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Ontologias para Melhorar Precisão e Cobertura de Buscas na Web Flávia Barros, Pedro Gonçalves e Thiago Santos Departamento de Informática Universidade.

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1 Ontologias para Melhorar Precisão e Cobertura de Buscas na Web Flávia Barros, Pedro Gonçalves e Thiago Santos Departamento de Informática Universidade Federal de Pernambuco Recife - PE SEMISH98

2 _____________________________ F. Barros, P. Gonçalves e T. Santos 2 Buscas na Web O que queremos? –Mecanismos de Busca na Web (search engines) que ofereçam: precisão e boa cobertura (recall) nas buscas funcionamento transparente para o usuário flexibilidade na busca O que temos: –Mecanismos de busca gerais com: boa cobertura, porém baixa precisão pouca transparência e flexibilidade. O que fazer?

3 _____________________________ F. Barros, P. Gonçalves e T. Santos 3 Contexto para Buscas Classificação em Hierarquias de conceitos –problemas: transparência e flexibilidade –e.g., Yahoo!, Cadê, Lycos Buscas conceituais –problemas: precisão e transparência –e.g., AltaVista, Excite! cursos de violoncelo - violino Problema central: –como associar contexto às buscas na Web com transparência e flexibilidade?

4 _____________________________ F. Barros, P. Gonçalves e T. Santos 4 Ontologias! Hierarquias de conceitos. Em Filosofia: Teoria Ontológica –estudo do que existe no mundo Em IA: Engenharia Ontológica –especificação das classes (conceitos), objetos e suas relações em um dado domínio Taxonomia do domínio

5 _____________________________ F. Barros, P. Gonçalves e T. Santos 5 Nossas Ontologias Seguimos o trabalho da Engenharia Ontológica –observando que nosso domínio é irrestrito (a Web) Nossas ontologias são grafos cíclicos dirigidos onde: –nós representam conceitos contêm palavras-chave e URL-exemplos –arcos representam relações semânticas frouxas e.g., é um, especialização, parte-de, grupo, conceito composto –ciclos não são problema: o grafo é dirigido não classificamos URLs na ontologia.

6 _____________________________ F. Barros, P. Gonçalves e T. Santos 6 Exemplo de Ontologia Entretenimento Teatro Cinema programação Tem Segunda Terça Quarta... grupo Especialização Cinema: filme, diretor, Cannes,.. Tem

7 _____________________________ F. Barros, P. Gonçalves e T. Santos 7 Ontologias para contextualizar consultas Nossas Ontologias: –Hierarquias de conceitos dinâmicas –que não classificam a priori as páginas indexadas –e sim, auxiliam na construção do contexto da busca. Contexto da busca: –Construído pelo usuário a partir das ontologias do sistema. –Reflete a estrutura conceitual de cada consulta à Web –favorecendo o aumento da precisão e da cobertura nas buscas.

8 Exemplo:

9 _____________________________ F. Barros, P. Gonçalves e T. Santos 9 Nossa Abordagem Conceitos nas ontologias: –descritos por palavras semanticamente relacionadas –que podem ser selecionadas individualmente. Três classes: (1) sinônimos => cobertura macaxeira OR aipim problema: difíceis de achar –mesa, cadeira, parede ??? –tesauros (2) restrição ou especialização => precisão esporte de campo AND futebol (3) expansão ou generalização => cobertura Roland Garros OR campeonato de tênis

10 _____________________________ F. Barros, P. Gonçalves e T. Santos 10 Um Framework para Gerenciar Ontologias Framework para Gerenciar Ontologias (OMF) –é um plug in que pode ser conectado a diferentes mecanismos de busca –é independente da língua usada Critérios básicos para o sistema: –modularidade e reusabilidade engenharia de software –escalabilidade sistemas de informação para a Web –transparência e flexibilidade interfaces em geral

11 Arquitetura do Sistema

12 _____________________________ F. Barros, P. Gonçalves e T. Santos 12 As Ontologias As Ontologias são criadas e mantidas pelo Módulo de Manutenção de Ontologias: – uma Ontologia Pública, compartilhada por todos os usuários do sistema –diversas Ontologias Privadas, criadas e mantidas por cada usuário em sua própria área Ontologia pública (genérica) => sistema Ontologias privadas (domínios especializados) => usuário

13 Interface do Sistema

14 _____________________________ F. Barros, P. Gonçalves e T. Santos 14 Trabalhos Relacionados Uma solução para aumentar a precisão nas buscas: –classificar a página segundo alguma ontologia disponível na Web usando tags HTML especiais SHOE = Simple HTML Ontology Extension) GDA = Global Document Annotation Maiores problemas: –até o momento, não existe um sistema único de tags universalmente aceito. –os bancos de índices limitam-se às páginas marcadas com as tags especiais de cada sistema.

15 _____________________________ F. Barros, P. Gonçalves e T. Santos 15 Considerações Finais Seguimos os critérios básicos estabelecidos: –modularidade na arquitetura favorecendo portabilidade e reusabilidade –transparência nas consultas o usuário determina o contexto de cada consulta –flexibilidade no uso do sistema como um todo: acesso a diferentes mecanismos de busca construção de contextos dinamicamente o usuário constrói suas próprias ontologias –que podem ser adicionadas à ontologia pública o framework é independente da Língua O exemplo apresentado demonstrou uma melhoria de 30% pela expansão da consulta inicial.

16 _____________________________ F. Barros, P. Gonçalves e T. Santos 16 Trabalhos Futuros Atualmente estamos desenvolvendo o Módulo de Manutenção de Ontologias. Próximos passos: –desenvolver o mecanismo para criação e uso das ontologias privadas –testar o framework com usuários reais


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