Mapeamento de Ontologias Dezembro 2003 Nuno Silva http://www.dei.isep.ipp.pt/~nsilva Nuno.Silva@dei.isep.ipp.pt

Tópicos Introdução MAFRA Arquitectura de Serviços Multi-dimensionais Mapeamento Execução & Query Conclusão

Context Ontologia é uma tecnologia chave em muitas aplicações: Knowledge Management E-Commerce, B2B Semantic Web Data-integration Mas, não é a solução para todos os males: Os mesmos conceitos são especificados de forma diferentee diferente conceitos são especificados da mesma forma Ontologias são diferentes, (parcialmente) incompatíveis, em evolução constante

O que é Mapeamento de Ontologias? Um processo em duas fases: A nível Conceptual especification de relações semânticas entre Entidades da ontologia de origem (i.e. conceitos, relações, atributos) Entidades da ontologia de destino A nível Extensional (de instâncias) Executar as relações semânitcas especificadas Transformando instâncias da ontologia de origem em Instâncias da ontologia de destino

… que quer dizer:

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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MAFRA – MApping FRAmework Different information integration approaches and techniques have been systematized and organized into MAFRA. MAFRA is a set of organized modules, representing both: Ontology Mapping process, and Complementary tasks. MAFRA provides a complete life cycle perspective on the Ontology Mapping process.

MAFRA – MApping FRAmework Lift & Normalization Similarity Measuremnt Semantic Bridging Execution Postprocessing Evolution Domain Knowledge & Constraints GUI Cooperative Consensus Building Semantic Bridging: Specification of which source ontology entities are semantically equivalent to which target ontology entities and how is that accomplished. Execution: Transform Source Ontology Instances into Target Ontology Instances. Postprocessing: Validation of target instances, (e.g. object identity). Similarity: Identification and Classification of semantic similarities between source and target ontology entities. Lift & Normalization: Rise ontologies and Instances to a common representation. Normalize Ontologies entities vocabulary (e.g. abbrev., acronyms) Negotiation: Provide guidance in pursuing cooperative consensus between (artificial) agents. GUI: Provide a declarative and intuitive mechanism to specify semantic relations. Domain Knowledge & Constraints: Provide domain knowledge and semantic constraints through the use of complementary information (e.g. WordNet) and past experiences (e.g. library of mappings). Evolution: Provide strategies and guidance in adapting semantic relations according to ontologies evolution.

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Service-Oriented Architecture

Tópicos Introdução MAFRA Arquitectura de Serviços Multi-dimensionais Mapeamento Semantic Bridging Ontology Mapeamento Manual Processo Automático Execução & Query Conclusão

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

Mapeamento Manual Conceitos abstract=true if Individual.sex MATCH “F*” if (Individual.sex = “Male” OR Individual.sex MATCH “M*” )

concat(sourceString_1, sourceString_2, “ “, targetString) Mapeamento Manual Propriedades (atributos) concat(sourceString_1, sourceString_2, “ “, targetString)

copyRelation(sourceRelation, targetRelation) Mapeamento Manual Cópia de relações copyRelation(sourceRelation, targetRelation)

Especificação Extensional Mapeamento Manual Especificação Extensional foreach HotelAccommodation.contactInformation

... ao nível extensional

Especificação Extensional Cópia de Relações foreach HotelAccommodation.contactInformation foreach HotelAccommodation.contactInformation

... ao nível extensional identification

Mapeamento Automático Pool of Matchers

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Execução & Query (Registo)

Query & Execution

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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 …

Future Work Automatic Bridging Continuously: Short-Term Implementation of Automatic Matching Research on inclusion of machine learning techniques Continuously: Support case tests specific requirements Improve and Generalize library of Services Short-Term Composition of Transformation Services “not so short”-Term Library of Mappings Evolution Negotiation Inter-mappings: when a mapping serves as ontology

Obrigado! Questões? Nuno Silva http://www.dei.isep.ipp.pt/~nsilva Nuno.Silva@dei.isep.ipp.pt