OWL DL Ontolo ijas un Datorlingvistikapodnieks/slides/descrlog/tre5app.pdf · Kas ir OWL DL ontoloģija? zontology is a set of axioms used to formally define concepts and relations

OWL DL Ontoloģijasun Datorlingvistika

29/03/2006Guntis BārzdiņšLU MII

Saturs

OWL DL, teorija, secinātāji un spēļu piemērsReāls piemērs, kur tas viss tiešām ir vajadzīgs

OWL DLOWL Full – nav definēta formāla semantikaOWL DL – formāla semantika, bagāta valodaOWL Lite – formāla semantika, nabadzīga valoda

T.B.Lee: “OWL came out better than expected..”

Kas ir OWL DL ontoloģija?

ontology is a set of axioms used to formally define concepts and relations that exist in a certain domain and assert information about individuals in that domain

OWL is the de-facto standard for the ... Semantic Web. One of the main benefits of OWL is the support for formal reasoning. OWL-DL is its most relevant subsetsince its semantics are firmly rooted in Description Logic, a decidable fragment of First Order Logic.

OWL DL Rediģēšana = Racer + Protégé

TCPport 8088

DIG protocol

RacerPro 1.9vai

PelletProtégé 3.1

my.owl

OWL DL Izmantošana = Jena, Prolog

rdf_load(‘my.owl’).rdf_save(‘my.owl’).

my.owl

rdf triples

aplikācija

5MB

50MB

rdf(A,B,C).

OWL DL Izmantošana = Jena, Prolog

rdf_load(‘my.owl’).rdf_save(‘my.owl’).

my.owl

rdf triples

txt2owl

inst.owl

“uz cehu skrien

strādnieki”

morfoloģija sintakse

5MB

50MB

vārdnīca

OWL DL mini-secinātājs SWI-Prologā: “redundant_subclass_relation”

:- use_module(rdf_db).:- use_module(rdfs).

:- rdf_load('ont.owl').

redundant_subclass(A,C) :-rdf(A,'http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#subClassOf',C),

concat('http',_,C), rdf(B,'http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#subClassOf',C), not(A=B), rdfs_subclass_of(A,B).

Picu ontoloģija

PizzaPizzaBase

DeepPan ThinAndCrispy

NamedPizza

PizzaTopping1..N

1

CheeseTopping

MeatTopping

VegetarianPizza

VegetableTopping

MargheritaPizza

AmericanaPizza

1

1

0..1

0..1

1

MyNewPizza

Picu ontoloģija

PizzaPizzaBase

DeepPan ThinAndCrispy

NamedPizza

PizzaTopping1..N

1disjointWith

CheeseTopping

MeatTopping

disjointWith

VegetarianPizza

VegetableTopping

disjointWith

disjointWith

MargheritaPizza

AmericanaPizza

1

1

0..1

0..1

1

MyNewPizza

disjointWith

Picu ontoloģija

PizzaPizzaBase

DeepPan ThinAndCrispy

NamedPizza

PizzaTopping1..N

1disjointWith

CheeseTopping

MeatTopping

disjointWith

VegetarianPizza

VegetableTopping

disjointWith

disjointWith

MargheritaPizza

AmericanaPizza

1

1

0..1

0 0..1

0

1

MyNewPizza

0

disjointWith

Picu ontoloģija

PizzaPizzaBase

DeepPan ThinAndCrispy

NamedPizza

PizzaTopping1..N

1disjointWith

CheeseTopping

MeatTopping

disjointWith

VegetarianPizza

VegetableTopping

disjointWith

disjointWith

MargheritaPizza

AmericanaPizza

1

1

0..1

0 0..1

0

1

MyNewPizza

0

RacerProreasoner

inconsistency

classification

disjointWith

UNA (Unique Name Assumption) =dažādos vārdos nosauktas klases vaiindividuāļi ir atšķirīgi.OWL DL nelieto UNA, ja vien tas nav expliciti pateikts ar differentFrom vai AllDifferent(individuāļiem) vai disjointWith(klasēm)

