ontologías y agentes máster “ingeniería del software, métodos formales y sistemas de...
TRANSCRIPT
![Page 1: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/1.jpg)
Ontologías y AgentesMáster “Ingeniería del Software, Métodos Formales
y Sistemas de Información”Universidad Politécnica de Valencia
Curso 2011-2012
Eduardo Menahttp://webdiis.unizar.es/~mena/
Dpto. de Informática e Ingeniería de Sistemas
Universidad de Zaragoza
Valencia, Mayo 2012
![Page 2: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/2.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Grupo de Sistemas de Información Distribuidos (SID)
• Desarrollo de proyectos I+D en el área de gestión de datos– Bases de datos distribuidas y heterogéneas– Sistemas de información globales, Web Semántica– Servicios de datos en entornos móviles
• Contacto: Eduardo Mena ([email protected])– http://sid.cps.unizar.es/– En cooperación con el Grupo de Bases de Datos
Interoperantes (BDI), Universidad del País Vasco, http://siul02.si.ehu.es/
![Page 3: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/3.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Áreas de Aplicación (1/2)
• Bases de datos distribuidas y federadas
• Sistemas de información globales, Web semántica
![Page 4: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/4.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Áreas de Aplicación (2/2)
• Servicios de datos en entornos móviles
• Sistemas de agentes inteligentes (móviles)
![Page 5: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/5.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Índice (1/2)
• Ontologías– Representación del conocimiento
• Descripciones semánticas• Lenguajes de representación del conocimiento
– Sistemas Terminológicos• Lógica de descripciones• Ejemplos de sistemas
– Aplicación de las ontologías• Bases de datos federadas• Sistemas de información globales• Web Semántica
![Page 6: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/6.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Índice (2/2)
• Sistemas de agentes inteligentes– Agentes inteligentes
• Características
• Agentes móviles
– Aplicación de los agentes a sistemas de información• A nivel de diseño
• A nivel de comunicaciones remotas
• Ejemplos de sistemas basados en agentes
![Page 7: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/7.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Ontologías
![Page 8: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/8.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
¿De qué hablaremos?
• Ontologías: desde la IA y BD• Definiciones y estado del arte• Reglas prácticas para la creación de
ontologías• Ejemplos de aplicación de las ontologías
– Distintos campos de aplicación– Distintos sistemas
• Uso de ontologías: Problemas principales
![Page 9: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/9.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Datos, Metadatos, Conocimiento
• Datos– (BD) Hechos, estado de las cosas
• Metadatos– Datos sobre los datos
• Información– Datos + semántica
• Conocimiento– (Epistemología, Chisholm 1977)
• C sabe k k es cierto C acepta k k es evidente para C
– (IA) Permite comportamiento inteligente
![Page 10: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/10.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Metadatos
• Información semántica sobre los datos
• Objetivo– Describir contenidos– Separar datos de significado– Permitir comportamiento “inteligente”
• Problema– Su generación es difícil de automatizar
![Page 11: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/11.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Información
• Es la representación del conocimiento, comunica la estructura del conocimiento a través de datos, la información es la forma tangible y comunicable del conocimiento
• Las escuelas y universidades tienen como actividad central propiciar el conocimiento a partir de la información
![Page 12: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/12.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Conocimiento
• Es todo lo que se ha aprendido y organizado de acuerdo a aquellos conceptos, imágenes o relaciones que ha podido dominar; el conocimiento es una abstracción mental
• Supone cierto razonamiento y enjuiciamiento que organiza la información mediante su comparación y clasificación
![Page 13: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/13.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
También es: Conocimiento Descripciones semánticas Metainformación
¿ Base de conocimientos ? ¿ Taxonomía ? ¿ Jerarquía de clases ?
Sistema de gestión del conocimiento
Representación ¿ Expresividad ? ¿ Lenguaje interrogación ? ¿ Capacidades Deductivas ?
“Especificación de una conceptualización”
(T. Gruber)
¿Qué es una ontología?
