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Integração Semântica: uma pesquisa sobre abordagens baseadas em ontologiasTúlio Lages (tpls@cin.ufpe.br)

Roteiro

●Motivação●Objetivo●Conceito de ontologia●Eixos de pesquisa

oDescoberta de mapeamentos Ontologias compartilhadas Heurísticas e aprendizado de máquina

oRepresentação de mapeamentosoRaciocínio/inferência sobre mapeamentos

●Estado da arte●Conclusão●Referências

Motivação

“Um dos desafios atuais mais difundidos e infernizantes é conseguir levar ‘a informação certa para as pessoas certas na hora certa’”

T. Gruber1993

 Motivação

Conectividade física satisfatória, mas…

Dados trafegam na rede sem nenhum dado associado!

0100

1

 Motivação

Heterogeneidade dos dados

XML claros apenas para humanos

Ontologias: compartilháveis e formais

Objetivo

 Objetivo

Entender Integração Semântica e Ontologias

Resumir os eixos de pesquisa mais relevantes

Categorizar o que é estudado hoje em dia

Conceito de ontologia

 Conceito de ontologia

“uma especificação explícita e formal de uma conceptualização compartilhada”

 Conceito de ontologia

Foco em compartilhamento: enfatiza a extensão e troca de informação entre ontologias

Foco em formalidade: remove ambiguidade e permite o uso de motores de inferência

Eixos de pesquisa

 Eixos de pesquisa

Visam tratar a heterogeneidade entre ontologias, que pode ser a nível sintático ou a nível de ontologia

Três eixos principais:Descoberta de MapeamentosRepresentação de MapeamentosInferência sobre Mapeamentos

 Eixos de pesquisaDescoberta de Mapeamentos

  Ontologia de alto nível

Heurísticas e aprendizagem de

máquina

Gargalo da integração semântica

Agentes de software - mapeamento dinâmico

Duas principais abordagens:

 Eixos de pesquisaDescoberta de Mapeamentos

  Ontologia de alto nível

Esquema global concordado desde o início

Ex: SUMO

 Eixos de pesquisaDescoberta de Mapeamentos

  Ontologia de alto nível

Workshop on Core Ontologies in Ontology Engineering em 2004: discussão de casos de sucesso e fracasso de ontologias de alto nível

 Eixos de pesquisaDescoberta de Mapeamentos

  Ontologia de alto nível

Encontrar correspondências entre ontologias estendidas de uma ontologia em comum

Ex: PSL

 Eixos de pesquisaDescoberta de Mapeamentos

Na maioria dos casos, não há ontologias de alto nível concordadas

Exploração da elevada quantidade de restrições em ontologias

Heurísticas e aprendizagem de

máquina

 Eixos de pesquisaDescoberta de Mapeamentos

Ferramentas mais usadas para alinhamento:

Nomes de conceitos e descrições;

Hierarquias, instâncias e descrições de classes;

Definições de propriedades;

Heurísticas e aprendizagem de

máquina

 Eixos de pesquisaDescoberta de Mapeamentos

Ex: PROMPT e PROMPTDIFF

Ex: OWL e OWL 2

Heurísticas e aprendizagem de

máquina

 Eixos de pesquisaRepresentação de Mapeamentos

Bancos de dados representam mapeamentos como consultas ou visões

Aproveitar a expressividade de ontologias para representar mapeamentos

 Eixos de pesquisaRepresentação de Mapeamentos

Ex: MAFRA

Instância de uma ontologia

 Eixos de pesquisaRepresentação de Mapeamentos

Ex: OntoMerge

Axioma-ponte

Ex: Framework OIS

Visão

 Eixos de pesquisaInferência sobre Mapeamentos

Mapear ontologias e representá-las não é o objetivo final

Transformar dadosExecutar consultasInferir e raciocinar sobre mapeamentos

 Eixos de pesquisaInferência sobre Mapeamentos

Exemplos de aplicações que trabalham sobre mapeamentos:

OntoMergeOISProtégé

Estado da arte

 Estado da Arte

Categorias de trabalhos:

Frameworks Frameworks teóricos

Métodos e ferramentas

Tradutores

Mediadores

Técnicas

Relatórios de experiência

Pesquisas

Exemplos

Conclusão

 Conclusão

Muitos eixos de pesquisa

Comunidades de BD e integração de dados envolvidas com a de ontologia

Web Semântica como área de testes para futuros trabalhos

Referências

 Referências

[1] Noy, Natalya F. . Semantic Integration: A Survey Of Ontology-Based Approaches. SIGMOD Record, 33(4), 2004.[2] M. Uschold and M. Grüninger. Ontologies and semantics for seamless connectivity. SIGMOD Record, 33(3), 2004.[3] D. Calvanese, G. Giacomo, and M. Lenzerini. Ontology of integration and integration of ontologies. In Description Logic Workshop (DL 2001), pages 10–19, 2001.[4] M. Klein. Combining and relating ontologies: an analysis of problems and solutions. In IJCAI-2001 Workshop on Ontologies and Information Sharing, pages 53–62, Seattle, WA, 2001.[5] Kalfoglou and M. Schorlemmer. Ontology mapping: the state of the art. The Knowledge Engineering Review, 18(1):1–31, 2003.[6] Core Ontologies in Ontology Engineering 2004 (Un)Successful cases and best practices for ontology engineering: reusing well-founded ontologies for domain content specification. Disponível em: < http://ceur-ws.org/Vol-118/ >. Acesso em: 20 out. 2015.

 Referências

[7] Pollock, J. Integration’s Dirty Little Secret: It’s a Matter of Semantics” Whitepaper; Modulant, 2002[8] Gruber, T. . A translation approach to portable ontology specifications. Knowledge Acquisition 5:199-220; 1993[9] Web Ontology Language. Disponível em: < https://en.wikipedia.org/wiki/Web_Ontology_Language >. Acesso em: 20 out. 2015.[10] N. F. Noy, M. A. Musen. PROMPTDIFF: A Fixed-Point Algorithm for Comparing Ontology Versions. AAAI-02 Proceedings, 2002[11] D. Dou, D. McDermott, and P. Qi. Ontology translation on the semantic web. In International Conference on Ontologies, Databases and Applications of Semantics, 2003.[12] A. Maedche, B. Motik, N. Silva, and R. Volz. MAFRA - a mapping framework for distributed ontologies. In 13th European Conference on Knowledge Engineering and Knowledge Management EKAW, Madrid, Spain, 2002.