Introdução às ontologias por Gisele Dziekaniak EDUTEC FURG 2009
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Introdução às ontologias Professora Gisele Dziekaniak Grupo Edutec – FURG/CNPq XIV Semana Acadêmica de Biblioteconomia da FURG – Rio Grande, out. 2009
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Palestra proferida pela professora Gisele Dziekaniak na XIV semana acadêmica de biblioteconomia da FURG, Rio Grande, RS em outubro de 2009.
Transcript of Introdução às ontologias por Gisele Dziekaniak EDUTEC FURG 2009
Introdução às ontologias
Professora Gisele Dziekaniak
Grupo Edutec – FURG/CNPq
XIV Semana Acadêmica de Biblioteconomia da FURG – Rio Grande, out. 2009
Agenda• Onde as ontologias atuam?
• O que são? Para que servem?
• Seus principais elementos
• Tesauros e/ou ontologias
• Por que ontologias na Biblioteconomia?
• Algumas conclusões...
“Nós estamos nos afogando em informações e com sede de conhecimento”
(Naisbitt, 2000)
DocumentosAté o século XV: manuscrito
Até século XX: impresso
Século XXI: digital
Conhecimento e semântica
• Qual a diferença entre conhecimento e semântica?Semântica é o resultado da aplicação do
conhecimento pelo dado.
Se damos significado ao dado (signo) – informação
Semântica = conhecimento contextualizado!
Estamos na Idade Semântica!» Baseado nos comentários da palestra de Joost Breuker
(Leibniz Institute) no II Seminário de Pesquisa em Ontologias no Brasil (Rio de Janeiro, 2009)
Web atual = SINTÁTICA
Os computadores não conseguem interpretar as informações porque faltam informações sobre as páginas!
O processo de interpretação [ainda] é feito pelos usuários
(LÓSCIO, 2007)
Layout HTML (exemplo)
Fonte: MARCONDES (2006)
Indexação das páginas HTML pelos motores de
busca<HTML><HEAD><TITLE>Exemplo de HTML simples</TITLE></HEAD><BODY> <H1>Este é o primeiro nível de cabeçalho</H1>Bem-vindo ao mundo do HTML. Este é o primeiro parágrafo.<P>E este é o segundo.<P></BODY></HTML>
Fonte: MARCONDES (2006)
Conteúdo IndexadoA seguinte lista de palavras chaves seria obtida por um robô que desprezasse
as marcações e considerasse somente as palavras, desconsiderando as palavras não significativas:
• ao• bem-vindo• cabeçalho• de• do• este• é• Exemplo• primeiro• o
Fonte: Adaptado de MARCONDES (2006)
As tags em HTML especificam detalhes apenas de apresentação!
Representação condizente?
Está se falando sobre cabeçalho, parágrafo, primeiro ou sobre um
exemplo de página em HTML?
Web desejada: Web semântica
• Grande número de pequenas ontologias interligadas
• Objetivo: dar significado ao conteúdo web
• Atribuir relevância aos resultados de buscas
Fonte da imagem: W3C Brasil
LógicaExplicações são necessárias para a comunicação entre ontologias e agentes
Pode ser usada para descobrir conhecimento ontológico que não está explícito
Ex: Todos professores são funcionários da universidade
Se Lucia é uma professora então Lucia é funcionária da universidade
Adaptado de Lóscio (2007)
Alguns absursos lógicos
Deus é amor.O amor é cego.Steve Wonder é cego.Logo, Steve Wonder é Deus.
Mas só Deus é perfeito.Portanto, eu sou Deus.Se Steve Wonder é Deus, eu sou Steve Wonder!!Meu Deus, eu sou cego!
Lógica!
Fonte: http://www.blogdomau.com.br/2009/03/voce-ja-estudou-logica-o-que-e.html
Representação do Exercício político Domínios
Conhecimento Consenso Continuidade
Especialistas do Visão de mundodomínio
Evolução
Tipologia ONTOLOGIA Relações entre
Hierarquias (Classes, subclasses, instâncias) conceitos
Estruturas lógicas e Linguagens programação axiomas Editores de ontologia
Principais autores Metodologias
Principais projetos Vocabulário controlado
Linguagem documentária
Ontologias: Conceitos...
“é um conjunto de termos ordenados hierarquicamente para descrever um domínio que pode ser usado como esqueleto para uma base de conhecimentos”.
