Метаінформація про ресурси Інтернет

Метадані (metadata) - це інформація про документ, яку можна автоматично інтерпретувати. На сьогоднішній день найбільш перспективною і загальновживаною моделлю опису метаданих є стандарт опису ресурсів RDF (Resource Description Framework), створений в 1999 р. консорціумом W3C. Його підтримують багато виробників ПЗ і постачальників інформації. За допомогою RDF можна описувати структуру сайту та пов'язану з ним ПрО. RDF дозволяє обирати тезаурус документа з обмеженого списку для опису ПрО, що полегшує пошук інформації і поліпшує якість пошуку. RDF описує ресурси у вигляді орієнтованого розміченого графа – кожен ресурс може мати властивості, які в свою чергу також можуть бути ресурсами або їх колекціями. Ця мова також використовує XML-синтаксис.

Стандарт RDF містить дві основні частини - власне спосіб опису ресурсів, а також спосіб завдання схем (RDF Schema), за якими описується ресурс.

Базовий будівельний блок у RDF — це трійка «об'єкт — атрибут — значення», що часто записують у вигляді A(O,V), тобто «об'єкт O має атрибут A зі значенням V». Цей зв'язок можна також подати як ребро з міткою A, що з'єднує два вузли, O і V: [O]-A->[V]. Дана нотація дуже корисна, оскільки RDF дозволяє змінювати місцями об'єкти і значення. Таким чином, будь-який об'єкт може відігравати роль значення, що в графічному поданні відповідає ланцюжку з двох ребер з мітками.

RDF допускає форму подання, у якій будь-який вираз RDF у трійці може бути об'єктом або значенням, тобто графи можуть бути як вкладеними, так і лінійними.

RDF Schema дозволяє розроблювачам визначати конкретний словник для даних RDF (такий, як authorOf) і указувати види об'єктів, до яких можуть застосовуватися ці атрибути. Іншими словами, механізм RDF Schema надає базову систему типів для моделей RDF.

Для того, щоб практично описати хоча б найпростіші атрибути документа, потрібно дати цим атрибутам назви, які потім будуть скрізь використовуватися. Зараз найбільш поширений набір елементів для створення метаданих, розроблений міжнародною групою " Dublin Core Metadata Elements ". Він складається з 15 елементів, які можна умовно розбити на три групи:

· Content - елементи, що стосуються змісту ресурсу;

· Intellectual Property - елементи, що стосуються інтелектуальної власності;

· Instantiation - елементи, що стосуються даного екземпляра ресурсу.

Цей набір елементів можна розширювати. Метадані можуть бути або вмонтовані безпосередньо в сам ІР, приміром, у HTML-сторінку, або зберігається й поновлюватися незалежно від ІР. Перший підхід простіший, а другий - більш універсальний.

Для створення RDF-описів документів розроблено відповідне ПЗ - RDFEdit.

Онтології

Філософський термін “ онтології ” зараз активно використовують в ІТ. Множина об'єктів і відношення між ними відображаються в словнику, в якому система, заснована на знаннях, подає ці знання.

У найбільш загальному випадку онтологія – це угода про спільне використання понять, що містить засоби подання предметних знань і домовленості про методи міркувань. Неформально онтологія являє собою певний опис погляду на світ у конкретній сфері інтересів. Цей опис складається з набору термінів і правил використання цих термінів, що обмежують їх значення в рамках конкретної ПрО.

На формальному рівні онтологія - це система, що складається з наборів понять і тверджень про ці поняття, на основі яких можна будувати класи, об'єкти, відношення, функції та теорії. Онтологія, як зразок загальної угоди про семантику ПрО, сприяє встановленню коректних зв'язків між значеннями елементів ПрО, створюючи умови для їх спільного використання. Онтології можна застосовувати як будівельні блоки компонентів БЗ, словник для зв'язку між агентами, визначення класів для програмних систем тощо.

Онтології – це бази знань спеціального виду, які містять семантичну інформацію з певної ПрО. Основні завдання, що можуть успішно вирішуватися за допомогою онтологій:

· подання знань для виведення інформації, релевантної запиту користувача;

· фільтрація та класифікація інформації;

· індексування зібраної інформації;

· організація спільної термінології для комунікації між користувачами.

Онтологіївикористовуються в електронній комерції для підтримки автоматизованого обміну даними між покупцями і продавцями, для вертикальної інтеграції ринків, а також для повторного використання описів різними електронними торговельними точками. Механізми пошуку також застосовують онтології для знаходження сторінок із синтаксично різними, але семантично однаковими словами.