Primitive and Defined classes

Classification

SemTi-Kamols projekts

Projekta mērķis ir nodrošināt semantiskā tīmekļa tehnoloģiju sekmīgu ieviešanu Latvijā, tajā skaitā izveidojot nepieciešamos resursus latviešu valodas un semantiskā tīmekļa sasaistei

Pirmā posma galvenie sasniegumi:– Eksperimentālas metodikas un programmatūras izstrāde

automātiskai semantisko relāciju izguvei un klasificēšanai no skaidrojošās vārdnīcas.

– Izveidota Semantiskā tīmekļa pilotaplikācija, kas, izmantojot ierobežotus gramatikas likumus, formālo leksikonu un ontoloģiju, prot ierobežotas sintakses teikumu nozīmireprezentēt OWL formā.

– Sagatavotas 2 publikācijas

Pilota aplikācija(pieejama http://www.semti-kamols.lv/)

<teach rdf:ID="teach_956"><GramTense>

<Present rdf:ID="Present_448"></Present>

</GramTense><agent>

<teacher rdf:ID="teacher_978"><GramGender>

<male rdf:ID="male_845"></male>

</GramGender><GramCount>

<Singular rdf:ID="Singular_929"></Singular>

</GramCount><literal-object-attribute>

<Functional rdf:ID="Functional_178"></Functional>

</literal-object-attribute></teacher>

</agent><experiencer>

<sports-role rdf:ID="sports-role_151"><GramGender>

<male rdf:ID="male_693"></male>

</GramGender><GramCount>

<Singular rdf:ID="Singular_728"></Singular>

</GramCount><literal-object-attribute>

<Material rdf:ID="Material_725"></Material>

</literal-object-attribute></sports-role>

</experiencer></teach>

Ierobežotam latviešu valodas leksikonam, pilota aplikācija nodrošina automātisku “tulkošanu” uz Semantiskā tīmekļa valodu OWL DL (atbilstoši dotai augšējā līmeņa ontoloģijai)

Pilotaplikācija www.semti-kamols.lv

<teach rdf:ID="teach_726"><GramTense>

<Present rdf:ID="Present_967"/></GramTense><agent>

<parent rdf:ID="parent_155"><GramGender>

<female rdf:ID="female_718"/></GramGender><GramCount>

<Singular rdf:ID="Singular_263"/></GramCount><literal-object-attribute>

<Functional rdf:ID="Functional_432"/></literal-object-attribute>

</parent></agent><experiencer>

<offspring rdf:ID="offspring_918">...

</offspring></experiencer>

</teach>

Vārdnīca

Sintaktiskie šabloni

Ontoloģija

MorfoloģijaTxt2Owl

analizators

* Angļu valoda OntoSem ontoloģijā tiek lietota kā metavaloda

Ontoloģiju struktūra

metafizika

ekon

omik

a

astro

nom

ija

med

icīn

a

TOP

BOTTOM

OntoSem ontoloģijas augšējie līmeņi

IN

Kopā ~8000 klases un ~700 property tipi

ALL

PROPERTY OBJECT EVENT LITERAL

ATTRIBUTECASE-ROLEACCOMPANIERAGENTBENEFICIARYDESTINATIONEXPERIENCERINSTRUMENTLOCATIONPATHSOURCETHEMESPATIAL-RELATIONABOVEACROSSACROSS-FROMBEHINDBELOW-AND-TOUCHINGBESIDEBETWEEN-SPATIALCENTER-OFDIRECTIONAL-RELATIONSPATIAL-PATH

PHYSICAL-OBJECTANIMATEANIMALINVERTEBRATEMITESCORPIONSPIDERTICKCRABCRAWFISHCYCLOPSLOBSTERPRAWNINTANGIBLE-OBJECTENERGYNUCLEAR-ENERGYRADIATIONSOLAR-ENERGYENTROPYFORCECURRENTTIDEWIND

