Integração Semântica: uma pesquisa sobre abordagens baseadas em ontologias Túlio Lages

Roteiro ● Motivação ● Objetivo ● Conceito de ontologia ● Eixos de pesquisa o Descoberta de mapeamentos  Ontologias compartilhadas  Heurísticas e aprendizado de máquina o Representação de mapeamentos o Raciocínio/inferência sobre mapeamentos ● Estado da arte ● Conclusão ● Referências

Motivação

“Um dos desafios atuais mais difundidos e infernizantes é conseguir levar ‘a informação certa para as pessoas certas na hora certa’” T. Gruber 1993

Motivação Conectividade física satisfatória, mas… Dados trafegam na rede sem nenhum dado associado! 01001

Motivação Heterogeneidade dos dados XML claros apenas para humanos Ontologias: compartilháveis e formais

Objetivo

Entender Integração Semântica e Ontologias Resumir os eixos de pesquisa mais relevantes Categorizar o que é estudado hoje em dia

Conceito de ontologia

“uma especificação explícita e formal de uma conceptualização compartilhada”

Conceito de ontologia Foco em compartilhamento: enfatiza a extensão e troca de informação entre ontologias Foco em formalidade: remove ambiguidade e permite o uso de motores de inferência

Eixos de pesquisa

Visam tratar a heterogeneidade entre ontologias, que pode ser a nível sintático ou a nível de ontologia Três eixos principais: Descoberta de Mapeamentos Representação de Mapeamentos Inferência sobre Mapeamentos

Eixos de pesquisa Descoberta de Mapeamentos Ontologia de alto nível Heurísticas e aprendizagem de máquina Gargalo da integração semântica Agentes de software - mapeamento dinâmico Duas principais abordagens:

Eixos de pesquisa Descoberta de Mapeamentos Ontologia de alto nível Esquema global concordado desde o início Ex: SUMO

Eixos de pesquisa Descoberta de Mapeamentos Ontologia de alto nível Workshop on Core Ontologies in Ontology Engineering em 2004: discussão de casos de sucesso e fracasso de ontologias de alto nível

Eixos de pesquisa Descoberta de Mapeamentos Ontologia de alto nível Encontrar correspondências entre ontologias estendidas de uma ontologia em comum Ex: PSL

Eixos de pesquisa Descoberta de Mapeamentos Na maioria dos casos, não há ontologias de alto nível concordadas Exploração da elevada quantidade de restrições em ontologias Heurísticas e aprendizagem de máquina

Eixos de pesquisa Descoberta de Mapeamentos Ferramentas mais usadas para alinhamento: Nomes de conceitos e descrições; Hierarquias, instâncias e descrições de classes; Definições de propriedades; Heurísticas e aprendizagem de máquina

Eixos de pesquisa Descoberta de Mapeamentos Ex: PROMPT e PROMPTDIFF Ex: OWL e OWL 2 Heurísticas e aprendizagem de máquina

Eixos de pesquisa Representação de Mapeamentos Bancos de dados representam mapeamentos como consultas ou visões Aproveitar a expressividade de ontologias para representar mapeamentos

Eixos de pesquisa Representação de Mapeamentos Ex: MAFRA Instância de uma ontologia

Eixos de pesquisa Representação de Mapeamentos Ex: OntoMerge Axioma-ponte Ex: Framework OIS Visão

Eixos de pesquisa Inferência sobre Mapeamentos Mapear ontologias e representá-las não é o objetivo final Transformar dados Executar consultas Inferir e raciocinar sobre mapeamentos

Eixos de pesquisa Inferência sobre Mapeamentos Exemplos de aplicações que trabalham sobre mapeamentos: OntoMerge OIS Protégé

Estado da arte

Estado da Arte Categorias de trabalhos: Frameworks Frameworks teóricos Métodos e ferramentas Tradutores Mediadores Técnicas Relatórios de experiência Pesquisas Exemplos

Conclusão

Muitos eixos de pesquisa Comunidades de BD e integração de dados envolvidas com a de ontologia Web Semântica como área de testes para futuros trabalhos

Referências

[1] Noy, Natalya F.. Semantic Integration: A Survey Of Ontology-Based Approaches. SIGMOD Record, 33(4), [2] M. Uschold and M. Grüninger. Ontologies and semantics for seamless connectivity. SIGMOD Record, 33(3), [3] D. Calvanese, G. Giacomo, and M. Lenzerini. Ontology of integration and integration of ontologies. In Description Logic Workshop (DL 2001), pages 10– 19, [4] M. Klein. Combining and relating ontologies: an analysis of problems and solutions. In IJCAI-2001 Workshop on Ontologies and Information Sharing, pages 53–62, Seattle, WA, [5] Kalfoglou and M. Schorlemmer. Ontology mapping: the state of the art. The Knowledge Engineering Review, 18(1):1–31, [6] Core Ontologies in Ontology Engineering 2004 (Un)Successful cases and best practices for ontology engineering: reusing well-founded ontologies for domain content specification. Disponível em:. Acesso em: 20 out

Referências [7] Pollock, J. Integration’s Dirty Little Secret: It’s a Matter of Semantics” Whitepaper; Modulant, 2002 [8] Gruber, T.. A translation approach to portable ontology specifications. Knowledge Acquisition 5: ; 1993 [9] Web Ontology Language. Disponível em:. Acesso em: 20 out [10] N. F. Noy, M. A. Musen. PROMPTDIFF: A Fixed-Point Algorithm for Comparing Ontology Versions. AAAI-02 Proceedings, 2002 [11] D. Dou, D. McDermott, and P. Qi. Ontology translation on the semantic web. In International Conference on Ontologies, Databases and Applications of Semantics, [12] A. Maedche, B. Motik, N. Silva, and R. Volz. MAFRA - a mapping framework for distributed ontologies. In 13th European Conference on Knowledge Engineering and Knowledge Management EKAW, Madrid, Spain, 2002.