(Gómez-Pérez, 1999)
Conceito de ontologia
“Especificação formal e explícita de uma
conceitualização compartilhada”
(Gruber, 1993)
Modelo abstrato fenômenos do mundo
(conceitos)
Legível por máquina
Conceitos e restrições públicos
Consenso do domínio
Em outras palavras:A Ontologia permite representar um
conjunto de conceitos e os relacionamentos entre eles, formando
uma rede de conceitos
... Ontologias: Conceitos...
O objetivo da ontologia vem a ser a busca por "melhorias nos processos de recuperação da informação."
(Almeida e Bax, 2003)
Permite compartilhar entendimento comum por pessoas e também por agentes de software
Uma vez que elas definem os termos utilizados para representar e descrever uma área do conhecimento e fazem uso de INFERÊNCIAS
Inferências em Ontologias
Uma inferência é uma dedução!Ex: Todo gato come peixe
Mimi é um gato
Logo, a ontologia vai inferir que Mimi come peixe!
Motor de inferência – Classificador (Pellet, FacT)
Faz a identificação automática de todas as classes que atendem às restrições impostas
Cuidado! Eles têm vida própria!!
Contexto das ontologias
A Web Semântica será formada por "ilhas de conhecimento", ou seja, nichos de conhecimento específicos para alguma aplicação mas que, através de interoperabilidade entre ontologias poderão interagir. (James Hendler)
Ontologias serão usadas para definição devocabulários comuns para osagentes
As ilhas: fragmentação do conhecimento
Especialização: desdobramento da evolução do conhecimento
Terminologia: vocabulário próprio em cada domínio do conhecimento
Confinamento dos especialistas em seu mundo
Atuação isolada e conhecimento não compartilhado
Adaptado de: JUNITI YAMAOKA, E. In:Seminário TGS, PPGEGC, UFSC - 2009
Componentes ontologias
Classes (organizadas em uma taxonomia)relações (representam o tipo de interação entre os conceitos de um domínio)axiomas (usados para modelar sentenças sempre verdadeiras)instâncias (utilizadas para representar elementos específicos, ou seja, os próprios dados) (Gruber, 1996; Noy & Guinness, 2001).
Etapas construção
Etapas Etapas construçãconstrução de uma o de uma OntologiaOntologia
Definição classes
Arrumação classes em hierarquia taxonômica
Definição propriedades
e atributos
Atribuição valores das propriedades
nas instâncias
1º
2º 3º
4º
Princípios
Ontologia
Clareza
Legibilidade
CoerênciaExtensibilidade
Codificação
LegibilidadeCoerência
Superclasse THING
Subclasse x Subclasse y Subclasse z
Instância x1Instância x2
Instância x3
Instância y1
Instância y2
Instância z1Instância z2
Instância z3
Modelo ontologia
Meio_transporte
Meio_transporte aquático
Meio_transporteterrestre
Meio_transporteaéreo
barco navio carro ônibus avião balão
Barco_do_João
Barco_do_Paulo
Boing 737 BoingLegacy
Determinação Domínio e Escopo :
Perguntas de competênciaDomínio que se deseja cobrir com a
ontologia?
Qual o propósito de sua utilização?
Quem vai utilizar e manter a ontologia?
Usam terminologia, axiomas do domínio e definições
São as questões que a ontologia se propõe a responder
Ferramenta desktop – Universidade Stanford
Possui milhares de usuários (± 119 mil)
É flexível (interface gráfica), open source
Integra componentes (pluggins) Jambalaya, OntoViz,...
RDF, XML, OIL, OWL, topic maps,
Ontologia no Protégé
DZIEKANIAK, G. Ontologia sobre componentes de ontologia, 2009.
Ontologia no Protégé
DZIEKANIAK, G. Ontologia sobre componentes de ontologia, 2009.
Ontologia no Protégé
DZIEKANIAK, G. Ontologia sobre componentes de ontologia, 2009.
Ontologia no Protégé
DZIEKANIAK, G. Ontologia sobre componentes de ontologia, 2009.
Ontologia no Protégé
DZIEKANIAK, G. Ontologia sobre componentes de ontologia, 2009.
Ontologia no Protégé
DZIEKANIAK, G. Ontologia sobre componentes de ontologia, 2009.
Ontologias são tipos de tesauros?
Ontologias são hierarquias e também relações!