MENTAL-EVENTANALYZEDETERMINECOMPAREDIFFERENTIATEDECIDEDEFINEEVALUATEIDENTIFYSOLVETESTPHYSICAL-EVENTAPPLY-FORCEBANGBEAR-WEIGHTBITECHEWBREAK-OPENCAPTURECOLLIDECRUSHCUT

COLOR-VALUEBLACKBLUEBROWNCOLORLESSCYANGRAYGREENPINKREDTANVIOLETWHITEYELLOWSHAPECONICALIRREGULARRECTANGULARROUNDSEMISPHERICALSPHERICALTRAPEZOIDALOVAL

OntoSem ontoloģijas augšējie līmeņi

Semantiskais tīmeklis: ontoloģiju apvienošana

Ontoloģijas var apvienot tieši vai caur “same-as”

Tapēc svarīgi lietot standartizētus URI

(namespaces)!

OntoSem

Pizza

Vārdu (leksikas) piemēriALL

PROPERTY OBJECT EVENT LITERAL

sarakstssiltumsskaņdarbsskolēnsskolotājssportistsstāvsstiklsstilsstrādnieksstumbrsaudumsšķidrumsaugstekststērpstēvstīklsauguststrauksuzņēmumsvadītājs

stāvētdziedātmācītspēlētstrādātteiktredzētrunātrakstītplūstsairtražotraudātpazītrautjautātjustkarsētkļūtkristceltceļot

nopietnsbrīvssensgudrspilnīgspareizsgrūtssmalksbagātsdārgsvieglsvajadzīgsparastsīpašsderīgsīstsdrošstuvstālszilsbrūnssauss

Ontoloģija tagotā HTML formātā

Tags palīdz ontoloģiju “uzšķirt” uz vajadzīgo šķirkli

Vārdnīcas formātsdivx("dzert",["dzer","dzer","dzēr","dzer"],['#2-1849-0-1-dzert-lietot','#drink',[intrans,tieš,dicc],'DRINK','Ņemt (šķidrumu) mutē un norīt; lietot pārtikā,uzņemt (šķidrumu) mutē un norīt; lietot pārtikā, uzņemt (šķidrumu vai kopā ar šķidrumu).','lietojuma piemērs']).

divx("ēst",["ēs","ēd","ēd","ēd"],['#2-1901-0-1-ēst-lietot','#eat-meal',[trans,tieš,dicc],'EAT-MEAL','Uzņemt barību; lietot uzturā.','lietojuma piemērs']).

divx("dzimt",["dzim","dzimst","dzim","dzimsti"],['#2-1857-0-1-dzimt-atdalīties','#animal-living-event',[intrans,tieš,dicc],'ANIMAL-LIVING-EVENT','Fizioloģisku procesu rezultātā atdalīties no mātes organisma.','lietojuma piemērs']).

divx("dzirdēt",["dzirdē","dzird","dzirdēj","dzirdi"],['#2-1858-0-1-dzirdēt-uztvert','#involuntary-auditory-event',[intrans,tieš,dicc],'INVOLUNTARY-AUDITORY-EVENT','Uztvert ar dzirdi (skaņas, trokšņus).','lietojuma piemērs']).

Sintakses Apraksta Formāts

lietv_izt([B, ['#Dzimte',X3,[DZ]],['#Skaitlis',X2,[SK]], ['#ApzimetajsIpasiba',X,[A]]],LOC,SK) -->

(term(A,[ip, DZ, SK, LOC, NENOT|_]);{A=['fig','#furl']}), term(B,[lietv, DZ, SK, LOC|_]).

