branko puceković @dgu - kartografija.hr · pdf filesadržaj 1. uvod 2. definicija 3. vrste...
TRANSCRIPT
![Page 1: Branko Puceković @dgu - kartografija.hr · PDF fileSadržaj 1. Uvod 2. Definicija 3. Vrste ontologija 4. Komponente ontologije 5. Razvoj ontologije 6. Razlozi za stvaranje ontologije](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022021501/5a8532f97f8b9ad30c8c3dfd/html5/thumbnails/1.jpg)
Uvod u ontologiju u kartografiji
Branko Puceković
11. savjetovanje Kartografija i geoinformacije
Buzet, 8 -10. svibnja 2015.
1
![Page 2: Branko Puceković @dgu - kartografija.hr · PDF fileSadržaj 1. Uvod 2. Definicija 3. Vrste ontologija 4. Komponente ontologije 5. Razvoj ontologije 6. Razlozi za stvaranje ontologije](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022021501/5a8532f97f8b9ad30c8c3dfd/html5/thumbnails/2.jpg)
Sadržaj
1. Uvod
2. Definicija
3. Vrste ontologija
4. Komponente ontologije
5. Razvoj ontologije
6. Razlozi za stvaranje ontologije
7. Ontologijski jezici
8. Alati za kreiranje ontologija
9. Protégé
10. Primjena ontologije u kartografiji
11. Nova kartografska domenska ontologija
12. Zaključci
2
![Page 3: Branko Puceković @dgu - kartografija.hr · PDF fileSadržaj 1. Uvod 2. Definicija 3. Vrste ontologija 4. Komponente ontologije 5. Razvoj ontologije 6. Razlozi za stvaranje ontologije](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022021501/5a8532f97f8b9ad30c8c3dfd/html5/thumbnails/3.jpg)
1. Uvod - Aristotel (384 – 322 pr. Kr.): “prva filozofija” u Metafizici
- Rudolfa Gocleniusa, J. Clauberga, Metafizika (1646)
- grčke riječi ontos i logos (grč. όν, particip glagola biti,
tj. biće, bivajuće + λόγος, riječ, učenje)
Osnovna pitanja ontologije:
Što je bitak? Što jest? Što postoji?
Što je postojanje? Što znači postojati, što znači biti, što
znači egzistirati?
Što je biće? (Što je stvar?)
Što je bit?
3
![Page 4: Branko Puceković @dgu - kartografija.hr · PDF fileSadržaj 1. Uvod 2. Definicija 3. Vrste ontologija 4. Komponente ontologije 5. Razvoj ontologije 6. Razlozi za stvaranje ontologije](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022021501/5a8532f97f8b9ad30c8c3dfd/html5/thumbnails/4.jpg)
2. Definicija
Gruber: Ontologija je eksplicitna specifikacija
jedne dijeljene konceptualizacije između
određene grupe ljudi (An ontology is an explicit
specification of a shared conceptualization).
Još neke definicije ontologije:
„Ontologija je formalna, eksplicitna specifikacija
zajedničke konceptualizacije”
„Ontologija je logička teorija koja daje eksplicitni,
nepotpuni prikaz konceptualizacije …“ (Guarino i
Giaretta 1995).
4
![Page 5: Branko Puceković @dgu - kartografija.hr · PDF fileSadržaj 1. Uvod 2. Definicija 3. Vrste ontologija 4. Komponente ontologije 5. Razvoj ontologije 6. Razlozi za stvaranje ontologije](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022021501/5a8532f97f8b9ad30c8c3dfd/html5/thumbnails/5.jpg)
Ontologije su
logičke teorije - deklarativne.
60-ih godina prošlog stoljeća:
Problemi u oblikovanju baza podataka su ontološke
naravi.
Primjena u:
računalnim znanostima (semantički web),
u medicini,
obavještajnim poslovima,
korporacijskom modeliranju.
