DEFINIÇÃO DE UMA ONTOLOGIA APLICADA AO FUTEBOL
Mário Joaquim Firmino Leite Faria
DISSERTAÇÃO
MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA ELECTROTÉCNICA E DE
COMPUTADORESMAJOR AUTOMAÇÃO
ORIENTADOR: PROF. LUÍS PAULO REISCO-ORIENTADOR: ENG. PEDRO ABREU
17 DE JULHO DE 2009
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Tecnologias da Representação de OntologiasOntologias e Conceitos do Domínio do FutebolDefinição da Ontologia Aplicada ao FutebolAnálise de ResultadosConclusões e Trabalho Futuro
Estrutura da Apresentação
3 Representação de Ontologias
Conceitos Fundamentais
Linguagens de Representação
Ferramentas de Desenvolvimento
4
Conceitos Fundamentais “Uma ontologia é uma especificação explícita de
uma conceptualização” Análise computacional de estruturas internas,
algoritmos, inputs e outputs de sistemas implementados em teorias e termos conceptuais
Ontologia de Alto-
nível
Ontologia de Tarefa
Ontologia de
Aplicação
Ontologia de
Domínio
Principais Componentes
Classes Atributos
Relações
Instâncias
5
Classical Languages
Linguagens de Representação
Markup Languages
6
Linguagem OWL
Web Ontology Language Recomendação formal da
W3C em 2004 Suporta a inserção de regras
na linguagem SWRL Suporta a linguagem SQWRL
para queries à ontologia. Nova versão OWL 2, com
novas funcionalidades candidata a recomendação em 2009.
7 Ferramentas de DesenvolvimentoOntolingua WebODE SWOOP Knoodl
Altova SemanticW
orks
TopBraid Composer
NeOn ToolkitOntoStudioDODDLE-
OWLProtégé
8
Ferramenta Protégé
9 Ontologias e Conceitos do Futebol
Ontologias do Futebol
RANWEZ
Soccer Ontolog
y
SWAN Soccer Ontolog
y
Robot Soccer Ontolog
y
Linguagens de
Futebol Robótico
CLangCOACH UNILAN
G
Jogos Simulado
res de Futebol
PES 2009
FM 2009
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Ontologias RANWEZ e SWAN
Proposta por Ranwez em 2002.
Anotação de informação presente em vídeos para a criação de sumários personalizados dos jogos.
Descrição de conceitos específicos do futebol.
Proposta por Möller em 2004.
Parte integrante do projecto SWAN (Semantic Web ANnotator).
Extracção de informação para a Web Semântica.
Descrição de conceitos do futebol.
RANWEZ Soccer Ontology SWAN Soccer Ontology
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Robot Soccer Ontology Proposta por Stanton e Williams em 2003. Descrição do domínio do futebol robótico para a competição RoboCup SONY 4-
Legged League.
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CLang Linguagem disponível
para treinar equipas no RoboCup Soccer Server.
Para diferentes grupos de investigação poderem trabalhar juntos.
Disponibilização de semânticas claras
Baseada em conceitos de Baixo-nível
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COACH UNILANG Desenvolvida por
Reis e Lau em 2001. Treino de equipas de
futebol robótico na modalidade de simulação 2D.
Baseada em vários conceitos extraídos do futebol real.
Boa representação de conceitos de Alto-nível
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Simuladores de Futebol
Utilizadores controlam as acções dos jogadores.
Características dos Jogadores Formações das Equipas
Utilizadores desempenham o papel de treinador e gestor de uma equipa.
Estratégias e Ordens às Equipas
PES 2009 FM 2009
15 Definição da Ontologia Aplicada ao Futebol
Definições Estruturais
Área Conceptuais
Relações Conceptuais
Tipos de Dados
Definição de Conceitos
Representação de ObjectosRegiões de Campo
Representação deCondiçõesRepresentação de Acções
Situações de JogoAtributos dos Jogadores
Regiões de EquipaPosicionamentos e Formações
Tácticas de Equipa
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Áreas Conceptuais
Jogo de Futebol
Objectos
Períodos
Eventos
Situações
Jogadores
Equipas
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Relações Conceptuais
18
Tipos de Dados
Ontologia do
Futebol
Dados Dinâmicos
Dados Estáticos
19Objectos
Abstractos
Equipas
OurTeam
OppTeam
Concretos
Estáticos
Campo
Móveis
Bola
Jogadores
Nossos Jogadores
OurPlayer01
OurPlayer02
OurPlayer03
...