![Page 14: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/14.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Ventajas
Depende del contexto, en sistemas de información: Mejor consultar una ontología que los depósitos de
datos Visión homogénea de toda la información
(heterogénea) disponible Alto nivel semántico Conocimiento compartido
Metainformación sobre los datos Ej. Ontología biblioteca
![Page 15: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/15.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Biblio-Thing
Document
Book
Edited-Book
Technical-Report
Periodical-Publication
Journal
Magazine
Newspaper
Miscellaneous-Publication
Technical-Manual
Computer-Program
Multimedia-DocumentArtwork
Cartographic-Map
Thesis
Doctoral-Thesis
Master-Thesis
Proceedings
Conference Agent
PersonAuthor Organization
Publisher University
http://www-ksl.stanford.edu/knowledge-sharing/ontologies/html/bibliographic-data/http://www-ksl.stanford.edu/knowledge-sharing/ontologies/html/bibliographic-data/
Ejemplo: Stanford-I
![Page 16: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/16.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Print-Media
Press Publication Journalism
Newspaper MagazineBook
Periodical
Trade-Book Brochure TextBook
Reference-BookSongBook
PrayerBook
PictorialSeries
Journals
CookBook
Instruction-BookWordBook HandBook Directory Annual
Encyclopedia
Manual Bible GuideBook
Instructions Reference-Manual
http://www.cogsci.princeton.edu/~wn/w3wn.htmlhttp://www.cogsci.princeton.edu/~wn/w3wn.html
Ejemplo 2: subconjunto de WordNet 1.5
![Page 17: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/17.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Problemas con las Ontologías
Fuerte carga filosófica No olvidar contexto aplicación
Difícil definición/explotación Elegir bien el sistema de representación del conocimiento
Ingeniería del conocimiento, no automatizable Experiencia
Complejidad del sistema ¿Realmente necesitamos una ontología?
Tamaño (Ej: Cyc) Conocimiento distribuido: ontologías especializadas en
dominios
![Page 18: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/18.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Ontologías Distribuidas vs. Ontología Global
ontología
ontología
ontología
ontología
OntologíaGlobal
![Page 19: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/19.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Construcción de ontologías
Lenguaje (signos + semántica)
Términos (conceptos, atributos), relaciones, reglas, instancias
Representan un punto de vista/dominio
No hay lugar para la redundancia
![Page 20: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/20.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Sistemas de Representación del
conocimientoPermiten:
Crear ontologías/bases de conocimiento
Y algunos: Manipular/interrogar ontologías
Incluso otros: Introducir/recuperar instancias (datos)
Lenguajes Ontolingua, KIF, KQML, DL, DAML, OWL ¿Cuál necesitamos? ¿qué esperamos de él?
Expresividad Razonadores
Protégé : editor de ontologías (RDF, DAML, OWL)
![Page 21: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/21.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Lenguajes de Representación del
Conocimiento• RDF (Resource Description Framework):– XML, herencia de clases (RDF-class, RDF-property)– Expresividad similar a OO
• OIL (Ontology Inference Layer)– No XML, API basado en Lisp
• DAML (DARPA Agent Markup Language)– RDF+OIL, XML, lógica SHOIQ (roles inversos, roles transitivos, cjtos.)– Pensado para Lógica Descriptiva (enlace con razonador)– DAML-S
• OWL (Ontology Web Language)– Pensado para la Web Semántica, estándar de W3C (Febrero 2004)– Nivel Lite (similar RDF), DL (SHOIN), OWL full (autoextensible)– OWL-S– OWL2 (2009): OWL2 EL (ptime), OWL2 QL (BDs), OWL2 RL (reglas)
![Page 22: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/22.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Sistemas Basados en Lógica Descriptiva
(Sistemas Terminológicos)Distintas expresividades
Operadores muy expresivos: ALL, jerarquías de roles, roles inversos, roles transitivos, disjoint
Mundo abierto vs. mundo cerrado
Tbox (conceptos y roles)Términos primitivos (cond. necesarias)Términos definidos (cond. necesarias y suficientes)Subsumisión. Mecanismo de clasificación
detección de inconsistencias simplificación de expresiones
Abox (instancias)Rbox (reglas, C ⇒ D)Las preguntas son expresiones (clasificables)
![Page 23: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/23.jpg)
Expresividad
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
AL ⊤, ⊥, , ⊓ ∀ (A, ∃R.⊤) PTime
ALC (=ALUE)
⊤, ⊥, , ⊓ ∀, , ∃, ⊔ ExpTime
SHIQ (S=) ALC + roles transitivos, jerarquías de roles (H), roles inversos (I) , restricciones numéricas cualificadas (Q)
ExpTime OIL
SHIF (D) S, jerarquías de roles (H), roles inversos (I) , roles funcionales (F )
ExpTime OWL Lite
SHOIN(D) SHIQ + restricciones numéricas no cualificadas (N) + dominios concretos (D)
NExpTime OWL DL
SHOIQ(D) SHIQ + nominales , objetos (O) + dominios concretos (D)
NExpTime DAML+OIL
SROIQ SHOIN + tipos de roles N2ExpTime OWL 2
EL++ ⊤, ⊥, ,⊓ ∃, jerarquías de roles, nominales, dominios
Ptime (ont. biomed.)