5
![Page 6: Branko Puceković @dgu - kartografija.hr · PDF fileSadržaj 1. Uvod 2. Definicija 3. Vrste ontologija 4. Komponente ontologije 5. Razvoj ontologije 6. Razlozi za stvaranje ontologije](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022021501/5a8532f97f8b9ad30c8c3dfd/html5/thumbnails/6.jpg)
Ontologije zadatka Domenske ontologije
Opće ontologije
Aplikacijske ontologije
Sl. 1 Klasifikacija ontologija , (Guarino N., 1998)
3. Vrste ontologija Prema području zadatka:
6
![Page 7: Branko Puceković @dgu - kartografija.hr · PDF fileSadržaj 1. Uvod 2. Definicija 3. Vrste ontologija 4. Komponente ontologije 5. Razvoj ontologije 6. Razlozi za stvaranje ontologije](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022021501/5a8532f97f8b9ad30c8c3dfd/html5/thumbnails/7.jpg)
Vrste ontoloških alata
- za razvijanje ontologija: Protégé, OntoEdit, OilEd,
WebODE i Ontolingua,
- za usklađivanje ili spajanje: PROMPT, ONION,
Chimaera, FCA-Merge, GLUE I OBSERVER
4. Komponente ontologije
- koncepti (nazivaju se i klase ili stvari),
- instance (nazivaju se i individue),
- relacije,
- funkcije i
- aksiomi.
7
![Page 8: Branko Puceković @dgu - kartografija.hr · PDF fileSadržaj 1. Uvod 2. Definicija 3. Vrste ontologija 4. Komponente ontologije 5. Razvoj ontologije 6. Razlozi za stvaranje ontologije](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022021501/5a8532f97f8b9ad30c8c3dfd/html5/thumbnails/8.jpg)
5. Razvoj ontologije - analiza i razvijanje domene, postavljanje ciljeva
ontologije,
-mogućnost korištenja već postojećih ontologija,
- definiranje klasa (koncepata) u ontologiji,
- razmještanje klasa po hijerarhiji u pod-klase i nad-
klase (taksonomija),
- definiranje svojstava klasa,
- dodavanje ograničenja (dozvoljenih vrijednosti)
pojedinim svojstvima,
- kreiranje (stvaranje) instanci i
- pridruživanje vrijednosti svojstvima za pojedine
instance.
8
![Page 9: Branko Puceković @dgu - kartografija.hr · PDF fileSadržaj 1. Uvod 2. Definicija 3. Vrste ontologija 4. Komponente ontologije 5. Razvoj ontologije 6. Razlozi za stvaranje ontologije](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022021501/5a8532f97f8b9ad30c8c3dfd/html5/thumbnails/9.jpg)
6. Razlozi za stvaranje ontologije Neki od razloga za stvaranje ontologija su:
- Dijeljenje i razumijevanje strukture informacija među
ljudima i softverskim agentima
- Omogućavanje ponovne upotrebe domenskog znanja
- Načiniti domenske pretpostavke eksplicitnim
- Izdvojiti domenska znanja od operativnih znanja
- Analiza domenskog znanja
Ontologijski jezici se temelje na logici prvoga reda,
jezicima okvira i jezicima opisne (deskriptivne ) logike.
OWL - Web Ontology Language je najpoznatiji jezik
temeljen na opisnoj logici.
9
![Page 10: Branko Puceković @dgu - kartografija.hr · PDF fileSadržaj 1. Uvod 2. Definicija 3. Vrste ontologija 4. Komponente ontologije 5. Razvoj ontologije 6. Razlozi za stvaranje ontologije](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022021501/5a8532f97f8b9ad30c8c3dfd/html5/thumbnails/10.jpg)
7. Ontologijski jezici Logika prvoga reda
- za konstrukciju rečenica koristi veznike:
¬, ∧ , ∨, ⇒ , ⇔ ( negacija, konjukcija, disjunkcija,
implikacija, ekvivalencija),
kvantifikatore:
∀ (univerzalni), ∃ (egzistencijalni) i = (znak jednakosti).
