UNIVERSITY OF HELSINKI HELSINKI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Teknillinen Korkeakoulu, Helsingin YliopistoSemantic Computing Research Grouphttp://www.seco.hut.fi

ONKI – Työkalu ontologioiden

yhteiseen kehitykseen ja uudelleenkäyttöön

Metadatapäivä, 10.11.2005

FinnOA:n julkaisuarkistotyöryhmä & HY:n kirjastopalvelujen koordinointiyksikkö

Ville Komulainen

2

Sisältö

Tausta Ontologiat, Resurssien kuvaaminen Ontologiakirjastojärjestelmät

Ontologioiden kehitysprosessi Yhteistoiminnallinen kehitys Muutosten kuvaaminen Ontologioiden ja käsitteiden versionti

Julkiset Web-palvelut Tiedon etsiminen, annotaatio Web Services - rajapinnat

Demo-sessio

3

Ontologiat, Semantic Web

“Ontologia on formaali, eksplisiittinen määrittely yhteisestä käsitteistöstä” (Gruber, 1993)

Formaali: jämpti Eksplisiittinen: konekin ymmärtää Yhteinen: kommunikaatio mahdollista

Kuvaa sovellusmaailmassa olevat käsitteet/oliot Ensimmäinen edellytys sille, että ihmiset ja

koneet voivat ymmärtää toisiaan Ontologiat selkärankana W3C:n Semantic Web

visioissa

4

Resurssien kuvaaminen

http:/foo.com/#VilleKomulainen

Ville http://foo.com/#firstName

Komulainen http://foo.com/#lastName ville.komulainen@tkk.fi

http://foo.com/#email

Teknillinen Korkeakoulu

http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#label

Helsinki University of Technology

http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#label@lang=enhttp:/foo.com/#tkk

http://foo.com/#worksAt<?xml version='1.0' encoding='UTF-8'?><rdfs:Class rdf:about="&kb;VilleKomulainen"

kb:firstName="Ville"kb:lastName="Komulainen"

rdfs:label="VilleKomulainen"><rdfs:subClassOf

rdf:resource="&a;_system_class"/></rdfs:Class><rdf:Property rdf:about="&kb;firstName"

rdfs:label="first Name"><rdfs:range

rdf:resource="&rdfs;Literal"/></rdf:Property><rdf:Property rdf:about="&kb;lastName"

rdfs:label="lastname"><rdfs:range

rdf:resource="&rdfs;Literal"/></rdf:Property><rdfs:Class rdf:about="&kb;tkk"

rdfs:label="tkk"></rdfs:Class><rdf:Property rdf:about="&kb;worksAt"

rdfs:label="worksAt"><rdfs:range

rdf:resource="&rdfs;Literal"/></rdf:Property></rdf:RDF>

5

Ontologiakirjastojärjestelmät

”Järjestelmä, joka tarjoaa toiminnot ontologioiden hallintaan, standardointiin ja käyttämiseen” Y. Ding & D. Fensel :Ontology Library Systems: The

key to successful Ontology Reuse, 2001

Fensel & Ding : Ontology Library Systems: The key to successful Ontology Reuse, 2001

6

Mihin niitä tarvitaan?

Ontologioiden uudelleenkäyttö vähäistä ja vaikeaa Nykyiset järjestelmät, kuten Protege 2000

tarjoavat käyttöliittymän ontologioiden muokkaamiseen...

…mutta ovat jossain määrin rajoittuneita: Versionti Muutosten kuvaaminen Uudelleenkäyttö

7

Joitain Ontologiakehitystyökaluja

KAON Engineering Server Protégé 2000 OilEd Ontolingua WebODE OntoEdit

Enemmän tai vähemmän rajoittuneita ontologisten muutosten käsittelyn ja kehittäjien välisen kommunikaation suhteen

8

Mikä ONKI on?

Asiakas-palvelin järjestelmä ontologioiden hallinnalle ja uudelleenkäytölle

Ei ontologia-kehitin, vaan tukijärjestelmä Kehittämiseen voidaan käyttää mitä tahansa

editoria. Esim. Protege 2000

Editori ONKI

9

ONKI – Käyttäjäryhmät

10

Ontologioiden Kehitysprosessi

Usein iteratiivista: julkaisu, jonka jälkeen ylläpito- ja kehityssykli

Toimialakohtaiset ontologiat tarkentavat yleisiä, ylätason ontologioita. → Muutokset ylä-ontologioihin heijastuvat toimiala-ontologiohin

YSO:Prosessi

VAO:Kuvaaminen MAO:Konservointi MATO:Viljely

Prosessi

v.1 Tuotos

v.2 + Käynnistäjä

v.3 + Kohde

11

Yhteistoiminnallinen Kehitys - Proxyt

pi:Pulp tarkentaa fl:Wood

Proxy-viitteellä

12

Yhteistoiminnallinen Kehitys - Proxyt

Proxyt – Paikallinen edustaja lainatulle käsitteelle Eristävät viittauksen lainattavaan käsitteeseen,

muutokset eivät “hajoita” muita ontologioita Viittaus 2-suuntainen

Käsitettävä ”käyttävä” taho tietää alkuperäisen Käsitetettä kehittävä taho tietää tekemiensä muutosten

vaikutuksen

Kun ontologia julkaistaan webissä, proxy-viittaukset korvataan viittauksilla itse käsitteeseen

13

Muutosten Kuvaaminen

Ontologioiden ja käsitteiden muutoshistoriaa tarvitaan niihin liittyvien ontologioioden synkronointiin ja pitämään versiot yhteensopivina Esim. Saksa → Länsi-Saksa, Itä-Saksa → Saksa

Ontologian kehittäjä kuvaa muutokset muutosontologian mukaisesti

Muiden ontologioiden kehittäjät voivat pyytää muutoksia muutospyynnöillä

Tapa kommunikoida muutoksista muiden kehittäjien kanssa + eksplisiittinen muutostieto säilyy

Muiden ontologioiden kehittäjät tietävät mitä muutoksia pitää tehdä, jotta versiot ovat yhteensopivia

14

Muutosten Kuvaaminen

Saksa

Itä-SaksaLänsi-Saksa

Saksa

Saksa

Itä-SaksaLänsi-Saksa

Saksa

splitted

Muutosontologia

-Tässä vain murto-osa, esim..

