Создание онтологии в редакторе Protege. Контрольная работа №2

1.

Контрольная работа №2.
Создание онтологии в
редакторе Protege.

2.

Редактор онтологий Protégé
Protégé — свободный, открытый редактор онтологий и фреймворк для
построения баз знаний.
Разработчик - Stanford Center for Biomedical Informatics Research
Средства моделирования онтологий:
редактор Protégé-Frames
редактор Protégé-OWL.
Экспорт форматов:
онтологии, построенные в Protégé, могут быть экспортированы во множество
форматов, включая RDF (RDF Schema), OWL и XML Schema.
Protégé имеет открытую, легко расширяемую архитектуру за счёт
поддержки модулей расширения функциональности.
Protégé поддерживается значительным сообществом, состоящим из
разработчиков и ученых, правительственных и корпоративных
пользователей, использующих его для решения задач, связанных со
знаниями, в таких разнообразных областях, как биомедицина, сбор
знаний и корпоративное моделирование.
Protégé доступен для свободного скачивания с официального сайта
вместе с плагинами и онтологиями.
2

3.

Редактор Protégé-Frames
Редактор Protégé-Frames позволяет пользователям строить
и заполнять онтологии, основанные на фреймах, в
соответствии с Open Knowledge Base Connectivity (OKBC)
OKBC protocol — прикладной интерфейс
программирования для доступа к базам знаний систем
представления знаний).
В этой модели онтология состоит из набора классов,
организованных в категоризованную иерархию, для
представления важных понятий области, набора слотов,
связанных с классами для описания их свойств и
отношений между ними, и набора экземпляров этих
классов — отдельных экземпляров понятий, которые
имеют определенные значения своих свойств.
3

4.

Редактор Protégé-OWL
Редактор Protégé-OWL позволяет пользователям
строить онтологии для семантической паутины, в
частности на OWL.
OWL-онтология может включать описания классов,
свойств и их экземпляров.
Формальная семантика OWL определяет как получать
логические следствия, т.е. факты, которые не
присутствуют непосредственно в онтологии, но могут
быть выведены из существующих посредством
семантики.
Эти выводы могут быть основаны на одном документе
или на множестве распределенных документов,
которые были объединены с использованием
определенных механизмов OWL.
4

5.

Версии Protégé
Protégé 4.3 — поддерживает OWL 2.0
Protégé 3.5 — поддерживает OWL 1.0, RDF(S)
и Frames
Последняя версия - Protégé 5.5.0 (2019 г.)
https://protege.stanford.edu/products.php
5

6.

Protégé 5.5.0
6

7.

Порядок выполнения работы
1. Определение области и масштаба
онтологии
2. Перечисление важных терминов в
онтологии. Определение
классов и
иерархии классов.
3. Определение свойств классов и их
аспектов
4. Создание экземпляров классов
7

8.

Шаг 1. Определение области и масштаба
онтологии.
1.1. Какую область будет охватывать
онтология?
1.2. Для чего мы собираемся использовать
онтологию?
1.3. На какие типы вопросов должна давать
ответы информация в онтологии?
1.4. Кто будет использовать и поддерживать
онтологию?
8

9.

Шаг 2.Перечисление важных терминов в
онтологии. Определение классов и иерархии
классов.
2.1. Составление списка всех терминов,
описывающих предметную область.
2.2. Выделение классов.
2.3. Определение классов в иерархическую
структуру.
9

10.

Шаг 3. Определение свойств классов и их
аспектов.
3.1. Определение связей между классами и
их структуры.
3.2. Из оставшихся терминов выделить
свойства классов.
3.3. Для свойств классов определить тип и
допустимые значения.
10

11.

Шаг 4. Создание экземпляров.
4.1. Выбрать класс.
4.2. Создать отдельный экземпляр.
4.3. Заполнить значения слотов и
отношений.
Онтология
вместе
с
набором
индивидуальных экземпляров классов
образует базу знаний.
11

12.

Описание предметной области
«Газета».
Онтология создаётся для управления зарплатой и
организацией газетой.
Газета состоит из колонок.
Создателями колонок являются следующие авторы:
журналисты,
корреспонденты,
редакторы.
Корреспонденты могут быть внештатными работниками.
Каждый из создателей колонки отчитывается перед
редактором.
Оформление колонки проектируется дизайнером.
Газета является новой на рынке и её спрос невелик.
12

13.

Описание предметной области «Газета».
13

14.

Пример. Описание предметной области «Газета».
Шаг 1. Определение области и масштаба онтологии.
1.1. Издание газеты.
1.2.
Для
управления
зарплатой
и
организацией газеты.
1.3. Онтология должна давать ответы на
следующие вопросы:
- кто является редактором каждой колонки
в
газете?
- перед кем отчитывается каждый автор?
- какой является зарплата работников?
1.4. Главный бухгалтер и главный редактор.
14

15.

