حسین رستمی – علی رضا ذهدی

استاد: دکتر رهگذر

مجتمع سازی معنایی پایگاههای داده رابطه ای

1

2

2

انگیزه

حجم زیاد اطالعات موجود در بستر شبکه اینترنتاطالعات به صورت گسترده ای توزیع شده و ناهمگن هستندرشد نیازها

)پیدا کردن اطالعات مرتبط )استخراج اطالعاتایجاد دانش جدید از روی اطالعات موجود

با توسعه اینترنت و تجارت الکترونیک، بیشتر سازمانها بهدنبال روشهای به منظور حداکثر کردن توان دارایی اطالعات

ذخیره شده در میان صدها پایگاه داده و برنامه های کاربردی بوسیله آوردن آنها در محیط باز تعاملی هستند

3

3

مسئله

با افزایش پیچیدگی سیستم ها و نیازمندیهایاطالعاتی ما، و فاصله بین سیستمها، ما نیاز به باال

بردن سطح تعامل انسان با سیستم داریمما نیاز به حداکثر کردن مقدار معناها داریم از سطح داده و اطالعات، ما نیاز به حرکت به سمت

سطح تعامل معنایی با انسان داریمDATA Information Knowledge

Run84

ID=08

NULLPARRT

ACC

ID=34

e

5

&

#

~

Qü

@

¥

¥

�

Å

Tank

¥

Noise Human Meaning

VehicleLocated at

Semi-mountainous terrainobscured

decide

Vise maneuver

4

4

راه حل – آنتولوژی ها

ارجاع به فهم مشترک از یک دامنه موردعالقه که مورد کاربرد در یک چارچوب یکتا

است مجسم کردن برخی از انواع نماهای ادراکی

موجود در دنیا با مالحظه به دامنه مورد نظر نمای ادراکی از دنیا به صورت های زیر

بدست می آید:)مجموعه ایی از ادراکات )موجودیت ها، ویژگیها، فرآیندهاتعاریفارتباطات درونی بین ادراکات

از این مفاهیم به عنوان ادراک سازیاستفاده می شود

5

5

تاریخچه معناها

Relational

Modeling

Object-oriented

Modeling

Metadata-based

Modeling

Ontology-based

Modeling

Knowledge-based Systems

Description ofInformation Resources

Software Design(Components,

GUI,…)Relational DB

Applications

OWLXML, RDF/SUMLSQLLanguages

Domain Ontology

Metadata

(Dublin Core…)

Class,Hierarchical

Structure

ERD,

Thesaurus

Information

Systems

Concept,

SemanticsMetadataObjectEntity-Relation

Core

Elements

Information

Modeling

6

6

آنتولوژی چیست؟

.یک آنتولوژی توصیف صریح از اداراک است [Gruber 1993]

یک آنتولوژی توصیفی فرمال، صریح از[Borst 1997]ادراکات به اشتراک شده است.

یک آنتولوژی تعاریف واژگان معمول برایمحققانی که نیاز به اشتراک سازی اطالعات

[Noy & McGuinness 2001] در یک دامنه دارند.

7

7

آنتولوژی چیست؟

اداراک عبارتنداز مدل انتزاعی از بعضی از پدیده هایی که در دنیا با توجه

ادراکات مرتبط از پدیده ها می باشدصریح

به معنای این است که نوع مفاهیم و محدودیت های آن باید به صورتصریح باید تعریف شود

فرمال به معنای این است که حقایقی که در آنتولوژی بیان شده باید قابل

خواندن توسط ماشین باشد.اشتراک شده ها

انعکاس این نکته است که دانش موجود آنتولوژی باید به صورتاشتراک تعریف شود یا حداقل برای گروهی خاص مشترک باشد.

8

8

آنتولوژی و وب معنایی

9

مجتمع سازی مبتنی بر 9آنتولوژی

آنتولوژی به صورت مفاهیم دامنه گرا

می باشد. آن شامل ادراکات

انتزاع شده و توصیف محدودیت های سطح دامنه

که می تواند برای استدالل سطح

دانش مورد استفاده قرار

گیرد.

10

10

مثالPerson Publication

Publish

Researcher Manager Papers Books Reports

JournalPaper WorkshopPaper

Name

Address

Phone TitleCountry

Name Address Phone ZIP

PUB-ID Title Date Pages

ontology definition

structure definition

11

11

.251.25SquareXAB035

.751.5RoundXAB023

…Price ($US)

Size (in)

ShapeCatalog No.

.4531S550298

.3537R550296

…Price ($US)

Diam (mm)Geom.Part

No.

Washer

Catalog No.Shape Size Price

iMetal Corp.E-Machina

iMetal Corp.E-Machina

Manufacturer

.451.25Square550298

.351.5Round550296

.751.5RoundXAB023

.251.25SquareXAB035

…Price ($US)

Size (in)ShapeMfr No.

