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Mapeamento de Ontologias

Agentes Inteligentes e Sistemas Cooperativos02 de Dezembro de 2004

Nuno Silva

http://www.dei.isep.ipp.pt/~nsilva

Nuno.Silva@dei.isep.ipp.pt

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Tópicos

• Introdução

• MAFRA

• Especificação

• Arquitectura

• Execução & Query

• Conclusão

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Contexto• Neste contexto, pode-se entender ontologia como um modelo de base de

dados

• Ontologia é uma tecnologia chave em muitas aplicações:• Data integration, Knowledge Management, E-Commerce, B2B, Semantic Web

• Mas não é a solução para todos os males:• Os mesmos conceitos são especificados de forma diferente• Diferentes conceitos são especificados da mesma forma• Modelos diferentes evoluem de forma diferente

• Portanto, duas ontologias sobre o mesmo domínio:• São (potencialmente) diferentes• São (potencialmente) (parcialmente) incompatívies

Class1

Class2

Class3 Class4

Class5

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O que é Mapeamento de Ontologias?

Um processo em duas fases:1. A nível Conceptual

• Especificação de relações semânticas entre• Entidades da ontologia de origem (i.e. conceitos, relações, atributos)• Entidades da ontologia de destino

2. A nível Extensional (de instâncias)• Executar as relações semânticas especificadas• Transformando instâncias da ontologia de origem em• Instâncias da ontologia de destino

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Nív

el C

once

ptua

l

-primeiroNome-ultimoNome

<O1>Empregado

-nome<O2>Pessoa

… o que quer dizer:

<O1>Empregado é SemanticamenteEquivalente A <O2>Pessoa

Concatenação de<O1>Empregado.primeiroNomeand <O1>Empregado.ultimoNomeé Semanticamente Equivalente A<O2>Pessoa.nome

Execução

nome = José Ferreirapessoa1 : <O2>Pessoa

nome = Manuel Costapessoa2 : <O2>Pessoa

Nív

elE

xten

sion

al primeiroNome = JoséultimoNome = Ferreira

empregado1 : <O1>Empregado

primeiroNome = ManuelultimoNome = Costa

empregado2 : <O1>Empregado

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Tópicos

• Introdução

• MAFRA

• Especificação

• Arquitectura

• Execução & Query

• Conclusão

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Abstração e normalização(Lift & Normalization)

Medição de semelhanças(Similarity Measurement)

Especificação(Semantic Bridging)

Execução(Execution)

Pós-execução(Postprocessing)

Evo

luçã

o(E

vo

luti

on

)

Res

triç

ões

e C

on

hec

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sob

re o

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mín

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ain

Kn

ow

led

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ain

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GU

I

Neg

oci

ação

(Co

op

era

tiv

e C

on

se

ns

us

Bu

ild

ing

)

MAFRA – MApping FRAmework

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Tópicos

• Introdução

• MAFRA

• Especificação

• Semantic Bridging Ontology

• Especificação Manual

• Arquitectura

• Execução & Query

• Conclusão

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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

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Conceitos

if (Individual.sex = “Male” OR Individual.sex MATCH “M*” )

abstract=true

if Individual.sex MATCH “F*”

Especificação Manual

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concat(sourceString_1, sourceString_2, “ “, targetString)

Propriedades (atributos)

Especificação Manual

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Cópia de relações

copyRelation(sourceRelation, targetRelation)

Mapeamento Manual

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Tópicos

• Introdução

• MAFRA

• Especificação

• Arquitectura• Serviços Multi-dimensionais

• Mapeamento automático

• Execução & Query

• Conclusão

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Multi-dimension Service-Oriented Architecture

Spl

it

Cop

yIn

stan

ce

Cop

yR

elat

ion

Cop

yA

ttrib

ute

Con

cate

nate

Cur

renc

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onve

rter

Ser

vice

X

Attr

ibut

eTab

leT

rans

latio

n

ManualBridging

AutomaticBridging

Execution Negotiation Evolution

Sourceinstances

SBOInstance

Source Ontology Semantic BridgeOntology

Target Ontology

SimilarityMeasurement

Source Schema Target Schema

Targetinstances

DB

Source Instances

DB

Target Instances

MAFRA Core Engine

Lift & Normalization

MAFRA Service Interface (API)

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Especificação Automática

Spl

it

Cop

yIn

stan

ce

Cop

yR

elat

ion

Cop

yA

ttrib

ute

Con

cate

nate

Cur

renc

yC

onve

rter

Ser

vice

X

Attr

ibut

eTab

leT

rans

latio

n

Semelhanças(source entity, target entity)

se te

se te

se te

se te

se te

se tese te

se te

se te

se te

SB

SBSB

SB

SBSB

SB

SB

SB

SB

SB

SB

SB

SB

Serviços

inf

inf

inf

inf

inf

inf

inf

inf

inf inf

AutomaticBridging

MAFRA Service Interface (API)

Medidores de Semelhanças

22

Tópicos

• Introdução

• MAFRA

• Especificação

• Arquitectura

• Execução & Query

• Conclusão

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(Registo)

Execução & Query

A2

A3 A4

A1Register({O2},{M2-1})

Register({O4},{M4-2,M4-3})

Register({O3},{M3-1})

Register({O1},{M2-1,M3-1})

A2

Ontology MappingMediator

A3 A4

A1

Agent Ontologies MappingsA1 O1 M2-1, M3-1A2 O2 M2-1A3 O3 M3-1A4 O4 M4-2, M4-3

24

Query & Execution

A2

Ontology MappingMediator

A3 A4

A1Query(expressionA2)

Query(expressionA1)

Query(expressionA3)

A2

Ontology MappingMediator

A3 A4

A1

Query(expressionA1)

A2

Ontology MappingMediator

A3 A4

A1Query(expressionA2)

Query(expressionA1)

Query(expressionA3)

Reply(resultsA1)Reply(resultsA2)

Reply(resultsA3)

A2

A3 A4

A1Query(expressionA2)

Query(expressionA1)

Query(expressionA3)

Reply(resultsA2)

Reply(resultsA3)

Agent Ontologies MappingsA1 O1 M2-1, M3-1A2 O2 M2-1A3 O3 M3-1A4 O4 M4-2, M4-3

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Tópicos

• Introdução

• MAFRA

• Especificação

• Arquitectura

• Execução & Query

• Conclusão

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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• Serviços dinâmicos + Plug able

• Multi-dimensões:

• Especificação automática

• Medição de semelhanças

• Validação

• Evolução

• …

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Obrigado!Questões?

Nuno Silva

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