Opisna logika - djelotvornija rješenja od logike prvoga reda
- u fokusu znanstvenih istraživanja
- koristi OWL formalizam i Protégé sustav
10
![Page 11: Branko Puceković @dgu - kartografija.hr · PDF fileSadržaj 1. Uvod 2. Definicija 3. Vrste ontologija 4. Komponente ontologije 5. Razvoj ontologije 6. Razlozi za stvaranje ontologije](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022021501/5a8532f97f8b9ad30c8c3dfd/html5/thumbnails/11.jpg)
8. Alati za kreiranje ontologija
Protégé, OilEd, Apollo, RDFedit, OntoLinqua, OntoEdit,
WebODE, KAON, ICOM, DOE i WebOnto
Zahtjevi:
- prikupiti znanje od korisnika,
- omogućiti pretrage na temelju pojmova, relacija i od
strane korisnika,
- te uređivanje, vrednovanje i dijeljenje
Stručnjaci za domene i stručnjaci za ontologije.
11
![Page 12: Branko Puceković @dgu - kartografija.hr · PDF fileSadržaj 1. Uvod 2. Definicija 3. Vrste ontologija 4. Komponente ontologije 5. Razvoj ontologije 6. Razlozi za stvaranje ontologije](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022021501/5a8532f97f8b9ad30c8c3dfd/html5/thumbnails/12.jpg)
9. Protégé
- besplatan alat otvorenog koda za razvijanje ontologija
- pisan u Javi, prenosiv je i može se izvršavati na svim
računalima koja imaju Java Virtual Machine
- veći broj formata: RDF(S), OWL,
- kartice: Active Ontology, Entities, Classes, Object
Properties, Data Properties, Individuals, OntoGraf,
SPARQL Query
- 260 000 registriranih korisnika
- rasuđivanje: izbornik Reasoner – logička konzistentnost
ontologije
12
![Page 13: Branko Puceković @dgu - kartografija.hr · PDF fileSadržaj 1. Uvod 2. Definicija 3. Vrste ontologija 4. Komponente ontologije 5. Razvoj ontologije 6. Razlozi za stvaranje ontologije](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022021501/5a8532f97f8b9ad30c8c3dfd/html5/thumbnails/13.jpg)
Ontologije zadatka Domenske ontologije
Opće ontologije
Aplikacijske ontologije
Sl. 1 Klasifikacija ontologija (Guarino N. , 1998)
10. Primjena ontologije u kartografiji Prema području zadatka:
13
![Page 14: Branko Puceković @dgu - kartografija.hr · PDF fileSadržaj 1. Uvod 2. Definicija 3. Vrste ontologija 4. Komponente ontologije 5. Razvoj ontologije 6. Razlozi za stvaranje ontologije](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022021501/5a8532f97f8b9ad30c8c3dfd/html5/thumbnails/14.jpg)
ContextElement ExternalQuality
Indicator
Completeness
LanguageConvenience
Trust
Freshness
Value
Spatial
Thematic
Temporal
Good
Medium
Poor
HasExternalQualit
y
HasIndicator
HasValue
Sl. 2 OWL – based context external quality model, (T. Sboui et al.)
14
![Page 15: Branko Puceković @dgu - kartografija.hr · PDF fileSadržaj 1. Uvod 2. Definicija 3. Vrste ontologija 4. Komponente ontologije 5. Razvoj ontologije 6. Razlozi za stvaranje ontologije](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022021501/5a8532f97f8b9ad30c8c3dfd/html5/thumbnails/15.jpg)
Map
Production
medium
Layout
Element
Map
Body
Map
Projection
Visual
Variable
Label
Attribute Graphic
Spatial
Phenom
has at least 1
is produced of is composed of
Is a
has exactly 1 may contain
visualises
placed to annotate
visualizes
describes represents
Is a
Contains at least 1
relates characteristic to
Sl. 3 Taxonomy of the Map Ontology,
Richard A. Smith
15
![Page 16: Branko Puceković @dgu - kartografija.hr · PDF fileSadržaj 1. Uvod 2. Definicija 3. Vrste ontologija 4. Komponente ontologije 5. Razvoj ontologije 6. Razlozi za stvaranje ontologije](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022021501/5a8532f97f8b9ad30c8c3dfd/html5/thumbnails/16.jpg)
KKo
tre TK25 KORISNICI
KVALITETA
trebaju
trebaju imaju
Korisnik 2
Korisnik 1
Korisnik 4
Korisnik 1
Korisnik 3
podrijetlo
Pol. točnost
Toč. atributa
potpunost
Log. konzist.
Semant. t.
Tematska t. estetika
Vremen. inf.
