Protégé e Ontologias -...

Protégé e Ontologias

Tiago Semprebom Marcos Camada Igor Mendonça

(UFSC) Universidade Federal de Santa CatarinaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas

DAS6607 - Inteligência Artificial Aplicada ao Controle e Automação Industrial

Florianópolis, 17 de Julho de 2007

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Tiago Semprebom, Marcos Camada, Igor Mendonça Ontologias e Protégé

Parte I: SumárioParte II: Sumário

Sumário - Ontologias

1 Introdução

2 Tipos de Ontologias

3 Porque desenvolver ontologias?

4 Como criar uma Ontologia?

5 Utilização de Ontologias

6 Ontologias para Uso ou para Modelar outras Ontologias.

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Parte I: SumárioParte II: Sumário

Sumário Protégé

7 Histórico8 Visão Geral9 Arquitetura do Protégé10 Características11 Venda de Veículos12 Exemplo de Cadastro na Ontologia13 Conclusões14 Referências Bibliográficas15 Agradecimentos

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IntroduçãoTipos de Ontologias

Porque desenvolver ontologias?Como criar uma Ontologia?

Utilização de OntologiasOntologias para Uso ou para Modelar outras Ontologias.

Parte I

Ontologias

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Introdução

Ontologia (grego ontos+logoi = conhecimento do ser) é aparte da filosofia que trata da natureza do ser, darealidade, da existência dos entes e das questõesmetafísicas em geral.O termo ontologia é originário da filosofia. Ontologia é umramo da filosofia que lida com a natureza e a organizaçãodo ser.Termo foi introduzido por Aristóteles. No contexto dapesquisa em ontologia, filósofos tentam responder asquestões: O que é um ser? e quais são as característicascomuns de todos os seres?

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Introdução

Termo foi recentemente adotado pelas comunidades de IAe gestão de conhecimento para se referir a conceitos etermos usados para descrever alguma área doconhecimento ou construir uma representação desse.Uma ontologia define um domínio, ou, mais formalmente,especifica uma conceitualização acerca dele (Gruber1995).Organizada em hierarquias de conceitos (taxonomias).Pode-se considerar as ontologias como a materializaçãodo nível do conhecimento (Clark 1999).

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Tipos de Ontologias

Ont. de representação: definem as primitivas derepresentação (frames, axiomas, atributos) de formadeclarativa.Ont. gerais: trazem abstrações de aspectos do mundo(tempo, processos, papéis, espaço, seres, coisas).Ont. genéricas de domínio: definem ramos de estudo deuma área, conceitos mais genéricos (direito básico).Ont. de domínio: tratam de um domínio mais específicode uma área genérica de conhecimento (direito tributário).Ont. de aplicação: solucionam um problema específicode um domínio (ex. identificar doenças do coração).

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Porque desenvolver ontologias?

Compartilhar conhecimento e estruturas de informaçãoentre pessoas e agentes de softwareReutilização do conhecimento de um domínioExplicitar hipótesesSeparar conhecimento de um domínio do conhecimentooperacionalAnálise

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Como criar uma Ontologia?

Maneira de modelar um domínio depende da aplicação.

Determinar o Domínio e o Escopo da Ontologia.Reutilizar Ontologias Existentes.Levantar termos importantes.Definir classes e sua hierarquia.Definir propriedades das classesRestrições das Propriedades.Criação de instâncias.

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Ontologias e Desenvolvimento

Descrição de conceitos (classes) em um domínio.Propriedades de cada conceito (slots).Restrições das propriedades (facets).Instâncias das classes (base de conhecimento).

Definir classes.Hierarquia de classes (sub-classes e super-classes).Definir propriedades e suas restrições.Criar instâncias.

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Projetos que utilizam Ontologias

Gestão de Conhecimento (PatMan, PlanetOnto, MGT(Medical Guideline Technology).Comércio Eletrônico (MKBEEM, SMART-EC).Processamento de Linguagens Naturais (Oncoterm,Gazelle, Penman, TechDoc, PANGLOSS).Recuperação de Informação na Web (OntoSeek,WebKB-2, SEAL (Semantic Portal)).Projetos relacionados a Educação (RichODL,Smartrainer).

