1 1. Средства поддержания разработки онтологии По материалам зарубежных публикаций АВТОМАТИЗАЦИЯ СОЗДАНИЯ ОНТОЛОГИЙ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ

Критерии качества Инструментальные средства Руководство по онтологии Отраслевая онтология Источники Интерпретации Авторы- отраслевые эксперты Инженер по знаниям и метаавтор Логик- математик Логика внедрения Преобразует Авторы и правообладатели контента Формальная онтология Преобразует Многослойнаяархитектураразработкионтологии ЯДРО ОНТОЛОГИИ + Приложения (протоколы, руководства и т.п.)

Язык описания онтологий: Подмножество языка логики предикатов первого порядкаПодмножество языка логики предикатов первого порядка –Утверждения о концептах, например: Предприятие – это утверждения обо всех предприятиях. Иерархии (включения) = импликацииИерархии (включения) = импликации –Классификация посредством вывода: B есть разновидность А означает: –Все объекты В являются объектами А x. Bx Ax, –Объект А, который не является объектом В, является противоречием (не удовлетворяющим формуле) ¬ x. Bx & ¬Ax. КонструкторыКонструкторы –Для формирования новых концептов из имеющихся and, or, not,and, or, not, some, only (all), at-least, at-mostsome, only (all), at-least, at-most

ЧТО ТАКОЕ ОНТОЛОГИЯ НА ЯЗЫКЕ DL? Иерархия примитивов/элементарных концептовИерархия примитивов/элементарных концептов Определения составных концептовОпределения составных концептов - именовать новые концепты - именовать новые концепты Описание (аксиомы) для концептовОписание (аксиомы) для концептов - необходимые условия истинности концептов - необходимые условия истинности концептов - элементарные или составные Правила/ограничения=Определение+ОписаниеПравила/ограничения=Определение+Описание –IF что-то удовлетворяет определению, THEN оно соответствует описанию/ограничению Фреймданетразличнынет

Формальное определение онтологии Основная аксиома онтологии: x X у(y x) y,z(y x z х y z) y(y x y X). Определение 1. Пусть L – логический язык, абстрактная онтология – это структура O: = (C, C,R,, R,IR), где: C и R, множества концептов отношений соответственно, с - частичный порядок на C, называемый иерархией концептов, R C C - функция называемая сигнатурой, R на R- частичный порядок, где r1 R r2 означает (r1) C C (r2), для r1, r2 R, называемый отношением иерархии. множества IR правил вывода, выраженных на логическом языке L. Функция dom: R C с dom (r):= 1( (r)) дающая значение домена r, Функция range: R C с range(r):= 2( (r)) которая дает ранг отношения r.

Лексикон абстрактной онтологии Определение 2. Лексикон для абстрактной онтологии O: = (C, C,R,, R,IR) Lex:= (SC; SR;Ref C;Ref R), где - SC и SR множества лексических единиц для концептов и отношений соответственно, Ref C SC C и Ref R SR R, -лексические референциальные присваивания для концептов и отношений соответственно. Мы определяем для s SC, Ref C(s):={c C| (s,c) Ref C}. Для с C определим: Ref -1 C(c):={s SC | (s,c) Ref C}. Ref R и Ref -1 R определяются аналогично. Определение 3. Конкретная онтология (в узком смысле) есть пара (O, Lex), где O – абстрактная онтология и Lex – лексикон для O

Мереология. Мереология представляет собою теорию частей, в отличие от теории множеств. В основе мереологии лежит рефлексивное отношение частичного порядка: x есть часть х, если x есть часть y и y есть часть x, тогда x=y, если x есть часть y и y есть часть z, тогда x часть z, x есть собственная часть y: x есть часть y и y не есть часть x, x пересекается с y : существует часть x, которая является также частью y, x и y не связаны: x и y не пересекаются.

Дерево онтологий TOVE

Архитектура системы PLIB.

Определения классов в OIL и соответствующие конструкции RDF(S). Примитивы OILRDFS syntaxType class-defrdfs: Classclass subclass-ofrdfs: subClassOfproperty class-expressionoil: ClassExpressionclass ANDoil: AND (subclass of ClassExpression) class ORoil: OR (subclass of ClassExpression) class NOToil: NOT (subclass of ClassExpression) class slot-constraintoil: Slot Constraint oil: has Slot Constraint (rdf: type of rdfs: Constraint Property) oil: NumberRestriction class property class has valueoil: Has Value (subclass of oil: Slot Constraint) class value-typeoil: Value Type (subClass of oil: Slot Constraint) class max-cardinalityoil: Max Cardinality (subClass of oil: NumberRestriction) class cardinalityoil: Cardinality (subClass of oil: NumberRestriction) class