Supplier ASupplier

B

Buyer

Ontology

یک مثال تجاری از آنتولوژی

12

12

نقش آنتولوژی ها

توصیف محتوا آنتولوژی ها برای توصیف صریح منابع

اطالعاتی ما استفاده می شوندرهیافت ها

آنتولوژی یکتاآنتولوژی چندتاییآنتولوژی ترکیبی

13

13

رهیافت آنتولوژی یکتا

یک آنتولوژی سراسری وقتی می تواند مورد

استفاده قرار گیرد که همه منابع اطالعاتی دارای

تقریب معنایی باشند و بتوانند در یک نما روی یک

دامنه مجتمع شوند. دارای حداقل ناسازگاری

هستند امکان تغییر در منابع

اطالعاتی ما وجود دارد.

14

رهیافت آنتولوژی 14چندگانه

هر منبع آطالعات توسطآنتولوژی خودش توصیف می

شود..واژگان مشترک وجود ندارد به توافق یا سازگاری بین

آنتولوژی ها نیاز نیست. مجتمع سازی را آسان می کند

و از تغییرات در منابع پشتیبانی می کند.

مقایسه بین آنتولوژی ها منابعکاری بسیار مشکل است.

نیاز به نگاشت بین آنتولوژی هاهست.

15

رهیافت آنتولوژی های 15ترکیبی

معناهای هر منبع توسط آنتولوژیخودش توصیف می شود.

یک واژگان سراسری به اشتراکگذاشته شده است.

واژگان به اشتراک گذاشته شدهشامل عبارات پایه در آن دامنه

است.

منابع جدید می توانند به آسانیاضافه شوند.

از تغییرات و توسعه ها درآنتولوژی ها پشتیبانی می کند.

از آنجایی که یک واژگان مشترکوجود دارد بنابراین آنتولوژی های منابع قابل مقایسه با هم هستند.

16

16

نتایج:تعامل معنایی به صورت های زیر قابل انجام است

انجام نمایش معناهای پایه از طریق آنتولوژی ها )سطح کالس( وپایگاه دانشان )سطح نمونه(

.تعریف نگاشت های معنایی و تبدیالت از میان آنتولوژی ها.تعریف الگوریتم هایی که بتوانند شباهت معنایی را تعیین کنند

استفاده از آنتولوژی ها و نگاشت معنایی می تواند کمبودمعناها در تبادل اطالعات از میان برنامه های کاربردی

ناهمگن مثل برنامه های زیر را کاهش دهد: وب سرویس هاتجارت الکترونیک، مشاغل الکترونیکیمعماری های تجاری، زیرساخت ها، و برنامه ها کاربردیآنالیز هوشمند مجتمع شده

17

17

کارهای آینده

مدل سازی مبتنی بر آنتولوژی پایگاه های دادهرابطه ای

پیاده سازی مبدل بین پایگاه های داده رابطه ای وپایگاه داده معنایی مبتنی بر آنتولوژی

تعیین نگاشت بین شمای پایگاه داده رابطه ایی وشمای آنتولوژی

ارزیابی بین سیستم های مختلف کنونی

18

18

مراجع

[1] Sang-goo Lee, Taehee Lee, Dongkyu Kim, Jonghoon Chun, A Bottom-Up Strategy for Enterprise Ontology Implementation.

  [2] Jacob Köhler, Matthias Lange, Ralf Hofestädt, Steffen Schulze-Kremer:

Logical and Semantic Database Integration. BIBE 2000: 77-80

  [3] Quang Trinh, Ken Barker, Reda Alhajj: RDB2ONT: A Tool for

Generating OWL Ontologies From Relational Database Systems. AICT/ICIW 2006: 170 [DBLP:conf/aict/TrinhBA06]

[4] Quang Trinh, Ken Barker, Reda Alhajj: Semantic Interoperability Between Relational Database Systems. IDEAS 2007: 208-215 [DBLP:conf/ideas/TrinhBA07]

19

19

)ادامه(مراجع

[5] Jacob Köhler, Steffen Schulze-Kremer: The Semantic Metadatabase (SEMEDA): Ontology Based Integration of Federated Molecular Biological Data Sources. German Conference on Bioinformatics 2001: 47-52

[6] http://en.wikipedia.org/wiki/Data_warehouse

[7] Michael Hammer, Dennis McLeod: Database Description with SDM: A Semantic Database Model Research Foundations in Object-Oriented and Semantic Database Systems 1990: 34-69

[8] Wei Hu, Yuzhong Qu: Discovering Simple Mappings Between Relational Database Schemas and Ontologies. ISWC/ASWC 2007: 225-238

  [9] Wache, H., Vogele, T., Visser, U., Stuckenschmidt, H., Schuster, G., Neumann, H.,

Hubner, S.: Ontology-based integration of information - a survey of existing approaches. In: Proc. of IJCAI-01 Workshop: Ontologies and Information Sharing. (2001) 108-117

20

20

از توجه شما تشکر می کنم....

سئواالت؟

21

21

End