OWL 2 EL
![Page 24: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/24.jpg)
Razonadores DL
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
ClásicosCLASSIC, BACK, FaCT, Loom
Primeros orientados a la Web SemánticaCORBA-FaCT, RACER (servicio web), enlace con DAML y OWL
ActualesPellet
SROIQ(D), SWRL, SPARQL, razonamiento incr., justificaciones, Java, open source & comercial (Clark&Parsia)
HermitSROIQ(D), SWRL, Java, academic (Univ. Oxford)
FaCT++SROIQ(D), C++, academic (Univ. Manchester)
SREL+, Java, gubernamental (CSIRO’s Health Informatics, Australia)
[Fuente: K. Dentler et al, “Comparison of Reasoners for large Ontologies in the OWL 2 EL Profile”, Semantic Web 1(5), 2011]
![Page 25: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/25.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Ejemplo 1: Familia.pl (BACK)
:- backinit, backtell(personas:<anything), backtell(conoce_a:<domain(personas) and range(personas)), backtell(padre:<conoce_a), backtell(conocidos:=trans(conoce_a)), backtell(padre_conocidos:=conocidos.padre), backtell(conocidos_lejanos:=conocidos and trans(padre)), backtell(hijos:=inv(padre)). extension :-
backtell(edu::personas and conoce_a:(josito and jonni) and padre:papaedu),backtell(josito::personas and conoce_a:edu and padre:papajosito),backtell(jonni::personas and padre:papajonni),backtell(papajonni::personas and conoce_a:edu).
![Page 26: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/26.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Ejemplo 2: Proyectos.pl (1/2)
:- backinit, backstate(verbosity=silent), backtell(personas:<anything), backtell(nombre:<domain(personas) and range(string)), backtell(ocupacion:<domain(personas) and range(string)), backtell(jefes:=personas and ocupacion:'jefe'), backtell(proyectos:<anything), backtell(titulo:<domain(proyectos) and range(string)), backtell(miembros:<domain(proyectos) and range(personas)), backtell(superpro:=proyectos and atleast(3,miembros)), backtell(jefe:=miembros and range(jefes)).
![Page 27: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/27.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Ejemplo 2: Proyectos.pl (2/2)
extension :-
backtell(jonni::personas and nombre:jonni and ocupacion:currito),
backtell(josito::personas and nombre:josito and ocupacion:currito),
backtell(nestor::personas and nombre:nestor and ocupacion:especialista),
backtell(edu::personas and nombre:edu and ocupacion:jefe),
backtell(josemi::personas and nombre:josemi and ocupacion:encargado).
backtell(aims::proyectos and titulo:aims and
miembros:allknown(personas and nombre:(edu or josito or josemi))).
![Page 28: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/28.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Algunos campos de aplicaciónde las ontologías
• Bases de datos federadas
• Sistemas de información globales
• Agentes inteligentes
![Page 29: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/29.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Problema
Telnet
IP WWW FTP
Archie
C C++ Java
Formularios
Interfaces ad hoc
Oracle Sybase
Informix
Semántica, formatos,
etc.
![Page 30: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/30.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Objetivo
SemánticaFormatos
![Page 31: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/31.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Bases de Datos Federadas (BDF)
• Esquema global (ontología) Datos• Bases de datos autónomas, diseño bottom-up• Enlace BDs – Ontología (GAV vs. LAV)
?
![Page 32: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/32.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
BDF: Arquitectura de 5 niveles
Esquema BD 1
Esq. Exportado 1
Esquema integrado (ont. integrada)
Esquema BD n
Esq. Exportado n
Vista 1 Vista m
Esq. Export. canónico n (ont2)Esq. Export. canónico 1 (ont1)
. . . . .
Traducción
Integración
. . . . .