Elementi karte reljef
vode vegetacija
naselja
prometnice
nazivi
11. Nova kartografska
domenska ontologija
Sl. 4 primjer kartografske ontologije 16
![Page 17: Branko Puceković @dgu - kartografija.hr · PDF fileSadržaj 1. Uvod 2. Definicija 3. Vrste ontologija 4. Komponente ontologije 5. Razvoj ontologije 6. Razlozi za stvaranje ontologije](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022021501/5a8532f97f8b9ad30c8c3dfd/html5/thumbnails/17.jpg)
tre tre
tre TK25 KORISNIK
KVALITETA
koristi
treba ima
korisnik 3 korisnik 4
korisnik 2
podrijetlo
pol. točnost
toč. atributa
potpunost
log. konzist.
semant. t.
tematska t. estetika
vremen. inf.
reljef
vode
vegetacija
naselja
prometnice
nazivi
elementi karte
elementi kvalitete
planiranje i
projektiranje turizam, sport, navigacija
geoznanosti
korisnik 1
korisnik 5
korisnik 6
Sl. 5 primjer razvoja kartografske ontologije
17
![Page 18: Branko Puceković @dgu - kartografija.hr · PDF fileSadržaj 1. Uvod 2. Definicija 3. Vrste ontologija 4. Komponente ontologije 5. Razvoj ontologije 6. Razlozi za stvaranje ontologije](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022021501/5a8532f97f8b9ad30c8c3dfd/html5/thumbnails/18.jpg)
Sl. 6 Osnovne klase u domeni kartografija
18
![Page 19: Branko Puceković @dgu - kartografija.hr · PDF fileSadržaj 1. Uvod 2. Definicija 3. Vrste ontologija 4. Komponente ontologije 5. Razvoj ontologije 6. Razlozi za stvaranje ontologije](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022021501/5a8532f97f8b9ad30c8c3dfd/html5/thumbnails/19.jpg)
Sl. 7 Osnovne klase i podklase u domeni kartografija
19
![Page 20: Branko Puceković @dgu - kartografija.hr · PDF fileSadržaj 1. Uvod 2. Definicija 3. Vrste ontologija 4. Komponente ontologije 5. Razvoj ontologije 6. Razlozi za stvaranje ontologije](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022021501/5a8532f97f8b9ad30c8c3dfd/html5/thumbnails/20.jpg)
Sl. 8 Klase, podklase i individue u domeni kartografija
20
![Page 21: Branko Puceković @dgu - kartografija.hr · PDF fileSadržaj 1. Uvod 2. Definicija 3. Vrste ontologija 4. Komponente ontologije 5. Razvoj ontologije 6. Razlozi za stvaranje ontologije](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022021501/5a8532f97f8b9ad30c8c3dfd/html5/thumbnails/21.jpg)
Sl. 9 Klase, podklase i individue s relacijama u domeni kartografija
21
![Page 22: Branko Puceković @dgu - kartografija.hr · PDF fileSadržaj 1. Uvod 2. Definicija 3. Vrste ontologija 4. Komponente ontologije 5. Razvoj ontologije 6. Razlozi za stvaranje ontologije](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022021501/5a8532f97f8b9ad30c8c3dfd/html5/thumbnails/22.jpg)
12. Zaključci
U kartografiji ne postoje gotove ontologije koje bi se
mogle koristiti za novo znanje.
Za oblikovanje ontologije potrebna su minimalno dva
eksperta: jedan za softverski alat, a drugi za odabranu
domenu.
Ontologije predstavljaju izazov u procesu učenja
zbog velike razlike u prirodnom jeziku (govornom i
pisanom) i formaliziranog znanja koje se pohranjuje
u ontologijama.
Građenje, konstruiranje i razvijanje ontologija je
složen, dugotrajan i mukotrpan posao. 22
![Page 23: Branko Puceković @dgu - kartografija.hr · PDF fileSadržaj 1. Uvod 2. Definicija 3. Vrste ontologija 4. Komponente ontologije 5. Razvoj ontologije 6. Razlozi za stvaranje ontologije](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022021501/5a8532f97f8b9ad30c8c3dfd/html5/thumbnails/23.jpg)
Hvala na pažnji!
23