Atitinkamas straipsnis:
Maskeliūnas, S.: Ontologijų panaudojimas verslo ir informacinėms sistemoms intelektualizuoti // Leidinyje: Informacinės technologijos 2003, Konferencijos pranešimų medžiaga, III sekcija „Duomenų bazės ir modeliai“. ISBN 9955-09-335-8 Kaunas: Technologija, 2003, p. III-9 - III-15.
https://www.researchgate.net/profile/Saulius-Maskeliunas/publication/368400610_Ontologiju_panaudojimas_verslo_ir_informacinems_sistemoms_intelektualizuoti/links/63e68188e2e1515b6b875bc0/Ontologiju-panaudojimas-verslo-ir-informacinems-sistemoms-intelektualizuoti.pdf
Ontologijų panaudojimas verslo ir informacinėms sistemoms intelektualizuoti
1. Ontologijų panaudojimas
verslo ir informacinėms
sistemoms intelektualizuoti
Saulius Maskeliūnas
Matematikos ir informatikos institutas
Akademijos 4, 2600 Vilnius
mask@ktl.mii.lt
2. MII 2
Turinys
1. Tiriamos hipotezės
2. Svarbiausios bendros žinios apie ontologijų
naudojimą (apibrėžimas, sudėtingumo lygiai,
kūrimo metodologijos ir aplinkos,
specifikavimo kalbos, ontologijų rūšys ir kt.)
3. Praktinis pavyzdys
4. Išvados
(P.S.: nauji ontologijų informacijos šaltiniai)
3. MII 3
• Ontologijų naudojimas iš tikro įgalina padidinti
verslo sistemų ir informacinių sistemų
intelektualizuotumą
• Įmonių/organizacijų sistemas (enterprise system)
tikslinga nagrinėti kaip verslo sistemų visumą,
kai kiekviena verslo sistema apima atitinkamą
informacinių sistemų rinkinį, o informacinėms
sistemoms realizuoti naudojamos programinės
sistemos
1. Tiriamos hipotezės
5. MII 5
Ontologijų apibrėžimas
• Ontologija - tai tam tikros srities sąvokų
visumos specifikavimas išreikštu pavidalu
[“explicit specification of a conceptualization”
T.R.Gruber 1993 m.].
• Ontologijos specifikuoja nagrinėjimo srities:
• Konceptus, esybių (daiktų bei reiškinių) tipus
• Konceptų hierarchijas,
esybių tipų tarpusavio sąryšius, priklausomybes
• [Aksiomas, taisykles, dėsningumus apie esybių tipus
ir sąryšius]
• [Pavyzdinius atvejus]
6. MII 6
Ontologijų sudėtingumo lygiai
• Deborah L. McGuinness. “Ontologies Come of Age”.
In: D. Fensel, J. Hendler, H. Lieberman, W. Wahlster (eds.)
The Semantic Web: Why, What, and How, MIT Press, 2001.
8. MII 8
[N. Guarino. Formal Ontology and Information Systems.
In: N. Guarino (ed.), Formal Ontology in Information Systems.
Proceedings of FOIS’98, Trento, Italy, June 1998. IOS Press, pp. 3-15]:
• Ontologija – tai ypatinga žinių bazė, aprašanti faktus,
kuriuos tam tikra naudotojų grupė laiko visada teisingais,
remiantis sutartomis naudojamo žodyno terminų
prasmėmis.
• Tad, tam tikros srities bendrinėje [generic] žinių bazėje
galima išskirti du komponentus:
• ontologiją (kurioje išreikšta nuo būsenų nepriklausoma
informacija) ir
• „esminę“ [core] žinių bazę (kurioje išreikšta nuo būsenų
priklausoma informacija).