Онтологія (від др.-грец. “ онтос” — “буття”, “ логос” — “вчення”, “поняття”) — термін, що визначає вчення про буття, на відміну від гносеології — вчення про пізнання. Предметом онтології як частини метафізики було вивчення абстрактних і загальних філософських категорій, таких як буття, субстанція, причина, дія, явище тощо, а сама онтологія як наука претендувала на повне пояснення причин усіх явищ.

Для практичного використання краще застосовувати визначення онтології, запропоноване FIPA(Foundation for Intelligent Physical Agents): онтологія - це система категорій, що є наслідком певного погляду на навколишнє середовище.

При цьому сама система категорій не залежить від конкретної мови: онтологія завжди та ж сама незалежно від мови, що використовується для її опису.

У ШІ звичайно використовують таке визначення:

Онтологія - це знання, формально подані на основі концептуалізації, що припускає опис множини об'єктів і понять, знань про них та зв'язків між ними.

Формально онтологія складається з термінів, організованих у таксономію, їх визначень і атрибутів, а також пов'язаних з ними аксіом і правил виведення.

У найпростішому випадку онтологія описує тільки ієрархію концептів, зв'язаних відношеннями категоризації. У більш складних випадках до неї додаються певні аксіоми для відображення інших відношень між концептами і для того, щоб обмежити їх інтерпретацію. Онтологія являє собою БЗ, що описує факти, які вважаються завжди істинними в рамках визначеного угруповання на основі загальновживаного значення словника, що використовується.

Формальна модель онтології О - це упорядкована трійка

, де

Х - скінченна множина термінів (понять) ПрО, яку описує онтологія O;

- скінченна множина відношень між термінами заданої ПрО;

- скінченна множина функцій інтерпретації, заданих на термінах і/або відношеннях онтології O.

Якщо і , тоді онтологія О трансформується в простий словник: . Така вироджена онтологія може бути корисна для підтримки словників ПрО, але через те, що вона не дозволяє експліцитно вводити значення термінів, її застосовують, якщо терміни належать дуже вузькому (приміром, технічному) словнику і їхні значення вже заздалегідь добре узгоджені в межах певного (приміром, наукового) співтовариства. Відомими прикладами онтології цього типу є індекси пошукових машин в Інтернет.

Якщо , але , тоді кожному елементу множин термінів із Х може бути поставлена у відповідність функція інтерпретації f із .

Спеціальний підклас онтології - проста таксономія: . Цеієрархічна система понять, пов'язаних між собою відношенням«бути елементом класу», яке має фіксовану семантику і дозволяє організовувати структуру понять онтології у вигляді дерева. Такий підхід має свої переваги і недоліки, але в загальному випадку є адекватним і зручним для представлення ієрархії понять.

Залежно від призначення, розрізняють такі онтології:

· онтології верхнього рівня, що містять найбільш загальні терміни;

· онтології, орієнтовані на конкретну задачу;

· прикладні онтології.

Основні характеристики онтології:

Чіткість — онтологія має ефективно відображати зміст термінів. Визначення мають бути об'єктивними, хоч мотивація використання термінів може визначатися ситуацією або вимогами обчислювальної ефективності. Для об'єктивізації визначень використовують чітко фіксований формалізм, при цьому доцільно задавати визначення у вигляді логічних аксіом.

Узгодженість — всі визначення мають бути логічно не суперечливими, а усі твердження, що виводяться в онтології, мають не суперечити аксіомам.

Розширюваність — онтологія має бути спроектована так, щоб забезпечувати використання словників термінів, що припускають можливість монотонного розширення та спеціалізації без необхідності ревізії вже існуючих понять.

Мінімум впливу кодування — концептуалізація, що лежить в основі створюваної онтології, має бути специфікована на рівні подання, а не символьного кодування.

Мінімум онтологічних зобов'язань - онтологія має містити тільки найбільш істотні припущення про ПрО, що вона моделює, щоб залишати простір для розширення і спеціалізації.

Методологія побудови онтологій потребує, у першу чергу, позначення цілей і області застосування онтології. В процесі побудови онтології фіксують знанняпро ПрО, а саме:

· визначають основні поняття та їхні відношення в обраній ПрО;

· створюють точні несуперечливі визначення для кожного основного поняття і відношення;

· визначають терміни, що пов'язані з цими термінами і відношеннями.

