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Mapeamento de Ontologias

Dezembro 2003

Nuno Silva

http://www.dei.isep.ipp.pt/~nsilva

Nuno.Silva@dei.isep.ipp.pt

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Tópicos

• Introdução

• MAFRA

• Arquitectura de Serviços Multi-dimensionais

• Mapeamento

• Execução & Query

• Conclusão

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O que é Mapeamento de Ontologias?

Um processo em duas fases:1. A nível Conceptual

• especification de relações semânticas entre• Entidades da ontologia de origem (i.e. conceitos, relações,

atributos)

• Entidades da ontologia de destino

2. A nível Extensional (de instâncias)• Executar as relações semânitcas especificadas• Transformando instâncias da ontologia de origem em• Instâncias da ontologia de destino

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+Name<O2>Person

+FirstName+LastName

<O1>Employee

Nív

el C

once

ptua

l

… que quer dizer:

<O1>Employee éSemanticamente Equivalente A<O2>Person

Concatenação de<O1>Employee.FirstNameand <O1>Employee.LastNameé Semanticamente EquivalenteA <O2>Person.Name

Name = John CarewPerson1 : <O2>Person

Name = Manuel CostaPerson2 : <O2>Person

Transformation

FirstName = JohnLastName = Carew

Employee1 : <O1>Employee

FirstName = ManuelLastName = Costa

Employee2 : <O1>EmployeeNív

elE

xten

sion

al

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Objectivos

• Applicabilidade: todos os tipos de relações semânticas

• Expressividade: explícita

• Modularisação: combinação de pequenos+simples módulos

• Reutilização: utilização de experiências anteriores

• Declaritividade: “o quê” em vez de “como”

e

Semantic-Web “aware” ontologias definidas numa linguagem que possa ser reduzida a RDFS

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Tópicos

• Introdução

• MAFRA

• Arquitectura de Serviços Multi-dimensionais

• Mapeamento

• Execução & Query

• Conclusão

9

Lift & Normalization

Similarity Measuremnt

Semantic Bridging

Execution

Postprocessing

Ev

olu

tio

n

Do

mai

nK

no

wle

dg

e&

Co

ns

trai

nts

GU

I

Co

op

erat

ive

Co

ns

ens

us

Bu

ildin

g

MAFRA – MApping FRAmework

10

Tópicos

• Introdução

• MAFRA

• Arquitectura de Serviços Multi-dimensionais

• Mapeamento

• Execução & Query

• Conclusão

11

Service-Oriented Architecture

Spl

it

Copy

Inst

ance

Copy

Rel

atio

n

Copy

Attr

ibute

Conca

tena

te

Cur

rency

Con

vert

er

Serv

ice X

Attr

ibute

Table

Tra

nsl

atio

n

ManualBridging

AutomaticBridging

Execution Negotiation Evolution

Sourceinstances

SBOInstance

Source Ontology Semantic BridgeOntology

Target Ontology

SimilarityMeasurment

Source Schema Target Schema

Targetinstances

DB

Source Instances

DB

Target Instances

MAFRA Core Engine

Lift & Normalization

MAFRA Service Interface (API)

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Tópicos

• Introdução

• MAFRA

• Arquitectura de Serviços Multi-dimensionais

• Mapeamento

• Semantic Bridging Ontology

• Mapeamento Manual

• Processo Automático

• Execução & Query

• Conclusão

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SBO - Semantic Bridging Ontology• Relações semânticas são representadas através de Pontes

Semânticas• Que entidades são relacionadas• Que transformação é efectuada a nível extensional

• SBO - Semantic Bridging Ontology define:• Taxonomia de pontes semânticas:

• Concept Bridge: responsável pela identidade de objectos• Property Bridge: responsável pelas propriedades dos objectos

• Relações entre pontes semânticas• subBridgeOf• hasBridge

• Flow constructs: Conditional Execution, Disjoint Bridges

• Um mapeamento de ontologias é uma instância da ontologia SBO

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Conceitos

if (Individual.sex = “Male” OR Individual.sex MATCH “M*” )

abstract=true

if Individual.sex MATCH “F*”

Mapeamento Manual

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concat(sourceString_1, sourceString_2, “ “, targetString)

Propriedades (atributos)

Mapeamento Manual

16

Cópia de relações

copyRelation(sourceRelation, targetRelation)

Mapeamento Manual

21

Mapeamento Automático

Spl

it

Cop

yIn

stanc

e

Cop

yR

ela

tion

Cop

yA

ttrib

ute

Con

cate

nate

Cur

renc

yC

onve

rter

Ser

vice

X

Attr

ibut

eTab

leT

ransl

atio

n

Pool of Similarities(source entity, target entity)

se te

se te

se te

se te

se te

se tese te

se te

se te

se te

SB

SBSB

SB

SB

SB

SB SB

SB

SB

SB

SBSB

SB

SB

Pool of ServicesPool of Matchers

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Tópicos

• Introdução

• MAFRA

• Arquitectura de Serviços Multi-dimensionais

• Mapeamento

• Execução & Query

• Conclusão

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(Registo)

Execução & Query

A2

A3 A4

A1Register({O2},{M2-1})

Register({O4},{M4-2,M4-3})

Register({O3},{M3-1})

Register({O1},{M2-1,M3-1})

A2

Ontology MappingMediator

A3 A4

A1

Agent Ontologies MappingsA1 O1 M2-1, M3-1A2 O2 M2-1A3 O3 M3-1A4 O4 M4-2, M4-3

24

Query & Execution

A2

Ontology MappingMediator

A3 A4

A1Query(expressionA2)

Query(expressionA1)

Query(expressionA3)

A2

Ontology MappingMediator

A3 A4

A1

Query(expressionA1)

A2

Ontology MappingMediator

A3 A4

A1Query(expressionA2)

Query(expressionA1)

Query(expressionA3)

Reply(resultsA1)Reply(resultsA2)

Reply(resultsA3)

A2

A3 A4

A1Query(expressionA2)

Query(expressionA1)

Query(expressionA3)

Reply(resultsA2)

Reply(resultsA3)

Agent Ontologies MappingsA1 O1 M2-1, M3-1A2 O2 M2-1A3 O3 M3-1A4 O4 M4-2, M4-3

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Tópicos

• Introdução

• MAFRA

• Arquitectura de Serviços Multi-dimensionais

• Mapeamento

• Execução & Query

• Conclusão

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Conclusões

• Semantic Bridging Ontology• Object-Oriented• Transformação de conceitos é universal.• Transformação de propriedades não é universal!

• Trnasformações correctas

• Muitos (infinidade de) requisitos

• Arquitectura orientada por Serviços Multi-dimensionais• Dynamicos + Plug able

• Multi-dimensões:

• Automatic Bridging

• Automatic Matching

• Validação

• Evolução

• …