Kontekstbrīva gramatika, papildināta ar morfoloģiskiem atribūtiem

txt2owl (pilnās analīzes) aplikācija

Morfoloģiski-sintaktiskās analīzes rezultāts

gudra māte māca labu stilu mazai meitai

māca

māte stilu meitai

gudra labu mazai

KasSubjekts

KoObjektsKamObjekts

ApzīmētājsĪpašība ApzīmētājsĪpašība ApzīmētājsĪpašība

Teikuma attelošana ontoloģijā

SintaktiskāLoma SemantiskāLoma#ParKoRuna #applies-to#KurVietaLaiks #location#KurVietaLaiks #inside-of#KurVietaLaiks #between-temporal#ZemKaaVieta #under#NoKurienesAvots #source#UzKaaVieta #on-top-of#KoObjekts #theme#KoObjekts #experiencer#PaKoParvietojas #path#ApzimetajsIpasiba #literal-object-attribute#ArKoInstrumentalis #instrument#ArKoInstrumentalis #accompanier#ApzimetajsGenitiva #object-relation#Artikuls #GramArticle#Dzimte #GramGender#Laiks #GramTense#KasSubjekts #agent#Skaitlis #GramCount#UzKurieniMerkis #destination#KamObjekts #experiencer#KamObjekts #beneficiary

[māca, #teach]#Laiks --> [tag, #Present]#KasSubjekts --> [māte, #parent]

#Dzimte --> [siev, #female]#Skaitlis --> [viensk, #Singular]#ApzimetajsIpasiba --> [gudra, #Functional]

#KoObjekts --> [stilu, #artistic-style]#Dzimte --> [vir, #male]#Skaitlis --> [viensk, #Singular]#ApzimetajsIpasiba --> [labu, #Material]

#KamObjekts --> [meitai, #offspring]#Dzimte --> [siev, #female]#Skaitlis --> [viensk, #Singular]#ApzimetajsIpasiba --> [mazai, #Amount]

gudra māte māca labu stilu mazai meitai

ClassProperty

ApzīmētājsĪpašība ApzīmētājsĪpašība ApzīmētājsĪpašība

LiteralObjectAttribute LiteralObjectAttribute LiteralObjectAttribute

KasSubjekts KoObjekts KamObjekts

agent theme experiencer

QualityL parent teach materialL artisticStyle amount offspring

Semantiskās analīzes rezultāts

[māca, #teach]

#Laiks, #GramTense --> [tag, #Present]

#KasSubjekts, #agent --> [māte, #parent]

#Dzimte, #GramGender --> [siev, #female]

#Skaitlis, #GramCount --> [viensk, #Singular]

#ApzimetajsIpasiba, #literal-object-attribute --> [gudra, #Functional]

#KoObjekts, #theme --> [stilu, #artistic-style]

#Dzimte, #GramGender --> [vir, #male]

#Skaitlis, #GramCount --> [viensk, #Singular]

#ApzimetajsIpasiba, #literal-object-attribute --> [labu, #Material]

#KamObjekts, #experiencer --> [meitai, #offspring]

#Dzimte, #GramGender --> [siev, #female]

#Skaitlis, #GramCount --> [viensk, #Singular]

#ApzimetajsIpasiba, #literal-object-attribute --> [mazai, #Amount]

Semantiskās analīzes rezultāts OWL<teach rdf:ID="teach_821">

<agent><parent rdf:ID="parent_769">

<literal-object-attribute><Functional rdf:ID="Functional_478“/>

</literal-object-attribute></parent>

</agent><theme>

<artistic-style rdf:ID="artistic-style_102"><literal-object-attribute>

<Material rdf:ID="Material_853“/></literal-object-attribute>

</artistic-style></theme><experiencer>

<offspring rdf:ID="offspring_817"><literal-object-attribute>

<Amount rdf:ID="Amount_111“/></literal-object-attribute>

</offspring></experiencer>

</teach>

Literatūrahttp://www.co-ode.org/resources/tutorials/ProtegeOWLTutorial.pdfhttp://protege.stanford.edu/plugins/owl/publications/KRMed2004-protege-owl.pdfhttp://www.semti-kamols.lv