 Potrzeba analizy ontologicznej - przykład pierwszy (2) Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 18 / 45 Potrzeba analizy ontologicznej - przykład pierwszy (2) Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 18 / 45 Potrzeba analizy ontologicznej - przykład pierwszy (2) Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 18 / 45 Potrzeba analizy ontologicznej - przykład drugi Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 19 / 45 Potrzeba analizy ontologicznej - przykład drugi 1 projekt J-TADIS 1 2 3 integracja różnych systemów zarządzania i kontroli obrony powietrznej (Air Defence Control and Command legacy systems) usługodawca: Ministerstwo Obrony Zjednoczonego Królestwa usługobiorca: Qinetiq (www.qinetiq.co.uk) Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 19 / 45 Potrzeba analizy ontologicznej - przykład drugi 1 projekt J-TADIS 1 2 3 2 integracja różnych systemów zarządzania i kontroli obrony powietrznej (Air Defence Control and Command legacy systems) usługodawca: Ministerstwo Obrony Zjednoczonego Królestwa usługobiorca: Qinetiq (www.qinetiq.co.uk) wiadomości ACO (Air Command Order) 1 2 3 ... ACM - Air Control Means ... Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 19 / 45 Potrzeba analizy ontologicznej - przykład drugi (2) Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 20 / 45 Potrzeba analizy ontologicznej - przykład drugi (2) ... ACMID/ACM:ROZ/NAME:ROZ1/CIRCLE/LATS:240115N0555342E/15.0KM// EFFLEVEL/FLFL:FL150-FL350// ... Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 20 / 45 Potrzeba analizy ontologicznej - przykład drugi (3) Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 21 / 45 Potrzeba analizy ontologicznej - przykład drugi (3) Rysunek: ACM “ROZ1” Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 21 / 45 Potrzeba analizy ontologicznej - przykład drugi (4) Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 22 / 45 Potrzeba analizy ontologicznej - przykład drugi (4) Rysunek: Interpretacja ontologiczna ROZ1 Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 22 / 45 Potrzeba analizy ontologicznej - przykład drugi (5) Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 23 / 45 Potrzeba analizy ontologicznej - przykład drugi (5) Rysunek: Interpretacja ontologiczna ROZ1 Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 23 / 45 Potrzeba analizy ontologicznej - przykład drugi (6) Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 24 / 45 Potrzeba analizy ontologicznej - przykład drugi (6) Rysunek: Interpretacja ontologiczna ROZ1 Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 24 / 45 Ontologia wczoraj . . . Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 25 / 45 Ontologia wczoraj . . . Jest taka wiedza, która rozważa byt jako byt oraz to, co przysługuje mu w sposób istotny (Arysototeles, Metafizyka 1003a 20) Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 25 / 45 Ontologia wczoraj . . . Jest taka wiedza, która rozważa byt jako byt oraz to, co przysługuje mu w sposób istotny (Arysototeles, Metafizyka 1003a 20) τ α µητ α τ α φυσικα Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 25 / 45 Ontologia wczoraj . . . Jest taka wiedza, która rozważa byt jako byt oraz to, co przysługuje mu w sposób istotny (Arysototeles, Metafizyka 1003a 20) τ α µητ α τ α φυσικα Lexicon philosophicum, quo tanquam clave philosophiae fores aperiuntur (R. Goclenius, 1613) Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 25 / 45 Ontologia wczoraj . . . Jest taka wiedza, która rozważa byt jako byt oraz to, co przysługuje mu w sposób istotny (Arysototeles, Metafizyka 1003a 20) τ α µητ α τ α φυσικα Lexicon philosophicum, quo tanquam clave philosophiae fores aperiuntur (R. Goclenius, 1613) (nic) o wszystkim: Nic nie może jednocześnie być jakieś i nie być jakieś. Każdy byt ma swoją przyczynę. W rzeczywistości nie istnieją przedmioty ogólne. ... Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 25 / 45 Ontologia wczoraj . . . Jest taka wiedza, która rozważa byt jako byt oraz to, co przysługuje mu w sposób istotny (Arysototeles, Metafizyka 1003a 20) τ α µητ α τ α φυσικα Lexicon philosophicum, quo tanquam clave philosophiae fores aperiuntur (R. Goclenius, 1613) (nic) o wszystkim: Nic nie może jednocześnie być jakieś i nie być jakieś. Każdy byt ma swoją przyczynę. W rzeczywistości nie istnieją przedmioty ogólne. ... ontologie formalne: ontologia S. Leśniewskiego system H. Scholza metafizyka E. Zalty Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 25 / 45 . . . i ontologia dziś Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 26 / 45 . . . i ontologia dziś inżynieria ontologiczna - dziedzina nauki/inżynierii Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 26 / 45 . . . i ontologia dziś inżynieria ontologiczna - dziedzina nauki/inżynierii informatyka sztuczna inteligencja reprezentacja wiedzy Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 26 / 45 . . . i ontologia dziś inżynieria ontologiczna - dziedzina nauki/inżynierii informatyka sztuczna inteligencja reprezentacja wiedzy ontologie inżynieryjne - artefakty wyprodukowane i opisywane w ontologii inżynieryjnej Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 26 / 45 . . . i ontologia dziś inżynieria ontologiczna - dziedzina nauki/inżynierii informatyka sztuczna inteligencja reprezentacja wiedzy ontologie inżynieryjne - artefakty wyprodukowane i opisywane w ontologii inżynieryjnej http://swoogle.umbc.edu >10 000 ontologii (w 2007 roku)! >100 000 unikalnych dokumentów semantycznych w formacie RDF Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 26 / 45 . . . i ontologia dziś inżynieria ontologiczna - dziedzina nauki/inżynierii informatyka sztuczna inteligencja reprezentacja wiedzy ontologie inżynieryjne - artefakty wyprodukowane i opisywane w ontologii inżynieryjnej http://swoogle.umbc.edu >10 000 ontologii (w 2007 roku)! >100 000 unikalnych dokumentów semantycznych w formacie RDF Sieć Semantyczna (Semantic Web) a ontologia inżynieryjna Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 26 / 45 . . . i ontologia dziś (2) Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 27 / 45 . . . i ontologia dziś (2) 1 wymiar instytucjonalny 1 International Association for Ontology and its Applications (www.iaoa.org) Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 27 / 45 . . . i ontologia dziś (2) 1 wymiar instytucjonalny 1 2 3 4 5 6 International Association for Ontology and its Applications (www.iaoa.org) Institute for Formal Ontology and Medical Information Science (ifomis.org) Knowledge Media Institute (www.kmi.open.ac.uk) National Center For Biomedical Ontology (www.bioontology.org) Information Systems Laboratory (www.ics.forth.gr) ... Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 27 / 45 . . . i ontologia dziś (2) 1 wymiar instytucjonalny 1 2 3 4 5 6 2 International Association for Ontology and its Applications (www.iaoa.org) Institute for Formal Ontology and Medical Information Science (ifomis.org) Knowledge Media Institute (www.kmi.open.ac.uk) National Center For Biomedical Ontology (www.bioontology.org) Information Systems Laboratory (www.ics.forth.gr) ... publikatory 1 2 3 Applied Ontology Data and Knowledge Engineering International Journal of Human and Computer Studies Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 27 / 45 . . . i ontologia dziś (2) 1 wymiar instytucjonalny 1 2 3 4 5 6 2 International Association for Ontology and its Applications (www.iaoa.org) Institute for Formal Ontology and Medical Information Science (ifomis.org) Knowledge Media Institute (www.kmi.open.ac.uk) National Center For Biomedical Ontology (www.bioontology.org) Information Systems Laboratory (www.ics.forth.gr) ... publikatory 1 2 3 4 Applied Ontology Data and Knowledge Engineering International Journal of Human and Computer Studies konferencje: 1 2 3 4 Formal Ontology in Information Systems Formal Ontologies Meet Industry Knowledge Representation and Reasoning ... Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 27 / 45 . . . i ontologia dziś (3) Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 28 / 45 . . . i ontologia dziś (3) 1 ontologiczny sektor IT Apple SIRI BeInformed Cambridge Semantics Connotate Department of Homeland Security EDM Council Franz — AMDOCS IBM Dr. Watson Project Innovative Query Mayo Clinic Recognos Financial Revelytix Sallie Mae Sandpiper Semantic Arts Top Quadrant Trigent Software Visual Knowledge zAgile Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 28 / 45 . . . i ontologia dziś (4) Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 29 / 45 . . . i ontologia dziś (4) 1 Ontologia stosowana mówi wielu językami Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 29 / 45 . . . i ontologia dziś (4) 1 Ontologia stosowana mówi wielu językami KIF Ontolingua Express DAML+OIL RDF i RDF(S) OWL - obecnie OWL 2.0 Common Logic język naturalny Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 29 / 45 . . . i ontologia dziś (5) Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 30 / 45 . . . i ontologia dziś (5) 1 edytory “graficzne” do tworzenia i walidacji ontologii Altova SemanticWorks FluentEditor HOZO Protege TopBraid Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 30 / 45 . . . i ontologia dziś (5) 1 edytory “graficzne” do tworzenia i walidacji ontologii Altova SemanticWorks FluentEditor HOZO Protege TopBraid 2 środowiska programistyczne JENA (jena.sourceforge.net) OwlDotNetApi SETH Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 30 / 45 . . . i ontologia dziś (5) 1 edytory “graficzne” do tworzenia i walidacji ontologii Altova SemanticWorks FluentEditor HOZO Protege TopBraid 2 środowiska programistyczne JENA (jena.sourceforge.net) OwlDotNetApi SETH 3 automatyczne rozumowanie w ontologii rozmaite wtyczki (plugin) do Protege Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 30 / 45 10 000+ ontologii inżynieryjnych w 40 słowach Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 31 / 45 10 000+ ontologii inżynieryjnych w 40 słowach Tag cloud Controlled vocabulary Thesauri Collaborative tagging Folk taxonomy Directory Subject Map Semantic Web Cladistics Markup languages Social bookmarking Tags Tagging Taxonomy Folksonomy Classification Categorization RDF Metadata Systematics Ontology Microformats Data dictionary OPML XOXO OWL Subject Trees Information Architecture Data Reference Model Phylogeny Topic Maps Concept Maps Synsets Glossary Metadata Facets Structure Dublin Core Typology WordNet Tabela: Zestawienie skonstruowane w trakcie Ontology Summit 2007 Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 31 / 45 Ontologie a bazy danych Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 32 / 45 Ontologie a bazy danych 1 (relacyjna) baza danych schemat (logiczny) bazy danych dane w bazie danych Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 32 / 45 Ontologie a bazy danych 1 (relacyjna) baza danych schemat (logiczny) bazy danych dane w bazie danych 2 ontologia aksjomaty fakty Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 32 / 45 Ontologie a bazy danych (2) Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 33 / 45 Ontologie a bazy danych (2) aksjomaty/schemat: StudentWizard ⊆ Human. Wizard ⊆ Human. StudentWizard ∩ Wizard = ∅. Animal ∩ Human = ∅. isMagicalPetOf ⊆ Animal × Human. isFriendOf ⊆ Human × Human. Phoenix ⊆ Animal. Phoenix ⊆ isMagicalPetOf only Wizard. Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 33 / 45 Ontologie a bazy danych (2) aksjomaty/schemat: StudentWizard ⊆ Human. Wizard ⊆ Human. StudentWizard ∩ Wizard = ∅. Animal ∩ Human = ∅. isMagicalPetOf ⊆ Animal × Human. isFriendOf ⊆ Human × Human. Phoenix ⊆ Animal. Phoenix ⊆ isMagicalPetOf only Wizard. fakty/dane: Hedwig ∈ Animal. HarryPotter ∈ StudentWizard. Hedwig isMagicalPetOf HarryPotter . Fawkes ∈ Phoenix. Dumbledore ∈ Human. HermionaGranger is StudentWizard. HarryPotter isFriendOf Dumbledore. Dumbledore isFriendOf HarryPotter . HermionaGranger isFriendOf HarryPotter . Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 33 / 45 Ontologie a bazy danych - otwarty/zamknięty świat Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 34 / 45 Ontologie a bazy danych - otwarty/zamknięty świat Czy HermionaGranger isFriendOf Dumbledore? Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 34 / 45 Ontologie a bazy danych - otwarty/zamknięty świat Czy HermionaGranger isFriendOf Dumbledore? Garbacz (KUL) Ontologia stosowana Wróć do ontologii 18 sierpnia 2011 34 / 45 Ontologie a bazy danych - otwarty/zamknięty świat Czy HermionaGranger isFriendOf Dumbledore? bazy danych Wróć do ontologii Nie: HermionaGranger isFriendOf Dumbledore założenie zamkniętego świata Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 34 / 45 Ontologie a bazy danych - otwarty/zamknięty świat Czy HermionaGranger isFriendOf Dumbledore? bazy danych Wróć do ontologii Nie: HermionaGranger isFriendOf Dumbledore założenie zamkniętego świata ontologia Nie wiem: HermionaGranger isFriendOf Dumbledore założenie otwartego świata Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 34 / 45 Ontologie a bazy danych - jednoznaczność nazw Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 35 / 45 Ontologie a bazy danych - jednoznaczność nazw Ile ∗ isFriendOf HarryPotter ? Garbacz (KUL) Wróć do ontologii Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 35 / 45 Ontologie a bazy danych - jednoznaczność nazw Ile ∗ isFriendOf HarryPotter ? bazy danych Wróć do ontologii 2 nazwy są unikalne Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 35 / 45 Ontologie a bazy danych - jednoznaczność nazw Ile ∗ isFriendOf HarryPotter ? bazy danych Wróć do ontologii 2 nazwy są unikalne ontologia >1 nazwy nie są unikalne (być może: Dumbledore = HermionaGranger ) Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 35 / 45 Ontologie a bazy danych - nowe informacje Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 36 / 45 Ontologie a bazy danych - nowe informacje Fawkes isMagicalPetOf Dumbledore. Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 36 / 45 Ontologie a bazy danych - nowe informacje Fawkes isMagicalPetOf Dumbledore. bazy danych error: Dumbledore ∈ / Wizard Wróć do ontologii schemat definiuje spójność danych (data integrity constraints) Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 36 / 45 Ontologie a bazy danych - nowe informacje Fawkes isMagicalPetOf Dumbledore. bazy danych error: Dumbledore ∈ / Wizard Wróć do ontologii schemat definiuje spójność danych (data integrity constraints) ontologia Dumbledore ∈ Wizard aksjomaty zawierają potencjalnie nowe informacje Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 36 / 45 Paweł Garbacz a ontologia Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 37 / 45 Moje miejsce w ontologii stosowanej Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 37 / 45 Moje miejsce w ontologii stosowanej 1 zastosowania ontologii stosowanej 1 2 3 inżynieria ([Garbacz, 2006], [Borgo et al., 2009a], [Borgo et al., 2009b]) historia ([Garbacz et al., 2010]) politologia ([Garbacz et al., 2009]) Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 37 / 45 Moje miejsce w ontologii stosowanej 1 zastosowania ontologii stosowanej 1 2 3 2 inżynieria ([Garbacz, 2006], [Borgo et al., 2009a], [Borgo et al., 2009b]) historia ([Garbacz et al., 2010]) politologia ([Garbacz et al., 2009]) meta-ontologia ontologii stosowanej ([Garbacz and Trypuz, 2011]) Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 37 / 45 Moje miejsce w ontologii stosowanej 1 zastosowania ontologii stosowanej 1 2 3 inżynieria ([Garbacz, 2006], [Borgo et al., 2009a], [Borgo et al., 2009b]) historia ([Garbacz et al., 2010]) politologia ([Garbacz et al., 2009]) 2 meta-ontologia ontologii stosowanej ([Garbacz and Trypuz, 2011]) 3 popularyzacja idei ontologii stosowanej w polskiej informatyce i filozofii Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 