![Page 33: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/33.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Sistemas de Información Globales
Muchos depósitos de datos (miles, millones)Gran heterogeneidad a todos los nivelesAltamente dinámico y cambianteUn ejemplo: La Web
Adaptación de las técnicas conocidas a dicho contextoAún es objeto de investigación
![Page 34: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/34.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Aproximaciones de los 90’s: clasificaciónSistemas de
Acceso a Información
Basados en Ontologías
Basados en palabras clave
Altavista,Yahoo!,Google
Basados en Agentes
TSIMMIS, DISCO
Una Ontología GlobalCarnot,
Information Manifold
Varias Ontologías
SIMS, InfoSleuth,
OBSERVER
![Page 35: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/35.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Aprox. relevantes de los 90’s
SIMS (Univ. de California del Sur, 1992)
TSIMMIS (Univ. de Stanford & IBM, 1993)
Information Manifold (AT&T Bell Lab., 1994)
OBSERVER (Univ. Pais Vasco & UGA, 1995)
InfoSleuth (MCC, 1996)
![Page 36: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/36.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Aproximaciones: Comparativa
Depósitos heterogéneos
Generación de wrappers
Capacidad de respuesta
Descr. semántica de datos
Interop. entre ontologías
Vocabulario compartido
Respuestas imprecisas
TSIMMIS
InfoSleuth
IM
OBSERVER
SIMS
![Page 37: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/37.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Ejemplo: El sistema OBSERVER
• Sistema de Información Global– gran numero de fuentes de datos (con cualquier
organización de datos)
– múltiples ontologías (indepen. del sistema DL)
– depósitos de datos y ontologías reales
• Interoperación entre ontologías (división del espacio de información)– relaciones semánticas interontología
– traducción de preguntas con o sin cambio de semántica
– estimación del cambio de semántica
![Page 38: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/38.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Arquitectura de OBSERVER
Ontology
Based
System
Enhanced with
Relationships for
Vocabulary
hEterogeneity
Resolution
Query Processor
Ontology Server
IRM
Relaciones Interontología
Ontology ServerOntology Server
Enlaces
EnlacesEnlacesEnlaces
![Page 39: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/39.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Si
Expansión incremental a otra ontología
Acceso a los datos
Construcción de la pregunta
Procesamiento de Preguntas (Query Processor)
Seleccionar Ontología Usuario
Editar pregunta
Acceder datos subyacentes
Correlacionar ymostrar respuesta
Seleccionar ontología destino
Integrar nueva ont. y ont. usuario
Elegir plan con menor pérdida
Generar Planes
Más datos?
Comienzo
FinalNo
![Page 40: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/40.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Multiples ontologías: Transformaciones de la
pregunta
Pregunta del usuario expresada en términos de la Ontología Usuario
Pregunta expresada en términos de la Ontología Destino
Pregunta expresada en Enlaces Respuesta expresada según la semántica de los depósitos
Respuesta expresada según la semántica de la Ontología Destino
Respuesta expresada según la semántica de la Ontología Usuario
Acceso a los datos subyacentes
Rel. del IRMF. Trans. Inv. del IRM
Traducción a EnlacesF. Trans. Inv. de enlaces
CorrelaciónF. Trans. de enlaces
CorrelaciónF. Trans. del IRM
Query Processor
Ontology Server
![Page 41: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/41.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Pérdida semántica en respuestas
Respuesta relevante
Pérdida semántica
Pérdida en Precision
Pérdida en Recall
Respuesta obtenida
Respuesta relevante y obtenida
![Page 42: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/42.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
OBSERVER: aportaciones
• Uso de ontologías pre-existentes
Descripción de los depósitos de datos
• Manejo de relaciones interontología
Manejo de distintos vocabularios
• Procesamiento incremental
Acceso a gran número de depósitos
• Respuestas con pérdida de información
Estimación de la pérdida
![Page 43: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/43.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Problemas de los sistemas de los 90’s• Integración estática de fuentes de datos
– La traducción e integración se hace “a mano” por humanos y cuesta bastante tiempo
– Generación no automática de la información de enlace• Hay que definir a mano el camino hacia los datos
– Generación no automática de las relaciones interontología• Hay que definir a mano las propiedades semánticas entre ontologías
– Sensible a nuevas ontologías/depósitos de datos• No relaciones entre los datos (constantes)
– Ej. (tema=“Marte”) (tema=“sistema solar”)
• Métodos de interrogación no adecuados para usuarios finales– Selección de la(s) ontología(s) para preguntar– Pregunta en DL ¿palabras clave, lenguaje natural?