Определение с потов в OIL и с оответствующие RDFS к онструкции OIL primitiveRDFS syntaxType slot-defrdf: Propertyclass sub slot-ofrdfs: Sub Property Ofproperty domainrdfs: domainproperty rangerdfs: rangeproperty inverseoil: inverse Relation Ofproperty transitiveOil: Transitive Relationclass symmetricoil: Symmetric Relationclass

Пример онтологии. class-def(производственное предприятие) class-def(автомобиль) class-def(двигатель) slot-constraint is part of has value(автомобили) class-def(карбюратор) slot- constraint is part of has value(двигатель) class-def defined(автозавод) subclass of(производственное предприятие) slot-constraint value-type (производит автомобили) class-def defined(блок цилиндров) subclass of(автомобили) slot-constraint value-type (производит карбюраторный завод) OR (slot-constraint is-part-of has value двигатель)

Структура сервера Ontolingua

Технология работы с системой Ontolingua. Ontolingua Пользователь Библиотека онтологий Онтология 1 Теория Классы Отношения Функции Аксиомы Фрагменты моделей... Понятия... Формализация задачи пользователя Теория задачи: переменные, классы, отношения, функции, аксиомы, уравнения. Вопрос задачи Специализированные серверы математической обработки Логический вывод Решение уравнений, Mathematica Имитационное моделирование Internet

Изображение экрана просмотра информации на Сервере Онтолингва, на котором показано определение класса Автомобиль в онтологии Транспортные средства.

Браузер класс/слот и класс/экземпляр обеспечивает компактный просмотр множества онтологий. Отображаются только объекты в выбранных онтологиях.

Интерфейс редактирования онтологий.

3. Автоматизация создания онтологий: идентификация отношений Сходство: Частичное совпадение:. Включение: если =, то B - включено в A, если =, A - включено в B. Несходство: A/B B/A.

Свойства отношений При этом могут выполняться или не выполняться какие-либо из указанных ниже отношений: 1.Рефлексивность: s (sws). 2.Симметричность: s t (swt tws). 3.Транзитивность: s t u (swt twu swu). 4.Эвклидовость: s t u (swt swu twu). 5.Частичная функциональность: s t u ((swt swu) t=u). 6.Слабая связность: s t u (swt swu twu vt=u vuwt). 7.Иррефлексивность: s (sws). 8.Антисимметричность: s t (swt tws s=t). 9.Асимметричность: ( s t (swt (tws))).

Поиск отношений по данным c ij c ij – число случаев, когда i и j связаны отношением минус число случаев, когда они не связаны этим же отношением. Функция критерия: F( )= max, при ограничениях: Yij+Yjk-Yik 1 (I, j, k) различных – транзитивность. Yij-Yji=0 (i j), симметричность. Yij+Yji 1 (i j), асимметричность. Yij+Yji 1 (i j) тотальность.

Производные отношения Пересечение: s t sPt (sRtsQt), P=RQ. Объединение: s t sPt (sRtsQt), P=RQ. Произведение: s t v (sPt (sRv vQt)), Р=RQ. Разность: s t v sPt (sRt sQt), P=R Q Симметрическая разность: s t sPt=sPt (sRt sQt) (sRt sQt)=(sRt sQt) (sQt sRt). P=R Q=(PQ)\(PQ)=(P\Q)(Q\P). Дополнение: s t st (sEt sPt).

Онтология «Образование» Страница 1 Course 1

Онтология «Образование» Страница 1 1 AI Course

Онтология «Африка» Страница 1 ontology-container title "African animals" creator "Ian Horrocks" subject "animal, food, vegetarians" description "A didactic example ontology describing African animals" description.release "1.01" publisher "I. Horrocks" type "ontology" format "pseudo-xml" format "pdf" identifier " source " language "OIL" language "en-uk" relation.hasPart "

Онтология «Африка» Страница 2 ontology-definitions slot-def eats inverse is-eaten-by slot-def has-part inverse is-part-of properties transitive class-def animal class-def plant subclass-of NOT animal class-def tree subclass-of plant class-def branch slot-constraint is-part-of

4. Области применения Онтологий

Применение онтологий

Онтология и e-commerce Основанный в 1998, RosettaNet – это независимый, самофинансируемый, некоммерческий консорциум посвященный развитию: - XML-базирующихся стандартных электронных интерфейсов торговли, - чтобы выровнять процессы между участниками цепи поставки на глобальном основании Консорциум RosettaNet включает такие компании как IBM, Microsoft, EDS, Netscape, Oracle, SAP, Cisco systems, Compaq и Intel

Internet & XML RosettaNet определяет процессы, структуру и другие критерии передачи данных по Сети Компания A SAP ERP Технология компании Oracle ERP Компания B Технология компании Перевод из набора данных системы Компании A в стандарты RosettaNet Перевод из стандартов RosettaNet в набор данных системы Компании B Электронный Деловой Интерфейс обмена данными