Jogadores Oponentes
OppPLayer01
OppPlayer02
OppPlayer03
...
Objectos
Jogadores
Relações na Ontolo
gia
Conceitos Definidos
Dados Dinâmicos
Objectos
Equipas
Relações na Ontolo
gia
Conceitos
Definidos
Dados dos
Jogadores
Representação de Objectos
20
Regiões do Campo
21
Representação de Condições
Para a representação de Acções
Baseadas em relações entre os objectos
Representação de momentos específicos do jogo
Condições
de Distâncias
de Bola
de Jogadores
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Representação de Acções
Perspectiva ofensiva Baseadas em Condições Dependentes do estado da bola
Pontapé Recepção
Passe Longo Interceptado
Drible
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Situações de Jogo Representação dos Estados do Jogo
Our Attack
Opp Attack
Our CounterAttac
kOpp Counter
Attack
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Atributos dos Jogadores
Tipos de Atributos
Precisões de
Execução
Capacidades de
Execução
Velocidades
Máximas
Comportamentos
Tendenciais
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Regiões de Equipa Utilização das
propriedades relacionadas com as equipas.
Regiões dinâmicas cuja proporção varia em tempo real.
Para a determinação das posições de campo dos jogadores e formações da equipas.
26
Posicionamentos e Formações
27
Tácticas das EquipasEstilo de Passe
CurtoMistoLongo
28 Análise de ResultadosActividades de Teste da
Ontologia
Consultas aos Objectos Jogadores
Consultas aos Objectos Equipas
Avaliação dos Conceitos da Ontologia
Inquérito aos Especialistas de
Domínio
Análise de Conceitos
29
Consultas aos Objectos Jogadores
30
Consultas aos Objectos Equipas
TeamOur TeamWidth
38
Lenght
47
Opp TeamWidth
37
Lenght
37
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Inquérito aos Especialistas de Domínio
Indivíduos ligados ao mundo do futebol Verificação da qualidade dos conceitos definidos Abordagem aos conceitos mais subjectivos e
interessantes, para uma boa adesão dos inquiridos Web site para questionários online e distribuição
via E-mail. Adesão: 80% visualizaram a página, desses, 60%
iniciaram a resposta ao questionário, e desses, 60% responderam a todas as perguntas do inquérito.
Duração média de cerca de 30 minutos.
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Análise de Conceitos de tipos de acções dos jogadores de tipos de atributos dos jogadores de estratégias das equipas de posicionamentos e formações
33 Conclusões e Trabalho Futuro
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Conclusões Efectuado um amplo estudo do estado da arte Ontologias já existentes, apenas descrevem
conceitos Efectuado um estudo dos conceitos presentes em
linguagens de futebol robótico e em simuladores Criação de um modelo complexo do domínio a
partir de informações não trabalhadas Identificação de eventos e situações presentes
no jogo, visando uma análise aos comportamentos dos jogadores e das equipas
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Conclusões Tecnologias da representação não permitem a
completa representação de alguns conceitos Conceitos referentes a Objectos, Regiões, Períodos,
Jogadores, Equipas definidos de uma forma estável Conceitos referentes a Eventos e Situações não
foram devidamente testados Questionário aos especialistas apenas visou alguns
conceitos representados pela ontologia Abordou-se conceitos não consensuais, para
obtenção de diferentes pontos de vista. Conceitos avaliados, bem definidos na sua
generalidade.
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Trabalho Futuro Aplicação da Ontologia em Sistemas Baseados
em Inteligência Artificial Integração num Sistema de Análise e
Simulação de Jogos de Futebol Estruturação clara da Ontologia permite a
integração futura de novos conceitos que sejam pretendidos.