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DAML-ONT

An Ontology Language for the Semantic Web

Deborah McGuinness, Richard Fikes, Lynn Andrea Stein, James Hendler

Grupo 15Web y Base de Datos 2002

Web y Base de Datos - 2002

Agenda

Introducción a Ontologías Presentación de DAML-ONT Otros lenguajes Trabajos futuros Crítica


IntroducciónDefiniciones

En filosofía: Teoría Ontológica“Estudio de lo que existe en el mundo”

Gruber[1993]“Una ontología es una especificación explícita de

una conceptualización”

R.Neches[1991]“Una ontología define los conceptos y las relaciones básicas para la comprensión de un área, así como

las reglas para combinar los conceptos para definir extensiones del vocabulario”


IntroducciónTipos de Ontologías

Genéricas: Describen conceptos bastante generales (espacio, tiempo, objeto,...)

De Dominio: Expresan conceptualizaciones de dominios particulares

(Medicina, Bioquímica, Turismo,...)

De Tareas: Expresan conceptualizaciones sobre la resolución de problemas (diagnóstico, ventas,...)

De Aplicación: Describen conceptos que dependen tanto de un dominio específico como de una tarea específica.


IntroducciónTipos de Ontologías

Ontología Genérica

Ontología de Dominio

Ontología de Tarea

Ontología de AplicaciónUsabilidad

+

-

Reusabilidad

+

-


IntroducciónBeneficios y Problemas en el uso de Ontologías

Beneficios: Difusión del conocimiento y ayuda a la comunicación

Formalización (Especificación formal no ambigua)

Reutilización del conocimiento

Problemas: La construcción de una ontología es un proceso político

Las ontologías no son estacionarias, necesitan evolucionar

Dificultad de integración (visiones contradictorias)

Ausencia de actividades formales para el diseño de ontologías


DAML-ONT

Concebido para brindar soporte al desarrollo de la Web semántica

Inspirado e influenciado por tres grandes fuentes Lenguajes Web (XML, RDF)

Lenguajes de representacion del conocimiento (Ontolingua, KEE)

Lógica descriptiva

Dos líneas de desarrollo Lenguaje de ontologías

Formalización del lenguaje


Catálogo

Nivel mas bajo de definición Se asocia a cada concepto un

id.

Thesaurus

Definición del concepto Cada concepto tiene un

significado

<Class ID = “Animal”> <label>Animal</label> <comment> Esta clase representa a todos las especies pertenecientes al Reino Animal. </comment>

<Class ID = “Animal”>

</Class>

DAML-ONT


Relaciones, Propiedades y Restricciones entre conceptos

Define estos conceptos a través de diferentes tags Permite expresar los niveles de definición más altos para una ontología Algunos ejemplos :

<Class lD = “Masculino”>

<subClassOf resource = “#Animal”/>

</Class>

El concepto ‘Masculino’ es una subclase del concepto ‘Animal’

DAML-ONT


Relaciones, Propiedades y Restricciones entre conceptos (2)

<Class lD = “Femenino”> <subClassOf resource = “#Animal”/> <disjointFrom resource = “#Masculino/”></Class>

Al definir el concepto ‘Femenino’ con el tag ‘disjointFrom’, se establece que nadie puede ser simultaneamente ‘Masculino’ y ‘Femenino’

<restrictedBy> <Restriction> <onProperty resource = “#Hermano”/> <toClass resource = “#Persona”/> </Restriction> </restrictedBy>

Restricción de valor. El ‘Hermano’ de una ‘Persona’ es también una ‘Persona’

DAML-ONT


Relaciones, Propiedades y Restricciones entre conceptos (3)

<Property lD = “Padres”> <cardinality>2</cardinality> <domain resource = “#Animal/”></Property>

‘Padres’ es una propiedad (relacion) que se aplica solo a elemntos del tipo ‘Animal’, y que ademas los elementos que tienen ‘Padres’ tienen exactamente 2.

<Property lD = “Hijo”> <inverseOf resource = “#Padres/”></Property>

Relación inversa. Si A son padres de B, entonces B es hijo de A.

DAML-ONT


DAML-ONTDefinición de un Lenguaje

Sintaxis:

Especifica cuales son las cadenas de caracteres legales (válidas) del lenguaje.

Semántica:

Significado de cada cadena legal. Pude ser especificada de diferentes maneras.


DAML-ONTSemántica Axiomática

DAML - ONT

Teoría lógica expresada en cálculo de predicados de primer orden (lógicamente

equivalente)

(traducción)



¿Cómo realizamos esta traducción?

Regla de traducir una frase o cadena RDF en una ración relacional de primer orden

Incluyendo en la traducción una serie de axiomas de cálculos de predicados de primer orden que restringen las interpretaciones permitidas en las propiedades y clases que están incluidas en DAML-ONT



¿Qué obtenemos con esta traducción?

Representación de la ontología

Serie de oraciones de primer orden que incluye los términos específicos de la ontología con una serie de axiomas predefinidos que restringen las interpretaciones

Modelo de cálculo de predicados de primer orden que tiene un modelo semántico teórico bien aceptado



¿Para qué?

Realizar inferencias automáticamente usando demostraciones de teoremas tradicionales

Estos axiomas y reglas para generar la traducción de frases RDF en oraciones de primer orden es lo que nos interesa aquí


DAML-ONT

Se describe en formato de intercambio de conocimiento KIF (Knowledge Interchange Format)

Utilizan constructores de primer orden sumados a relaciones y funciones específicas KIF, soportando listas y enteros como objetos en el dominio del texto

Listas y enteros son necesarios para axiomatizar los contenedores RDF y las propiedades DAML-ONT

El Lenguaje Axiomático


DAML-ONT

Cada sentencia RDF “Property P of resource R has value V” es trasladada en una sentencia KIF “(PropertyValue P R V)”

Ax 1: (<=>(Type ?r ?v) (PropertyValue Type ?r ?v))

Ax 2: (=>(Type ?r ?v) (and(Type ?r ?v Resource) (Type ?c Class)))

El Lenguaje Axiomático


DAML-ONT

Nombres de recursos declarados del tipo “Property” o “Class”

Recursos declarados tienen una clase y un tipo dado

Inicializa una propiedad de un recurso dado con un valor dado

Axiomas para RDF


DAML-ONTEjemplo de Traducción e Interfase

DAML-ONT (clase “Persona”, persona “Chengue”)

<Class ID=“Persona” >

<subClassOfresource=“#Animal” />

<restrictedBy>

<Restriction>

<onProperty resource=“#padre” />

<toClass resource=“#Persona” />

</Restriction>

</restrictedBy>

</Class>

<Persona ID=“Chengue”

<padre resource=“#Juan” />

</Persona>


DAML-ONTEjemplo de Traducción e Interfase

Traducción a sentencias RDF(type Persona Class)

(subClassOf Persona Animal)

(type Restriction R)

(restrictedBy Persona R)

(onProperty R padre)

(toClass R Persona)

(type Chengue Persona)

(padre Chengue Juan)

Traducción por nuestra semántica

axiomática a sentencias KIF(type Persona Class)

(subClassOf Persona Animal)

(type Restriction R)

(restrictedBy Persona R)

(onProperty R padre)

(toClass R Persona)

(type Chengue Persona)

(padre Chengue Juan)


DAML-ONT

Ax 3: Every object is type Thing Ax 4: Every object is not type

“Noghing” Ax 5: An object of type “List” is also of

type “Sequence” Ax 6: Saying that an object is type “Disjoint” is

equivalent to saying that the object is type “List”, that every item in the list is type “Class”, and that the classes in the list are pairwise disjoint

Clases de DAML-ONT


DAML-ONT

Ax 7: “Empty” and “Nothing” is the same class Ax 8: Saying that an object P is type

“TransitiveProperty” is equivalent to saying that P is type “Property”, and that if object Y is a value of P for object X and object Z is a value of P for Y, then Z is also a value of P for X

Ax 9: Saying than object P is type “UniqueProperty” is equivalent to saying that property and that if objects Y and Z are both values of P for object X, then Y and Z are the same object

Ax 10: Saying that an object P is type “UnambiguousProperty” is equivalent to saying than P is type property, and that if object V is a value of P for both objects X and Y, then X and Y are the same object

Clases de DAML-ONT


DAML-ONT

Expresar elementos como clases, propiedades, restricciones y objetos en el dominio

Al traducirlo a un modelo lógico-matemático obtenemos un modelo poderoso para describir el contenido en el Web

Conclusiones


Otros Lenguajes

OIL (Ontology Inference Layer)

SHOE (Simple HTML Ontology Extension)Provee una extensión de HTML con el objetivo de incorporar conocimiento semántico (legible por máquinas) en HTML u otros documentos Web. Permite definir clases, relaciones y reglas de inferencia.

Unifica tres aspectos importantes que proveen diferentes comunidades: Lógica descriptiva, sistemas basados en frame y lenguajes Web. Permite definir clases, slots y axiomas.

Existencia de múltiples lenguajes:CKML, CLIPS, Conceptual-Graphs, CycL, DAML+OIL, ebXML, F-Logic, GRAIL, FIPA, KIF, OCML, OML, Ontolingua, RDF-RDFS, Thesauri, UML, UPML, XMLS, XOL, .....


Otros LenguajesComparación (con respecto al poder de definición)

Jerarquía

DAML-ONT

Restricciones

OIL

SHOE

Axiomas

Reglas de

inferencia

No tiene disjoint

Conceptos

<Class Id= ...

<def-category name = ...

clas-def ...

XML/XMLS

RDF/RDFS

XML

RDF

HTML

XML

Compatible

Disjoint, Inversa, Dominio, rangos, cardinalidad,default

Disjoint, Inversa, Dominio, rangos, cardinalidad

No cardinalidad

Rica def. axiomática

??????

Solo Subclase_de

Subclase_de, Intersección, Unión o Complemento

Subclase_de, Intersección, Unión o Complemento

-

-

Conceptos Propiedades

<subProperty..

<subslot-of..

??????

+

+

+


Trabajos FuturosEstandarización

Para que las ontologías cumplan completamente su rol en la integración semántica en la Web, es necesario la

estandarización de los diversos lenguajes.

W3C Web Ontology Group (WebOnt) esta trabajando en el desarrollo de

Web ontology language (OWL) Basado en los lenguajes existentes con una extensión de los constructores

Máxima compatibilidad con XML y RDF

Permita evolución de ontologías (versionamiento)

Permita interoperabilidad de ontologías

Permita detección de inconsistencias

Internacionalización (Diferentes vistas sobre una ontología)


Crítica

Artículo técnico que hace una introducción al lenguaje mediante un sencillo ejemplo.

No presenta todas las cualidades del lenguaje Da por sabidos muchos conocimientos técnicos

que hay que dominar para comprender bien el artículo

No compara virtudes/contras con otros lenguajes Al introducir el lenguaje mediante un ejemplo

sencillo se entienden rápidamente los conceptos que quiere trasmitir

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Documents

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