Шаг 2.Перечисление важных терминов в
онтологии. Определение классов и иерархии
классов.
Термин
Описание термина
Автор
Физическое лицо, творческим трудом которого создано произведение.
Журналист
Человек, чьи журналистские произведения публикуют в СМИ.
Корреспондент
Сотрудник СМИ (не обязательно штатный), посланный на место
событий и сообщающий в редакцию информацию «с места событий».
Редактор
Человек, который занимается редактированием (составляет, проверяет
и исправляет содержание) издания (книги, журнала, газеты и т. п.).
Колонка
Особый раздел, текст которого печатается в виде узкой полосы
Дизайнер
Специалист,
занимающийся
художественно-технической
деятельностью в рамках какой-либо из отраслей дизайна.
Маркетолог
Специалист, изучающий и анализирующий спрос на производимый
товар, рынки сбыта товара, вырабатывающий рекомендации о
целесообразности выпуска и возможностях продажи товаров/услуг,
обоснование их цены и пути продвижения к потребителю(включая
рекламу, PR и другие
15

16.

Пример создания проекта в Protégé.
File->New Project
16

17.

Создание классов.
Create Subclass
Автор:
• Журналист
• Корреспондент
• Редактор
Работник:
• Дизайнер
• Директор
• Маркетолог
Колонка
17

18.

Добавление дополнительного суперкласса к
существующему подклассу.
Create new expression->Insert class
18

19.

Шаг 3. Определение свойств классов и их
аспектов.
Существует два основных типа свойств:
• свойства объектов
• свойства типа данных.
19

20.

Создание свойств данных(Datatype
Properties)
Create DataType property
Работа в штате
Имя
Стаж
Зарплата
20

21.

Создание свойств данных(Datatype
Propeties)
21

22.

Создание свойств данных(Datatype
Properties)
22

23.

Связывание свойства с классом
Property View->Add this class to the domain of properties
23

24.

Свойства объектов.
1.Функциональные свойства.
Если свойство является функциональным, то для данного индивида
может существовать не более одного индивида, который имеет отношение к
первому индивиду через это свойство.
2. Обратные функциональные свойства.
Для конкретного индивида может быть множество индивидов,
относящиеся к первому индивиду через это свойство
3. Транзитивные свойства.
Если свойство транзитивное и свойство связывает индивида a и
индивида b, а также индивида b связывает с индивидом c, то мы можем вывести,
что этот индивид а связан с индивидом c через это свойство.
4. Симметричные свойства.
Если свойство p симметричное, и свойство связывает индивида а с
индивидом b, то индивид b связан также с индивидом а через свойство р.
5. Обратные свойства.
Каждое свойство объекта может иметь соответствующее обратное
свойство. Если некоторые свойство связывает индивида а с некоторым
индивидом b, то его обратное свойство связывает индивид b с индивидом а.
24

25.

Создание свойств объектов(Object
Properties)
Create Object property
Specialise Domain
Specialise Range
•Ответственный_за
•Отчитывается_перед
•Редактирует
25

26.

Создание свойств объектов(Object
Properties)
26

27.

Создание аспектов
27

28.

Создание аспектов
28

29.

Создание аспектов
Create new expression->Редактирует->Insert minCardinality->1
29

30.

Шаг 4. Создание экземпляров.
Create instance
Колонка
•Информационная
•Объявления
•Развлекательная
•Телепрограмма
30

31.

Связывание классов и экземпляров
Create new expression->Insert curly brackets for enumerations
31

32.

Связывание классов и экземпляров
Insert individual
32

33.

Создание экземпляров
33

34.

Создание экземпляров. Установка слота
отображения
34

35.

Создание экземпляров
35

36.

Настройка формы ввода
36

37.

Создание экземпляров
37

38.

Онтология
-Кто является редактором каждой колонки в
газете?
- Перед кем отчитывается каждый автор?
- Какой является зарплата работников?
Главный бухгалтер- для управления
стоимостью.
Главный редактор- для управлением
организацией газеты .
38

39.

Создание простого запроса
39

40.

Сохранение запроса
40

41.

Создание сложного запроса
41

42.

Создание простого запроса
42

43.

Плагины в Protege.
TGVizTab
Jambalaya
43

44.

Jambalaya
44

45.

Задание
1. Создать классы:
корректор
работник
программист
веб-дизайнер
дизайнер
иллюстратор
2. Создание свойств:
– Object Property «Проектирует»,которое связывает классы
«Дизайнер» и «Колонка» ;
– DataType Property «Знание языков программирования» для
класса «Программист», range: string, 4 allowed values.
3. Создание экземпляра «Реклама» для класса «Колонка» и
добавление его к списку в правиле {} .
4. Создание экземпляров.
5. Создание запросов: 2 простых, 2 сложных.
6. Построить диаграмму в Jambalaya.
45