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Ontologias Disponíveis

Ontologias de Alto-Nível (SOWA, Guarino, IEEEStandard).Ontologias Linguísticas (CoreLex, EDR EletronicDictionary, GUM (Generalized Upper Model)).Ontologias para Empresas (Enterprise Ontology, TOVE(Toronto Virtual Enterprise)).Ontologias para Domínios Específicos (GALEN, UMLS(Unifield Medical Language System)).

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Repositórios de Ontologias Disponíveis na Internet

Tabela: Ontologias Disponíveis

Repositório Breve DescriçãoDAML 192 ontologias (URI, submissão, etc) 1

Ontolingua Server 50 ontologias escritas em Ontolingua 2

Universal Repository 50 ontologias para educadores 3

1www.daml.org/ontologies/2www.ksl-svc.stanford.edu:59153www.ist-universal.org

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HistóricoVisão Geral

Arquitetura do ProtégéCaracterísticas

Venda de VeículosExemplo de Cadastro na Ontologia

ConclusõesReferências Bibliográficas

Agradecimentos

Parte II

Ambiente Protégé-2000

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Agradecimentos

Histórico

Desenvolvido pelo departamento de informática médica daUniversidade de Stanford.Em seu projeto original, o Protégé era uma ferramenta deaquisição de conhecimento limitada a um sistemaespecialista para oncologia.Foi modernizado gradativamente para acompanhar aevolução da tecnologia de SBC (Sistemas Baseados emConhecimento).A equipe do Protégé, que é desenvolvido em Java, optoupor abrir seu código.

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Agradecimentos

Visão Geral

O Protégé é uma ferramenta que permite construir ontologiasde domínio, personalizar formulários de entrada de dados,inserir e editar dados, possibilitando então, a criação de basesde conhecimento guiadas por uma ontologia. Sua interfacegráfica provê acesso a barra de menus e barra de ferramentas,alem de apresentar cinco áreas de visualização (views) quefuncionam como módulos de navegação e edição de classes,atributos, formulários, instâncias e pesquisas na base deconhecimento, propiciando a entrada de dados e arecuperação das informações.

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Agradecimentos

Visão Geral

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Agradecimentos

Arquitetura do Protégé

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Agradecimentos

Características

A linguagem axiomática PAL (Protégé AxiomaticLanguage)A geração de arquivos de saída alteráveis. Atualmentepodem ser criados classes e instâncias em CLIPS - a basede conhecimento é gerada nativamente para esse motorde inferênciaUma excelente interface para entrada de conhecimento,incluindo um geradorautomático de formulários.

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Agradecimentos

Descrição

O domínio em que se aplica este caso de uso corresponde aconsulta de veículos (carro ou moto). O sistema deve informar

os veículos em que se enquadra na requisição do usuário.

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Agradecimentos

Modelo Ontológico

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Agradecimentos

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Agradecimentos

Características

Modelo: Fat BoyEstado: NovoCor: AzulUF: SCMarca: Harley-davidsonCilindradas: 1584Marcha: 6Quilometragem: 0Refrigeração: arTamanho do Tanque: 18.9Combustível: GasolinaValor: R$ 115.00 23 / 26






Agradecimentos

Conclusões

Ontologia é uma maneira de formalizar conhecimento deum determinado domínio.Conhecimento utilizável em larga escala, reuzávelaplicações.Problemas da organização ontologica da Internet.Conteúdo nem sempre é preciso e claro.Padrões ontológicos ainda em discussão.Amadurecimento da área.

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Agradecimentos

Referências Bilbiográficas

Natalya F. Noy and Deborah L. McGuinnessOntology Development 101: A Guide to Creating Your FirstOntology.Stanford University, Stanford CA.

Frederico Luiz G. de FreitasOntologias e Web SemânticaUniversidade Católica de Santos - Santos - SP.

Maurício B. Almeida and Marcelo P. BaxAn Overview Ontologies: Survey About Definitions, types,applications, evaluation and building methodsUniversidade Federal de Minas Gerais - MG. 25 / 26






Agradecimentos

Obrigado!

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