UNIVERSITY OF HELSINKI HELSINKI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Teknillinen Korkeakoulu, Helsingin Yliopisto Semantic Computing Research Group ONKI – Työkalu ontologioiden yhteiseen kehitykseen ja uudelleenkäyttöön Metadatapäivä, FinnOA:n julkaisuarkistotyöryhmä & HY:n kirjastopalvelujen koordinointiyksikkö Ville Komulainen

2 Sisältö  Tausta  Ontologiat, Resurssien kuvaaminen  Ontologiakirjastojärjestelmät  Ontologioiden kehitysprosessi  Yhteistoiminnallinen kehitys  Muutosten kuvaaminen  Ontologioiden ja käsitteiden versionti  Julkiset Web-palvelut  Tiedon etsiminen, annotaatio  Web Services - rajapinnat  Demo-sessio

3 Ontologiat, Semantic Web  “Ontologia on formaali, eksplisiittinen määrittely yhteisestä käsitteistöstä” (Gruber, 1993)  Formaali: jämpti  Eksplisiittinen: konekin ymmärtää  Yhteinen: kommunikaatio mahdollista  Kuvaa sovellusmaailmassa olevat käsitteet/oliot  Ensimmäinen edellytys sille, että ihmiset ja koneet voivat ymmärtää toisiaan  Ontologiat selkärankana W3C:n Semantic Web visioissa

4 Resurssien kuvaaminen Ville Komulainen Teknillinen Korkeakoulu Helsinki University of Technology <rdfs:Class rdf:about="&kb;VilleKomulainen" kb:firstName="Ville" kb:lastName="Komulainen" rdfs:label="VilleKomulainen "> <rdf:Property rdf:about="&kb;firstName" rdfs:label="first Name"> <rdf:Property rdf:about="&kb;lastName" rdfs:label="lastname"> <rdfs:Class rdf:about="&kb;tkk" rdfs:label="tkk"> <rdf:Property rdf:about="&kb;worksAt" rdfs:label="worksAt">

5 Ontologiakirjastojärjestelmät  ”Järjestelmä, joka tarjoaa toiminnot ontologioiden hallintaan, standardointiin ja käyttämiseen”  Y. Ding & D. Fensel :Ontology Library Systems: The key to successful Ontology Reuse, 2001 Fensel & Ding : Ontology Library Systems: The key to successful Ontology Reuse, 2001

6 Mihin niitä tarvitaan?  Ontologioiden uudelleenkäyttö vähäistä ja vaikeaa  Nykyiset järjestelmät, kuten Protege 2000 tarjoavat käyttöliittymän ontologioiden muokkaamiseen...  …mutta ovat jossain määrin rajoittuneita:  Versionti  Muutosten kuvaaminen  Uudelleenkäyttö

7 Joitain Ontologiakehitystyökaluja  KAON Engineering Server  Protégé 2000  OilEd  Ontolingua  WebODE  OntoEdit Enemmän tai vähemmän rajoittuneita ontologisten muutosten käsittelyn ja kehittäjien välisen kommunikaation suhteen

8 Mikä ONKI on?  Asiakas-palvelin järjestelmä ontologioiden hallinnalle ja uudelleenkäytölle  Ei ontologia-kehitin, vaan tukijärjestelmä  Kehittämiseen voidaan käyttää mitä tahansa editoria. Esim. Protege 2000 Editori ONKI

9 ONKI – Käyttäjäryhmät

10 Ontologioiden Kehitysprosessi  Usein iteratiivista: julkaisu, jonka jälkeen ylläpito- ja kehityssykli  Toimialakohtaiset ontologiat tarkentavat yleisiä, ylätason ontologioita. → Muutokset ylä- ontologioihin heijastuvat toimiala-ontologiohin YSO:Prosessi VAO:KuvaaminenMAO:KonservointiMATO:Viljely Prosessi v.1 Tuotos v.2 + Käynnistäjä v.3 + Kohde

11 Yhteistoiminnallinen Kehitys - Proxyt pi:Pulp tarkentaa fl:Wood Proxy-viitteellä

12 Yhteistoiminnallinen Kehitys - Proxyt  Proxyt – Paikallinen edustaja lainatulle käsitteelle  Eristävät viittauksen lainattavaan käsitteeseen, muutokset eivät “hajoita” muita ontologioita  Viittaus 2-suuntainen  Käsitettävä ”käyttävä” taho tietää alkuperäisen  Käsitetettä kehittävä taho tietää tekemiensä muutosten vaikutuksen  Kun ontologia julkaistaan webissä, proxy-viittaukset korvataan viittauksilla itse käsitteeseen

13 Muutosten Kuvaaminen  Ontologioiden ja käsitteiden muutoshistoriaa tarvitaan niihin liittyvien ontologioioden synkronointiin ja pitämään versiot yhteensopivina  Esim. Saksa → Länsi-Saksa, Itä-Saksa → Saksa  Ontologian kehittäjä kuvaa muutokset muutosontologian mukaisesti  Muiden ontologioiden kehittäjät voivat pyytää muutoksia muutospyynnöillä  Tapa kommunikoida muutoksista muiden kehittäjien kanssa + eksplisiittinen muutostieto säilyy  Muiden ontologioiden kehittäjät tietävät mitä muutoksia pitää tehdä, jotta versiot ovat yhteensopivia

14 Muutosten Kuvaaminen Saksa Itä-SaksaLänsi-Saksa Saksa Itä-SaksaLänsi-Saksa Saksa splitted Muutosontologia -Tässä vain murto-osa, esim.. -propertyChange -subClassRemoved -subClassAdded -splitted (before, after, time) -merged (before, after, time) merged Kuinka esitetään?Ratkaisu

15 Ontologioiden ja Käsitteiden Versionti  Ontologioista ja käsitteistä tallennetaan versiotieto  Mitä käsitteitä kuhunkin versioon kuuluu  Kaikki versiot haettavissa  Versioiminen on tarpeellista, jotta muiden ontologioiden kehittäjät voivat päivittää versionsa samalle tasolle  Käyttäjät voivat valita mitä versioita käyttävät ja kertoa millä ontologian versiolla he ovat aineistonsa annotoineet Versio 1Versio 2Versio n Muutos- kuvaus

16 Käsitteiden Versionti ja saavutettavuus  Policy : Käsitteet tulisi olla aina saavutettavissa niiden osoittamasta URIsta  Tärkeää semanttisen webin onnistumisen kannalta   Käsitteen URIssa versiotieto   [nimiavaruus] [versio] [ontologiannimi] [käsite]  Käsitteellä aina myös versioimaton URI, osoittaa uusimpaan versioon   [nimiavaruus] [ontologiannimi] [käsite]

17 Julkiset Web Palvelut – Miksi?  Edistämään ontologioiden uudelleenkäyttöä tarjoamalla ajantasalla olevan palvelun  Ontologian visualisointiin  Kehittäjät, tiedon haku  Annotointiin  Termeistä Ureihin  Luettelointijärjestelmien integrointi  Hakukäsitteiden laajentaminen  Ontologisten hakujen hyväksikäyttö  ”Irlannin Setterit” → ”Eläimet, Koirat, Setterit”

18 Julkiset Web Palvelut – Mitä?  www-selain  Web-sovellus, ei tarvetta plug-ineille  Sovellukset voisivat käyttää selaimen toiminnallisuuksia: käyttöliittymää ja hakuja  Luettelointisovelluksen kytkeminen helppoa  Web Services-rajapinnat  Tiukempaan ohjelmalliseen kytkentään onki-client.js function sendOnkiXMLQuery(onkiUrl, key, uriFieldName, autocompleteDivId, delimiter) function openOnki(onkiUrl, destinationFieldUriId, destinationFieldLabelId, delimiter) function addText(text, refererFieldId, delimiter) WSDL ….

19 Julkiset Web Palvelut – WS, SOAP  SOAP (Simple Object Access Protocol) – protokollan mukainen kommunikointi verkon yli  Lähetetään sanomia XML-muodossa, esimerkiksi yli → Laiteriippumaton tiedonvälitys  Käsite-palvelut, kuten thesaurus-rekistereissä termeille, Esim:  Yläkäsitteiden haku  Käsitteen kaikki yläluokat  Käsitteen kaikki aliluokat  Käsitteeseen liittyvät käsitteet  Käsitteen haku avainsanan mukaan + lisärajoitteet, esim. tietyn käsitteen aliluokkia

20 Demo-sessio  Huom! Linkit työkalujen testiversiohin → Ei takeita linkkien toimimisesta esityksen jälkeen  1) Ontologioiden selaaminen   2) Annotaatio – selain   3) SOAP  rm.html&fn=soapform&SoapTemplate=%2FSoapResu lt.html&SoapWSDL=http%3A%2F%2Fwww.cs.helsinki.fi%2Fu%2Fvpkomula%2FOnkiService.wsdl&_ArraySi ze=2 rm.html&fn=soapform&SoapTemplate=%2FSoapResu lt.html&SoapWSDL=http%3A%2F%2Fwww.cs.helsinki.fi%2Fu%2Fvpkomula%2FOnkiService.wsdl&_ArraySi ze=2

21 Yhteenveto  Ontologioiden yhteistoiminnallinen kehittäminen vaatii tukityökaluja  ONKI pyrkii ratkaisemaan haasteet seuraavasti:  Versiomalla käsitteet ja ontologiat  Muutostiedon eksplisiittisellä mallinnuksella  Tuen yhteistoiminnallisuudelle proxy-mekanismilla  Hyväksikäytön julkisilla web-rajapinnoilla  ONKI on osa FinnONTO-projektia, aikataulutettu vuosille 2003 – 2007

22 The End  Kiitoksia huomiostanne  Aika kysymyksille Yhteystiedot Ville Komulainen, Eero Hyvönen Helsingin Yliopisto, Tietojenkäsittelytieteen laitos Teknillinen korkeakoulu, Viestintätekniikan laborario SeCo - Semantic Computing Research Group