Ontologijos ir žinių bazės
9. MII 9
Ontologijų kūrimo metodologijos
• Cyc
• Uschold’o ir King’o
• Grüninger’io ir Fox’o
• KACTUS
• METHONTOLOGY
• SENSUS
• On-To-Knowledge [galutinė versija 1.0 – 2002.09.26] ;
projektas “Content-Driven Knowledge Management Tools
through Evolving Ontologies” (EU IST-1999-10132) ;
http://www.aifb.uni-karlsruhe.de/WBS/ysu/publications/OTK-D18_v1-0.pdf
10. MII 10
Ontologijų specifikavimo kalbos
• Tradicinės – CARIN, FLogic, LOOM, OCML,
Ontolingua
• Skirtos pasauliniam tinklui – SHOE, XOL,
OML, RDF ir RDF Schema, OIL, DAML+OIL,
Web Ontology Language (OWL)
• Specializuotos – CycL (CyC ontologijai),
GRAIL (medicininei ontologijai GALEN),
NKRL (naratyvinių dokumentų semantiniam
kontekstui aprašyti)
11. MII 11
Web Ontology Language (OWL)
http://xml.coverpages.org/owl.html
• OWL yra Semantinio pasaulinio tinklo sudamoji dalis;
ją kuria “W3C Web Ontology” darbo grupė
DAML+OIL ontologijų kalbos pagrindu
• 2002.03.08 išleidžiama pirma OWL reikalavimų
dokumento
versija
• 2002.07.29 išleidžiami 1.0 versijos juodraštiniai
variantai:
• OWL svarbiausių ypatybių aprašas (Feature Synopsis),
• OWL abstrakčios sintaksės specifikacija
• OWL semantikos specifikacija (Reference)
12. MII 12
Ontologijų kūrimo aplinkos
• Apollo
• LinkFactory®
• OILEd
• OntoEdit
• Ontolingua Server
• OntoSaurus
• OpenKnoME
• Protégé-2000
• SymOntoX
• WebODE
• WebOnto
Naujausia iš Stanfordo universitete sukurtų priemonių, skirta žinių įgijimui;
laisvai platinama, plačiai naudojama, lengvai išplečiama (iki 150 000 freimų),
suderinama su OKBC, eksportuoja HTML, XML, RDF Schemos, JDBC,
[artimiausioje ateityje ir DAML+OIL] formatais. http://protege.stanford.edu
13. MII 13
Pagrindinės ontologijų rūšys
Aukščiausio lygio
ontologijos
Taikomųjų sričių
ontologijos
Užduočių
ontologijos
Taikomųjų sistemų
ontologijos
N. Guarino. Formal Ontology and Information Systems.
In: N. Guarino (ed.), Formal Ontology in Information Systems.
Proceedings of FOIS’98, Trento, Italy, June 1998. IOS Press, pp. 3-15.
14. MII 14
• Aukščiausio lygio ontologijos (ALO) aprašo bendriausias
sąvokas (pvz. erdvė, laikas, objektas, įvykis, veiksmas, ir kt.),
nepriklausomas nuo konkrečios problemos ar srities.
• Taikomųjų sričių ontologijos aprašo konkrečių sričių
žodynus (pvz. medicina, automobiliai), specializuodamos
terminus, įvestus aukščiausio lygio ontologijose
• Užduočių ontologijos aprašo konkrečių užduočių ar veiklų
žodynus (irgi specializuojant ALO terminus).
• Taikymų ontologijos aprašo konceptus, kurie yra tiek
taikomųjų sričių, tiek užduočių ontologijų specializacija.
Dažnai šie konceptai atitinka roles kurias atlieka tam tikros
taikomosios srities esybės vykdydamos tam tikrą veiklą.
Pagrindinės ontologijų rūšys (tęsinys)
15. MII 15
Pagrindinės ontologijų rūšys (tęsinys)
Aukščiausio lygio
ontologijos
Taikomųjų sričių
ontologijos
Užduočių
ontologijos
Taikomųjų sistemų
ontologijos
Lingvistinės
ontologijos
Žinių vaizdavimo
meta-ontologijos
16. MII 16
Žinių vaizdavimo meta-ontologijos
• Pirmos eilės predikatų logika
• Freimų logika
• UML
• Temų žemėlapiai
17. MII 17
Aukščiausio lygio ontologijos
• J.F.Sowa’os “Top Level Ontology”
http://users.bestweb.net/~sowa/ontology/toplevel.htm
• N.Guarino grupės “Top Level of Particulars”
• SUMO http://ontology.teknowledge.com/
• SUO IFF Foundation Ontology http://suo.ieee.org/IFF/
• WordNet top level ontology
• Upper Cyc
http://www.cyc.com/cyc-2-1/cover.html
• Apie 3 000 bendražmogiškų žinių sąvokų
• Sąvokos grupuojamos į mikro teorijas
• Naujausia atvira versija – Open Cyc v0.6b (2002.04.03)
http://www.opencyc.com/
22. MII 22
Pagrindinės ontologijų rūšys (tęsinys)
Aukščiausio lygio
ontologijos
Taikomųjų sričių
ontologijos
Užduočių
ontologijos
Taikomųjų sistemų
ontologijos
Lingvistinės
ontologijos
Žinių vaizdavimo
meta-ontologijos
23. MII 23
Taikomųjų sričių ontologijos –
Įmonių ontologija
Veikla
(Acti-
vity)
Veiklos specifikacija (Activity Specification), Vykdyti (Execute), Vykdoma veiklos specifikacija (Executed
Activity Specification), Pradžios momentas (T-Begin), Pabaigos momentas (T-End), Pradinės sąlygos (Pre-
Conditions), Pasekmė (Effect), Veikėjas (Doer), Veiklos dalis (Sub-Activity), Valdžia (Authority), Veiklos
valdytojas (Activity Owner), Įvykis (Event), Planas (Plan), Plano dalis (Sub-Plan), Planavimas (Planning),
Proceso specifikacija (Process Specification), Sugebėjimas (Capability), Įgūdis (Skill), Išteklius (Resource),
Išteklių paskirstymas (Resource Allocation), Išteklių pakaitalas (Resource Substitute).