• Imposibles de aplicar a contextos altamente dinámicos (como la Web)
![Page 44: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/44.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Web Semántica
• Problemas con la Web actual– HTML
– Orientado a humanos
– Búsquedas sintácticas (palabras clave)
• Objetivos– Separar contenido de visualización
– Orientado a humanos y a programas (servicios)
– Búsquedas semánticas (expresar qué se está buscando)
![Page 45: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/45.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Web Semántica• Definición
– Proyecto W3C desde aprox. 1999– Nueva filosofía– Red de ordenadores Espacio compartido– Documentos autodescritos– Procesable por máquinas (ni lenguaje natural, ni GUIs)– Enlaces indirectos (independencia de la localización)
• Claves– XML– Ontologías– Servicios Web
![Page 46: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/46.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Objetivos de la Web Semántica
• Permitir un procesamiento de preguntas guiado por la semántica– Obtener sólo lo que el usuario busca
• Descubrir automáticamente información semántica en las ontologías disponibles en el sistema de información
• Descubrir automáticamente fuentes de datos relevantes
![Page 47: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/47.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Web Semántica
![Page 48: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/48.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Ejemplo de líneas de trabajo:Acceso a datos guiado por la semántica
• Cjto. de palabras clave pregunta formal (semántica bien definida)– ¿Significados de cada palabra? pool de ontologías– ¿Desambiguación de una palabra? contexto (el resto de palabras)– ¿Traducción a un lenguaje de representación del conocimiento?
combinaciones según operadores del lenguaje
• Pregunta formal datos– Descubrimiento de ontologías relevantes – Descubrimiento de fuentes de datos – Aplicación técnicas de sistemas de información federados
• Procesamiento incremental• Aproximación peer to peer?
![Page 49: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/49.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Futuro Inmediato
• Sólo se ha comenzado a caminar– Aún tenemos mucho que aprender
• Muchos problemas por resolver– Equipos multidisciplinares
• Contexto complejo tecnológicamente– Dificultad para quien empieza
• La clave para conseguir algunos objetivos: balance entre velocidad y calidad
![Page 50: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/50.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Sistemas de Agentes Inteligentes
![Page 51: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/51.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Agentes inteligentes
• Son programas:– Autónomos– Actúan en representación de alguien– Tienen una agenda de objetivos– “Inteligentes”, aprenden
• Pueden también ser:– Cooperativos– Móviles
• Nuevo paradigma de diseño de software
![Page 52: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/52.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Agentes móviles• Programa que se ejecuta en un cierto contexto de ejecución
o place, y viaja de place a place– Capaces de transportarse a sí mismos entre ordenadores– Necesita cierta infraestructura (plataforma de agentes)– Agentes móviles código móvil
• Alternativa a RPC
![Page 53: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/53.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Movilidad: cómo funciona
• Los agentes móviles se crean en places– Viajan entre places
• moveTo(newHost)– Se interrumpe la ejecución del thread– Se serializa el código y el estado del agente– El agente se reconstruye en el place destino– Se continúa la ejecución a partir de donde se
interrumpió
![Page 54: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/54.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Movilidad fuerte vs. Movilidad débil
• Movilidad fuerte– moveTo(newHost)
– En el destino se continúa con la siguiente instrucción
– La JVM no permite continuar a mitad de un método• Alternativa: cambiar la JVM incompatibilidad con otras JVM
• Movilidad débil– moveTo(newHost, callback)
– En el destino se continúa con el método callback• Se recomienda que el moveTo sea la última instr. del método
– Permitido por la JVM
![Page 55: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/55.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Control de los saltos
• Problemas con el moveTo (red, permisos, etc.)– excepción place origen (política de reintento)
• Notificación de movimiento (Ej: Voyager)– preDeparture()
• En el origen, antes de iniciar el viaje
– preArrival()• En el destino, antes de la reconstrucción
– postArrival()• En el destino, agente reconstruido correctamente, justo antes del
callback
– postDeparture()• En el origen, en paralelo con el callback del destino
![Page 56: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/56.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Utilizando agentes móviles
Robustez frente a desconexionesMejor diseño: delegación de tareasFacilidad de programación Plataformas de agentes
• Interoperabilidad• Fiabilidad• Escalabilidad
Eficiencia? RPC
0,1 M 0,2 M 0,45 M 1 M 2 M 4 M 8 M 16 M 33 M
![Page 57: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/57.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Plataformas de agentes móviles• Aglets
– Buen API para agentes móviles– JDK 1.1 código abierto Java 2
• Voyager– CORBA + movilidad + activación + agentes– Problemas con los clones
• Grasshopper– Problemas de escalabilidad en el modelo de comunicación
• Tryllian– Miles de agentes (en la misma máquina)– Más lento
• SPRINGS– Alta escalabilidad (miles de agentes en distintas máquinas)
![Page 58: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/58.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Referencias
• S. Franklin et al, “Is it an Agent or just a Program?: a Taxonomy for Autonomous Agents”, 3rd Workshop on Agent Theories, Architectures and Languages, 1996
• C. Harrison et al, “Mobile Agents: Are They a good idea?”, research report IBM (desclasificado como confidencial en 1995)
• J. Altman et al, “Using Mobile Agents in Real World: A Survey and Evaluation of Agent Platforms”.
