Bài giảng Tác tử: Ngôn ngữ và công cụ Ontology trong Công nghệ phần mềm dựa tác tử

Lịch sử Các ngôn ngữ biểu diễn

(cid:132) Có nhiều kiểu ngôn ngữ khác nhau được sử dụng để

Bài 7 Ngôn ngữ và công cụ Ontology

hunglt@it-hut.edu.vn

biểu diễn các ontology • LOOM [MacGregor, 1991] • CyCL [Lenat & Guha, 1990] • F-Logic [Kifer, Lausen, Wu, 1995] • Conceptual Graphs [Sowa, 1993] • Ontolingua [Gruber, 1993] and KIF [Genesereth

&Fikes, 1992]

(c) SE/FIT/HUT 2002

RDF Resource Description Frame

Các ngôn ngữ biểu diễn

(cid:132) Ngày nay có nhiều ngôn ngữ để biểu diễn các ontology hơn

(cid:132) RDF là mô hình đơn giản để mô tả các đối tượng

bằng bộ ba: Đối tượng - Thuộc tính - Giá trị

• RDF-Schema [Brickley, Guha, 98] • UML: Unified Modeling Language • OIL: Ontology Interchange and Inference [Horrockset al.,

00]

(cid:132) XOL: Ontology Exchange Language (cf.http://www.ai.sri.com/~pkarp/xol/)

• XRDFS: An Extensible Framework for Modelingontologies in

RDF(S) [Staab et al., 00]

(cid:132) RML - Rule Markup Language (http://www.dfki.uni-kl.de/ruleml/) (cid:132) OWL - Ontology Web Language

(c) SE/FIT/HUT 2002

RDF

RDFS (RDF Schema)

Mô hình RDF không thể đủ cho dữ liệu lớn, có

nhiều mối quan hệ

(cid:132) Do số lượng các khái niệm rất lớn, có nhiều mối quan hệ nên đặt ra yêu cầu xây dựng thành từng lớp --> Xây dựng Ontology

(cid:132) RDFS dựa trên RDF để định nghĩa tập các lớp và

thuộc tính

(cid:132) Định nghĩa lớp

(c) SE/FIT/HUT 2002

Định nghĩa thuộc tính RDFS

Định nghĩa 1cá thể RDFS

Joe Blog 24 PhD

(c) SE/FIT/HUT 2002

OWL (Web Ontology Language)

(cid:132) Được xây dựng từ RDFS và RDF bằng cách đưa thêm nhiều từ khoá để mô tả chi tiết hơn mối quan hệ

OWL

Semantics

OWL

(cid:132) Dựa trên ngôn ngữ DAML + OIL (cid:132) Chia làm 3 mức: OWL Lite, OWL DL, OWL Full

RDF Schema

Syntax

XML/DTD/XML Schemas

(c) SE/FIT/HUT 2002

Định nghĩa lớp

Ontology sử dụng OWL là gì ?

OWL cung cấp các cú pháp để định nghĩa các

(cid:132) Ontology là một tập hợp các định nghĩa về ngữ nghĩa

xung quanh một lĩnh vực(domain) nào đó.

(cid:132) OWL là một tập các phần tử và thuộc tính

(cid:132)

lớp (cid:132) Lớp con của một lớp (cid:132)

XML(elements and attributes) đã được chuẩn hoá dùng để định nghĩa nên các khái niệm và quan hệ giữa chúng. OWL được mở rộng từ RDF schema.

(cid:132)

Trong OWL một lớp có thể được định nghĩa là một tập của các cá thể (Individual)

(cid:132) Owl cung cấp các phép toán như: hợp,

(c) SE/FIT/HUT 2002

giao, bù trong thao tác với lớp

Khai báo các thuộc tính

(cid:132) Trong Owl có sự kế thừa giữa các lớp do đó

(cid:132) Mỗi lớp trong Owl đều có các thuộc

tính của nó

các lớp con sẽ mang đầy đủ các thuộc tính của lớp cha

(cid:132) Trong mỗi lớp có thể định nghĩa giới hạn lại

Range của thuộc tính cụ thể nào đó

(cid:132) Mỗi thuộc tính đều có giá trị (cid:132) Có hai loại thuộc tính

(cid:132) Có các kiểu thuộc tính sau

(cid:132) Thuộc tính kiểu Literal : String, int,

(cid:132) Symmetric propety: thuộc tính kiểu đối

….

xứng

(cid:132) Thuộc tính kiểu Object

(cid:132) Mỗi thuộc tính đều có Domain và

(cid:132) Traisitive Property: thuộc tính kiểu bắc cầu (cid:132) Functional Property: thuộc tính duy nhất (cid:132) Inverse Property: thuộc tính kiểu đảo ngược (cid:132) Inverse Funtional Property

Range (cid:132) Domain: chỉ ra thuộc tính thuộc về

lớp nào

(cid:132) Range: miền giá trị của thuộc tính

(c) SE/FIT/HUT 2002

Ưu điểm OWL so với Database

(cid:132) DataProperty

(cid:132) Mềm dẻo(Extensible): Với OWL dễ dàng hơn

nhiều khi thêm một thuộc tính mới. Còn DataBase nếư bạn thêm một cột mới, có thể sẽ ảnh hưởng tới các Application khác.

rdf:resource="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#nonNe gativeInteger"/>

(cid:132) Linh động(Portable): dễ di chuyển 1 tài liệu OWL

hơn là di chuyển DataBase

(cid:132) ObjectProperty

(cid:132) Phù hợp với thế giới thực, bởi ở thế giới thực mọi

thứ có thể bị thay đổi.

(c) SE/FIT/HUT 2002

XML

Khắc phục nhược điểm của XML

Ưu điểm của Ontology OWL

XML

(cid:132) OWL sử dụng cú pháp của XML mô tả ngữ nghĩa (cid:132) Các Tools thông thường của XML có thể sử dụng

cho OWL

app#1 Action: Code to process the data

app#2 Action: Code to process the data

(cid:132) XSLT, XML APIs (SAX, DOM), XQuery, ...

OWL Document Semantic Definitions

app#1 Semantics: Code to interpret(giải thích) the data Action: Code to process the data

app#2 Semantics: Code to interpret the data Action: Code to process the data

(c) SE/FIT/HUT 2002

Hạn chế của các ngôn ngữ trước đây.

Ví dụ ta có kịch bản sau:

(cid:132) Camera Application đang tìm kiếm những document thỏa mãn yêu cầu với những đặc điểm quan trọng sau:

(cid:132) “I am interested in purchasing a Camera with a 75-300mm zoom lens size, that has an aperture of 4.5-5.6, and a shutter speed that ranges from 1/500 sec. to 1.0 sec”.

xmlns="http://www.camera.org#"> 75-300mm zoom 4.5-5.6 75-300mm zoom 4.5-5.6 0.002 1.0 seconds 0.002 1.0 seconds