На етапі кодування сукупності основних термінів, що використовують в онтології, поділяють на окремі класи понять; обирають мову подання онтології та безпосередньо задають фіксовану концептуалізацію обраною мовою подання знань.

Процес побудови онтології, відповідно до методології стандарту онтологічних досліджень IDEF5(INTEGRATED DEFintion), складається з п'яти основних дій:

1) Вивчення і систематизування початкових умов для встановлення основних цілей і контексту проекту розробки онтології.

2) Збір та накопичення необхідних початкових даних для побудови онтології.

3) Аналіз та групування зібраних даних для полегшення побудови термінології.

4) Початковий розвиток онтології.

5) Уточнення та затвердження онтології - заключна стадія процесу.

Зараз існує багато проектів, в основу яких покладені онтології: TOVE (Toronto Virtual Enterprise), Ontolingua, KACTUS (в складі проекту ESPIRIT), SHOE (Simple HTML Ontology Extensions), Plinus, Сyc (MCC), (КА)² , Semantic Web(консорціум W3C) тощо.

Онтології здатні зіграти важливу роль в організації обробки інформаційних ресурсів Інтернет, їхнього спільного використання й та семантичної інтерпретації.

Онтологія DAML+OIL являє собою колекцію RDF–трійок. DAML Ontology Library пропонує власну класифікацію онтологій за різними ознаками (приміром, за ключовими словами або за просторами імен, які вони використовують).

Для рішення задачі семантичної інтероперабельностіWeb у складі проекту Semantic Web розробляється мова подання онтологій OWL(OWL Web Ontology Language), що походить від DAML+OILWeb Ontology Language та також базується на RDF (Resource Description Framework). База знань OWL – це набір трійок, яким призначаються певні значення. Онтологія OWL містить кілька компонентів: заголовків (headers), елементів класів (class elements), елементів властивостей (property elements) та прикладів (instances), що можуть повторюватися. Онтологія - це послідовність аксіом та фактів, яка може також містити посилання на інші онтології. Крім того, до онтології може входити допоміжна інформація – приміром, про її розробника.

Основні й істотні відмінності від DAML+OIL полягають у наступному:

· усунення кількості обмежень;

· здатність прямо вказувати, що властивість є симетричною;

· усунення деяких конструкцій DAML+OIL, що не використовуються.

Існує також кілька розходжень, що включають у себе деякі зміни імен деяких конструкцій, однак основна мета, переслідувана при створенні OWL була максимально коректно зберегти імена DAML+OIL.

Онтологія OWL є послідовністю аксіом і фактів, а також посилань на інші онтології, що вважається включеними в онтологію. Онтології OWL є документами Web і на них можна посилатися через URI. Онтології також мають компоненти для запису авторства і іншої не зв'язаною з логікою інформації, яка асоційована з онтологією.

Висновки

Використання онтологій та інших метаописів для опису інформаційних ресурсів Інтернет дозволяє формалізувати відомості про ПрО, до якої вони відносяться, що спрощує пошук потрібних користувачеві ресурсів.

Список літератури

1. Berners-Lee T., Hendler J., Lassila O. The Semantic Web. - http://www.scientificamerican.com/print_version.cfm?articleID=00048144-10D2-1C70-84A9809EC588EF21,

2. Introduction to RDF Metadata. - http://www.w3.org/TR/NOTE-rdf-simple-intro-971113.html.

3. MPEG Official Site. - http://mpeg.telecomitalialab.com.

4. OWL Web Ontology Language 1.0 Reference, W3C Working Draft 29 July 2002. - http://www.w3.org/TR/2002/WD-owl-ref-20020729/.

5. RDF Tutorial, W3C. - http://www.w3.org/TR/rdf-tuturial.

6. Гаврилова Т.А., Хорошевский В.Ф. Базы знаний интеллектуальных систем. - Спб.: Питер, 2001.

7. Плескач В.Л., Рогушина Ю.В., Кустова Н.П. Інформаційні технології та системи. - К.: "Книга", 2004.

Контрольні питання

1. Які засоби використовують для подання гіпертексту?

2. У чому полягають відмінності між мовами HTML та XML?

3. Яка інформація називається мультимедійною?

4. Які формати використовуються для подання мультимедійних даних?

5. Які формати використовуються для подання графічної інформації в Інтернет?

6. Що таке метадані про документ?

7. Для чого використовують стандарт RDF?

8. Що таке онтологія?

9. Які мови використовують для подання онтологічних систем?

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: