Componenti. Il modello di Protege. Un tool per la creazione e sviluppo di Ontologie e Basi di Conoscenza

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1 Protégé-2000 Un tool per la creazione e sviluppo di Ontologie e Basi di Conoscenza Il modello di Protege Knowledge model Frame-based OKBC compatible Caratteristiche principali Un editor per creare, visualizzare, gestire, e mantenere basidiconoscenza (KBs) API per un accessouniversalea KB Unainterfacciautente(GUI) estensibile Diversiformalismidirappresentazionedella conoscenza 1 2 Protégé: Componenti Principali Gli elementi di Protégé-2000 Ognuna delle componenti principali di Protégé ha una interfaccia ben definita con il resto del sistema ed è perfettamente sostituibile da componenti analoghe Knowledge model Storage model Facets standard e user-defined Slots Instanze Form personalizzabili Rappresen tazionedi Easy grandi browsing data set User interface 3 Classi e gerarchie di classi Componenti per lo sviluppo di Applicazioni basatesu su conoscenza Domainspecific tabs Custom widgets 4

2 Sviluppo di una base di conoscenza: l approccio Protégé Protégé: una visione d insieme Class Tab R C1 C2 C3 C4 Protégé C5 Ontologia di dominio Strumento di Acquisizione della Conoscenza 5 6 Editing di Attributi e Concetti Popolamento della base di conoscenza 7 8

3 Sviluppo di una Ontologia Approccio pratico: Definire le classi della ontologia Disporre le classi secondo una gerarchia tassonomica Definire gli attributi e i valori ammissibili per ognuno di essi Specificare quali classi hanno quali attributi e definire delle restrizioni specifiche sui valori ammessi da tali attributi Sviluppo di una Ontologia (2) Approccio ingegneristico: Analisi del dominio da rappresentare, mediante consultazione di esperti del settore Non esiste un modo unico e corretto per modellare un dominio: criteri di scelta del dominio Approccio iterativo allo sviluppo della ontologia 9 10 Sviluppo di una Ontologia (3) Tra le possibili alternative, occorre quindi favorire, quelle che: Si adattano meglio all obiettivo (task) che la nostra applicazione deve perseguire. Siano maggiormente: Intuitive Estensibili Di facile Manutenzione Un esempio guidato per lo sviluppo di una: Ontologia di Vini Francesi 11 12

4 Step 1. Determinare il dominio di applicazione dell ontologia Quale sarà la copertura del dominio che l ontologia dovràoffrire? Per quale motivo vogliamo usare l ontologia? Per quale tipo di interrogazioni l ontologia dovrebbe fornire delle risposte? Chi userà e manterrà l ontologia? 13 Step 2: considerare l ipotesi l di riusare ontologie (o semplici classificazioni) già esistenti ( Step 3: Enucleare i termini più importanti nel dominio che dovrebbero comparire nell ontologia vino, uva, produttore, locazione, colore del vino, corposità, sapore, contenuto di zuccheri etc.. Tipi differenti di cibo, come pesce o carne rossa ; Sottotipologie di vini: come vino bianco, rosso etc.. 14 Step 4: Definire le classi e la gerarchia delle classi Approccio: Top-Down Bottom-Up Ibrido Regola d oro: Se una classe A èuna superclasse di una classe B, allora ogni istanza di B èanche istanza di A Step 5: Definire le proprietà delle classi-slot slot Proprietà intrinseche: come il sapore del vino Proprietà estrinseche: come il nome del vino o la zona da cui proviene Parti: se l oggetto è strutturato; queste possono essere sia concrete che astratte Relazioni che coinvolgono istanze della classe e altri oggetti dell ontologia: produttore lega una cantina ad un determinato vino Uva lega un determinato tipo di vino con l uva da cui esso è prodotto 15 16

5 Step 5 (bis): Ogni Template-slot di una classe viene ereditato dalle sue sottoclassi (overriding degli slot) Scelta di quale classe detiene originariamente lo slot 17 Step 6: Definire le facets di uno slot Tipi di facets di uno slot: ValueType String Integer Float Boolean Symbol (Enumerated) Instance Class Allowed values Cardinality Inverse Slot? Altre (possibili) caratteristiche dello slot 18 Step 6 (bis): Facets: Dominio e Range di uno slot Rappresentano rispettivamente l insieme di classi cui uno slot èattaccato, e l insieme di classi cui uno slot può far riferimento; èimportante: Trovare le classi più generiche che possano rappresentare dominio e range di uno slot, d altro canto, non definire mai domini/rangeeccessivamente generici Se una lista di classi che definisce un range/dominio di uno slot include una classe e una sua sottoclasse, rimuovere la sottoclasse (ridondanza di informazione) Se una lista di domain/range classes di uno slot contiene tutte le sottoclassi si una classe A ma non la classe stessa, eliminare tutte le classi e inserire la classe stessa A. Se una lista di domain/range classes di uno slot contiene quasi tutte le sottoclassi di una classe, domandarsi se non sia più appropriato inserire la loro superclasse. 19 Step 7: Creazione delle Istanze Problema Amletico: Istanza o Classe? 20

6 Acknowledgements Il materiale qui riportato rappresenta una riedizione, tradotta in lingua italiana e contenente modifiche minori, della guida allo sviluppo di ontologie scritta da: MarkMusen NatalyaNoy dell universit università di Stanford Riferimenti protege.stanford.edu/ 21 22