Несколько примеров Предпочтительных Интернет Провайдеров (PIP) Кластер:Управление заказом PIP 3A2:Запрос о цене и доступности PIP 3A3:Заказ на поставку PIP 3A4:Управление заказом на поставку PIP 3A6:Определение статуса заказа PIP 3A7:Уведомление о принятии заказа на поставку PIP 3B2:Уведомление об отгрузке PIP 3B4:Проверка статуса отгрузки Кластер:Управление инвентарем PIP 4B1:Список инвентаря Кластер:Информация об изделии PIP 2A1:Распределение новой информации об изделии PIP 2A2:Проверка информации об изделии PIP 2A9:Проверка EC технической информации Кластер:Маркетинг информационного управления PIP 5C1:Определение списка изделий PIP 5C2:Регистрация проекта запроса PIP 5C3:Выполнение проекта запроса

RosettaNet PIPs Более чем 100 PIPs сгруппированы в кластеры и затем в разделы Например, Кластер 3 – это Управление запросом, а Раздел 3A в этом кластере – это Ввод квоты и заказа Пример PIPs в этом разделе: PIP3A4: Управление заказом на поставку

PIP 3A4: Управление заказом на поставку Покупатель создает Заказ на поставку и отправляет его Продавцу Продавец получает Заказ на поставку и высылает Уведомление о принятии заказа на поставку Покупатель принимает решение о сотрудничестве или отказе в зависимости от содержания сообщения

RosettaNet: Блок-схема бизнес- процесса для PIP3A4

Бизнес-процессы Процесс PO Отправка PO Клиент Отправка PO Поставщик Процесс поставки Клиент Поставщик Receive PO Acknowledge Send PO Acknowledge Send PO Response Close Send PO Receive PO Response Send PO Response Acknowledge Receive PO Send PO Response Receive PO Response Acknowledge Receive PO Check Customer Check Credit Check Availability Create Sales Order Получение РО сообщения о согласии Отправка PO сообщения О согласии Отправка ответа РО Закрытие Получение запроса PO Выбор поставщика Запуск RFQ Отправка RFQ Выбор ответа RFQ Отправка PO Закрытие Отправка PO Получение ответа PO Отправка ответа о согласии PO Получение PO Отправка ответа PO Получение ответа о согласии РО Получение PO Проверка клиента Проверка кредита Проверка пригодности Создание приказа о поставке Частный процесс A (для данной компании) Общий процесс (стандартный) Частный процесс В (Для данной компании) POPO CRM SCM ERP

Пример стандартного бизнес-процесса Уведомление о составлении счета PIP3C5 Уведомление квитанцией об отгрузке PIP 4B2 Уведомление о статусе отгрузки PIP3B3 Запрос на поставку PIP3B1 Уведомление о счете PIP 3C3 Запрос заказа на поставку PIP 3A4 Запрос цены и доступности PIP 3A

Пример Рассмотрим, например, сценарий, где покупатель запрашивает цену и пригодность некоторых изделий от продавца (PIP3A2) После получения ответа покупатель отправляет Запрос Заказа на поставку (PIP3A4) Продавец, с другой стороны, после подтверждения Запроса Заказа на поставку, посылает уведомление (PIP3C3) в виде счета покупателю Продавец посылает запрос транспортировки (PIP3B1) грузоотправителю (есть третье лицо в этом сценарии, которым и является грузоотправитель).

Пример Грузоотправитель после отгрузки товаров посылает уведомление об отгрузке (PIP3B3) Когда покупатель получает уведомление, то посылает (PIP4B2) квитанцию об отгрузке продавцу. Наконец, продавец готовит на утверждение составленные счета и уведомляет покупателя (PIP3C5)

Классификация и распределение продуктов в RosettaNet Классификация изделий в RosettaNet производится с помощью Технического Словаря RosettaNet (RTD) RTD определяет классы изделий и их свойства в XML DDT Таким образом, для каждого типа изделия существует набор определенных признаков XML Каждый класс изделия также имеет соответствие в Универсальных Стандартных Изделиях и Классификацию Услуг (UNSPSC) - кодекс, в основном используемый, чтобы дифференцировать в каталогах те изделия, которые не попадают в домен IT

Глобальная нумерация (GTIN) В RosettaNet детали информации об изделии могут быть получены с помощью просмотра каталога партнера по цепи поставки при использовании стандартных средств через "PIP2A5/EC Проверка Технической Информации. чтобы известить сразу несколько партнеров о продукции через GTIN Следовательно RTD используется в соединении данных изделия с GTINs Чтобы внедрить Технический словарь, организация должна категоризировать все продаваемые продукты на классы