-propertyChange

-subClassRemoved

-subClassAdded

-splitted (before, after, time)

-merged (before, after, time)merged

Kuinka esitetään? Ratkaisu

15

Ontologioiden ja Käsitteiden Versionti

Ontologioista ja käsitteistä tallennetaan versiotieto Mitä käsitteitä kuhunkin versioon kuuluu Kaikki versiot haettavissa

Versioiminen on tarpeellista, jotta muiden ontologioiden kehittäjät voivat päivittää versionsa samalle tasolle

Käyttäjät voivat valita mitä versioita käyttävät ja kertoa millä ontologian versiolla he ovat aineistonsa annotoineet

Versio 1 Versio 2 Versio n

Muutos-kuvaus

Muutos-kuvaus

16

Käsitteiden Versionti ja saavutettavuus

Policy : Käsitteet tulisi olla aina saavutettavissa niiden osoittamasta URIsta Tärkeää semanttisen webin onnistumisen kannalta http://yso.fi/tilastotiede/#hajonta

Käsitteen URIssa versiotieto http://yso.fi/2005-06/tilastotiede/#hajonta [nimiavaruus] [versio] [ontologiannimi] [käsite]

Käsitteellä aina myös versioimaton URI, osoittaa uusimpaan versioon http://yso.fi/tilastotiede/#hajonta [nimiavaruus] [ontologiannimi] [käsite]

17

Julkiset Web Palvelut – Miksi?

Edistämään ontologioiden uudelleenkäyttöä tarjoamalla ajantasalla olevan palvelun Ontologian visualisointiin

Kehittäjät, tiedon haku

Annotointiin Termeistä Ureihin Luettelointijärjestelmien integrointi

Hakukäsitteiden laajentaminen Ontologisten hakujen hyväksikäyttö ”Irlannin Setterit” → ”Eläimet, Koirat, Setterit”

18

Julkiset Web Palvelut – Mitä?

www-selain Web-sovellus, ei tarvetta plug-ineille Sovellukset voisivat käyttää selaimen

toiminnallisuuksia: käyttöliittymää ja hakuja Luettelointisovelluksen kytkeminen helppoa

Web Services-rajapinnat Tiukempaan ohjelmalliseen kytkentään

onki-client.jsfunction sendOnkiXMLQuery(onkiUrl, key, uriFieldName, autocompleteDivId, delimiter)function openOnki(onkiUrl, destinationFieldUriId, destinationFieldLabelId, delimiter)function addText(text, refererFieldId, delimiter)

WSDL<getConcept><getSubClasses><getSuperClasses><getSiblingClasses><getMathingconcepts>….….

19

Julkiset Web Palvelut – WS, SOAP

SOAP (Simple Object Access Protocol) –protokollan mukainen kommunikointi verkon yli

Lähetetään sanomia XML-muodossa, esimerkiksi HTTP:n yli → Laiteriippumaton tiedonvälitys

Käsite-palvelut, kuten thesaurus-rekistereissä termeille, Esim: Yläkäsitteiden haku Käsitteen kaikki yläluokat Käsitteen kaikki aliluokat Käsitteeseen liittyvät käsitteet Käsitteen haku avainsanan mukaan + lisärajoitteet,

esim. tietyn käsitteen aliluokkia

20

Demo-sessio

Huom! Linkit työkalujen testiversiohin → Ei takeita linkkien toimimisesta esityksen jälkeen

1) Ontologioiden selaaminen http://db.cs.helsinki.fi/tomcat/vpkomula/onki/OnkiServlet

2) Annotaatio – selain http://db.cs.helsinki.fi/tomcat/vpkomula/onki/annotation/index.jsp

3) SOAP http://soapclient.com/soapclient?template=%2Fclientfo

rm.html&fn=soapform&SoapTemplate=%2FSoapResult.html&SoapWSDL=http%3A%2F%2Fwww.cs.helsinki.fi%2Fu%2Fvpkomula%2FOnkiService.wsdl&_ArraySize=2

21

Yhteenveto

Ontologioiden yhteistoiminnallinen kehittäminen vaatii tukityökaluja

ONKI pyrkii ratkaisemaan haasteet seuraavasti: Versiomalla käsitteet ja ontologiat Muutostiedon eksplisiittisellä mallinnuksella Tuen yhteistoiminnallisuudelle proxy-mekanismilla Hyväksikäytön julkisilla web-rajapinnoilla

ONKI on osa FinnONTO-projektia, aikataulutettu vuosille 2003 – 2007

22

The End

Kiitoksia huomiostanne Aika kysymyksille

YhteystiedotVille Komulainen, Eero Hyvönenetunimi.sukunimi@tkk.fiHelsingin Yliopisto, Tietojenkäsittelytieteen laitosTeknillinen korkeakoulu, Viestintätekniikan laborarioSeCo - Semantic Computing Research Grouphttp://www.seco.hut.fihttp://www.cs.helsinki.fi/group/seco/ontologies/onki/index.html