37 / 45 Zastosowanie ontologii stosowanej w inżynierii Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 38 / 45 Zastosowanie ontologii stosowanej w inżynierii Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 38 / 45 Formalizacja Let F be a class of behavioral constraints defined on, and satisfied by, an object D. If F is intended or desired by an agent A, then D has function F for A. ([Chandrasekaran and Josephson, 2000, p. 172]) Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 39 / 45 Formalizacja Let F be a class of behavioral constraints defined on, and satisfied by, an object D. If F is intended or desired by an agent A, then D has function F for A. ([Chandrasekaran and Josephson, 2000, p. 172]) SatCrBeh(a, b0 , b1 ) , CrBeh(a, b0 , b1 ) ∧ ∃a0 , a00 , e0 , e00 (P(a0 , a) ∧ P(a00 , a)∧ PossBeh(a0 , e0 , b0 ) ∧ PossBeh(a00 , e00 , b1 ))∧ (b0 = b1 → ∃e ActBeh(a0 , e, b0 )) ∧ (b0 6= b1 ∧ ∃e ActBeh(a0 , e, b0 ) → ∃e0 ActBeh(a00 , e0 , b1 )) (1) DESG (a, b0 , b1 ) , CrBeh(a, b0 , b1 ) ∧ ∃a0 , a00 (P(a0 , a) ∧ P(a00 , a) ∧ ∀e0 , e1 ((b0 6= b1 ∧ Beh(a0 , e0 , b0 ) ∧ Beh(a00 , e1 , b1 )) → INTG (e0 ) ∧ INTG (e1 )) ∧ ∀e((b0 = b1 ∧ Beh(a0 , e, b0 )) → BehG (a0 , e, b0 )) (2) DevFuncG (a, b0 , b1 ) , SatCrBeh(a, b0 , b1 ) ∧ DESG (a, b0 , b1 ) Garbacz (KUL) Ontologia stosowana (3) 18 sierpnia 2011 39 / 45 Translacja Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 40 / 45 Translacja Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 40 / 45 Zastosowanie ontologii stosowanej w historii Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 41 / 45 Zastosowanie ontologii stosowanej w historii Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 41 / 45 Zastosowanie ontologii stosowanej w politologii Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 42 / 45 Zastosowanie ontologii stosowanej w politologii Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 42 / 45 Bibliografia Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 43 / 45 Bibliografia I Borgo, S., Carrara, M., Garbacz, P., and Vermaas, P. E. (2009a). A formal ontological perspective on the behaviors and functions of technical artifacts. AI EDAM, 23(1):3–21. Borgo, S., Carrara, M., Garbacz, P., and Vermaas, P. E. (2009b). Towards the ontological representation of functional basis in dolce. In Okada, M. and Smith, B., editors, Interdisciplinary Ontology: Proceedings of the Second Interdisciplinary Ontology Meeting, February 28th-March 1st, 2009, Tokyo, volume 2, pages 3–16. Chandrasekaran, B. and Josephson, J. R. (2000). Function in device representation. Engineering with Computers, 16:162–177. Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 43 / 45 Bibliografia II Garbacz, P. (2006). Towards a standard taxonomy of artifact functions. Applied Ontology, 1(3-4):221–236. Garbacz, P., Lechniak, M., Kulicki, P., and Trypuz, R. (2009). Do you still want to vote for your favorite politician? ask ontobella! In Ferrario, R. and Oltramari, A., editors, FOMI, volume 198 of Frontiers in Artificial Intelligence and Applications, pages 102–113. IOS Press. Garbacz, P. and Trypuz, R. (2011). A metaontology for ontological engineering: A philosophers’ perspective. In Vermaas, P. and Dignum, V., editors, Formal Ontologies Meet Industry, pages 16–27. IOS Press. Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 44 / 45 Bibliografia III Garbacz, P., Trypuz, R., Szady, B., Kulicki, P., Gradzki, P., and Lechniak, M. (2010). Towards a formal ontology for history of church administration. In Galton, A. and Mizoguchi, R., editors, FOIS, volume 209 of Frontiers in Artificial Intelligence and Applications, pages 345–358. IOS Press. Lenat, D. and Guha, R. V. (1990). Building Large Knowledge Based Systems. Addison Wesley. Garbacz (KUL) Ontologia stosowana 18 sierpnia 2011 45 / 45
Podobne dokumenty
Metody sztucznej inteligencji w reprezentacji informacji
Rysunek : Trójkąt semiotyczny Garbacza Garbacz (KUL)
Bardziej szczegółowo