...Então ontologias são tesauros???
Não...
...em um tesauro os tipos de relacionamentos são finitos...e não é permitido criar novos tipos de relações!
...em uma ontologia sim!
Por que usamos ontologias?
Visa atender o propósito de compartilhar
entendimentos a fim de permitir o
reuso e disseminação do
conhecimento
Tesauros e/ou ontologias?ONTOLOGIAS
• Relações: gênero-espécie, parte-todo, equivalência, associação, lugar-região, material-objeto, causa-efeito, localização, membro-conjunto, fase-processo, disjunção, restrição valor
• Objetivos: classificação do conhecimento, reuso de informações, fornecer vocabulário a um dado domínio e recuperar
TESAUROS• Relações: gênero-
espécie, parte-todo, equivalência, associação
• Objetivos: refinar buscas e fornecer consistência na indexação; localizar a informação desejada em um dado acervo
Considerações...Não basta saber criar ontologias...
Compreender domínio do conhecimentoColaboração especialistas, consensualidadeOrganismo vivo! (isso lembra alguma coisa?)Metodologia definida, visibilidade e usoAceitar que não há como voltar atrás, é preciso entendê-las como uma realidade na CI Apesar de terem semelhanças com os tesauros elas não são tipos de tesauros!
Ontologias e Biblioteconomia
Bibliotecários detém a base teórica para o desenvolvimento e entendimento de taxonomias e classificações
Facilitar a recuperação da informação em bases de dados
Busca em linguagem natural
Resultados mais relevantes porque há controle terminológico e inferências
Considerações sobre aplicações
• As ontologias auxiliam na representação do conhecimento
• Para a IA o que existe é o que pode se representado!
• Em Bruxelas usou-se ontologias para descobrir lavagem de $
• governo americano criou um centro de estudos em treinamento de ontologias pelas forças armadas: Berls Smith
Grupos de pesquisa• NEMO- Guizzardi (UFES)• International Association for Ontology and its Appl
ication (IAOA) – Guarino (Itália)
• W3C – Berners-Lee (escritório W3C Brasil) • GP Ontologia e Taxonomia – Maria Luiza Almeida
Campos (UFF)• GP Banco de Dados Inteligentes – Mara Abel
(UFRGS) • Grupo EDUTEC – Dziekaniak (FURG)
ReferênciasALMEIDA, M. ; BAX, M. Uma visão geral sobre ontologias... Ciência da
Informação, Brasília, v. 32, n. 3, p. 7-20, set./dez. 2003.BERNERS-LEE, T.;MILLER, E. The semantic web lifts off. ERCIM News, n. 5,
out. 2002. Disponível em: http://www.ercim.org/publication/Ercim_News/enw51/berners-lee.html
BREITMAN, K. Web semântica: a internet do futuro. Rio de Janeiro: LTC, 2005.DAVIES, J; FENSEL, D; HARMELEN, F. van. Towards the Semantic Web:
Ontology driven knowledge management. John Wiley, West Sussex, 2003.FALBO, R.; et al. Ontologias e ambientes de desenvolvimento de softwares
semânticos. Disponível em: http://www.inf.ufes.br/~falbo/download/pub/2004-JIISIC-1.pdf Acesso em: 20 maio 2007. NASBITT, J. Megatrends, 2000.
GÓMEZ-PÉREZ, A ; Benjamins, R. (1999) Overview of Knowledge Sharing and Reuse Components: Ontologies and Problem solving Methods. Workshop on Ontologies and Problem-Solving Methods: Lessons Learned and Future Trends (IJCAI99).
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GRUBER, T. What is an ontology? (2003)Disponível em: <http://wwwksl.stanford.edu/kst/what-is-an-ontology.html>
HORRIDGE M.;et. all. A Practical Guide To Building OWL Ontologies Using The Protégé-OWL Plugin and CO-ODE Tools. Manchester University, England, 2004. Disponível em: http://www.eci.ufmg.br/mba/onto_owl/ (tradução em port.)
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W3C SEMANTIC WEB ACTIVITY. In: Proceedings of the semantic web kick-off seminar. Finlândia, 2003. Disponível em: http://www.w3.org/2003/12/semweb-fin/w3csw
Obrigada! [email protected] [email protected]
Grupo pesquisa EDUTECGrupo pesquisa EDUTECCNPq/FURG
www.grupoedutecfurg.blogspot.com