![Page 59: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/59.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Ejemplos de sistemasbasados en agentes
• Servicio de obtención de Software (SRS)
• Procesamiento de preguntas dependientes de la localización
• Generación adaptativa de interfaces gráficos
• Recopilación de citas bibliográficas
![Page 60: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/60.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Servicio de Obtención de Software
• Alternativa a sistemas tipo Tucows
• Uso de una ontología de software– Construida automáticamente
• Vista común al usuario del software disponible
• Sensible a las necesidades de distintos usuarios
• Tecnología de agentes: creación, explotación (gestión del conocimiento)
![Page 61: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/61.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Servicio de Obtención de Software
![Page 62: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/62.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Procesamiento de preguntas dependientes de la localización
• El usuario se mueve
• Los objetos relevantes se mueven
• Ej: “Muestrame los taxis más cercanos” (formulada mientras andamos por la ciudad)
• La pregunta depende de la posición de algunos objetos móviles
• La respuesta se debe actualizar periodicamente
![Page 63: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/63.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Despliegue de la red de agentes
BS2BS5
BS6
BS4 BS3
BS1
Monitor
BS0
(1)
(3)(3)
(2)
(2)
(3)
(3)
(3)
![Page 64: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/64.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
![Page 65: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/65.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Generación adaptativa de interfaces gráficos
• GUI’s distintos para dispositivos distintos
• Descripciones XML del GUI
• Prototipo: agente móvil que genera GUI’s Java Swing, HTML, y WML
![Page 66: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/66.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
GUIs en Java Swing, HTML y WML
![Page 67: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/67.jpg)
Recopilación de citas bibliográficas
SIUL02.SI.EHU.ES
SIPL17.SI.EHU.ES
VIERNES.CPS.UNIZAR.ESSISF00.SI.EHU.ES
BibTeX
BibTeX
BibTeX
San Sebastián
Zaragoza
BDpublications
ORDENADOR DEL USUARIO
Almagro
Voyager:9900
Voyager:9900
Voyager:9900
Navegador web
Apache Tomcat
Bib2DB
PostScript
ShowPubShowBibTeX
![Page 68: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/68.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
![Page 69: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/69.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Carta a los reyes
• Necesitamos herramientas para– Especificación formal de sistemas móviles– Especificación de comportamiento complejo y sensible a
distintos entornos (imprevisibles)
• Mejores plataformas de agentes– Más robustas– Para dispositivos móviles– Para redes inalámbricas (Bluetooth, WiFi)– Interoperables
![Page 70: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/70.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
¿Futuro?
• Mucho trabajo por hacer– Mejorar aproximaciones tipo SIMS, OBSERVER
– Papel de las ontologías– DAML OWL ???
– Considerando:– La Web– Nuevos dominios (computación móvil)– Nueva tecnología software (agentes, OWL, etc.)
– Nuevo gran objetivo: Web semántica
![Page 71: Ontologías y Agentes Máster “Ingeniería del Software, Métodos Formales y Sistemas de Información” Universidad Politécnica de Valencia Curso 2011-2012](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062808/5665b4ad1a28abb57c93259e/html5/thumbnails/71.jpg)
Eduardo Mena "Ontologías y Agentes"
Fin de la presentación
Graciaspor su atención
http://www.cps.unizar.es/~mena/