Organi-
zacija
(Organ-
isation)
Asmuo (Person), Įrenginys (Machine), Akcinė bendrovė (Corporation), Partnerystė (Partnership), Partneris
(Partner), Juridinė esybė (Legal Entity), Organizacijos padalinys (Organisational Unit), Valdyti (Manage),
Įgalioti (Delegate), Valdymo grandis (Management Link), Teisinė nuosavybė (Legal Ownership), Neteisinė
nuosavybė (Non-Legal Ownership), Nuosavybė (Ownership), Savininkas (Owner), Turtas (Asset), Sandėrio da-
lyvis (Stakeholder), Įdarbinimo sutartis (Employment Contract), Pajus (Share), Pajaus savininkas (Share Holder).
Strate-
gija
(Strate-
gy)
Tiklas (Purpose), Turėti tikslą (Hold Purpose), Numatomas tiklas (Intended Purpose), Strateginis tikslas (Strategic
Purpose), Siekis (Objective), Vizija(Vision), Pavedimas(Mission), Užduotis(Goal), Pagalbos siekis (Help Achieve),
Strategija (Strategy), Strateginis planavimas (Strategic Planning), Strateginis veiksmas (Strategic Action), Spren-
dimas (Decision), Prielaida (Assumption), Kritinė prielaida (Critical Assumption), Nekritinė prielaida (Non-Criti-
cal Assumption), Įtakos veiksnys (Influence Factor), Kritinis įtakos veiksnys (Critical Influence Factor), Nekritinis
įtakos veiksnys (Non-Critical Influence Factor), Kritinis sėkmės veiksnys (Critical Success Factor), Rizika (Risk).
Preky-
ba
(Mar-
keting)
Pardavimas (Sale), Galimas pardavimas (Potential Sale), Skirta pardavimui (For Sale), Siūlymas parduoti (Sale
Offer), Pardavėjas (Vendor), Faktinis pirkėjas (Actual Customer), Galimas pirkėjas (Potential Customer),
Pirkėjas (Customer), Perpardavėjas (Reseller), Prekė (Product), Kainos klausìmas (Asking Price), Pardavimo
kaina (Sale Price), Rinka (Market), Segmentavimo kintamasis (Segmentation Variable), Rinkos dalis (Market
Segment), Rinkos tyrimas (Market Research), Rūšies ženklas (Brand Image), Ypatybė (Feature), Poreikis (Need),
Rinkos poreikis (Market Need), Parama parduotant (Promotion), Konkurentas (Competitor).
Laikas
(Time)
Laiko linija (Time Line), Laiko intervalas (Time Interval), Laiko momentas (Time Point).
http://www.aiai.ed.ac.uk/project/enterprise/enterprise/ontology.html
24. MII 24
Pagrindinės ontologijų rūšys (tęsinys)
Aukščiausio lygio
ontologijos
Taikomųjų sričių
ontologijos
Užduočių
ontologijos
Taikomųjų sistemų
ontologijos
Lingvistinės
ontologijos
Žinių vaizdavimo
meta-ontologijos
25. MII 25
The Business Process Management Initiative
(http://www.bpmi.org/) :
• Business Process Modeling Language specification (Last
Call Draft, 2002.11.13) [komentarai laukiami bpmi-dev@bpmi.org adresu
iki 2002.12.13]
• Verslo procesų modeliavimo kalba (BPML) yra verslo procesų ir
juos palaikančių esybių abstraktus modelis.
• BPML apibrėžia formalų modelį abstraktiems ir vykdomiems
procesams išreikšti, apimantį visus įmonių verslo procesus
(tame tarpe įvairaus sudėtingumo veiklas, transakcijas bei jų
kompensavimą, duomenų valdymą, konkuravimą, išimčių
apdorojimą ir operacinę semantiką).
• BPML išreiškia ir gramatiką (XML schemos forma)
įgalinančią išsaugoti ir keistis apibrėžimais
heterogeninėse sistemose ir modeliavimo priemonėse.
Užduočių ontologijos –
Verslo procesų modeliavimo kalba
30. MII 30
Pagrindinės ontologijų rūšys (tęsinys)
Aukščiausio lygio
ontologijos
Taikomųjų sričių
ontologijos
Užduočių
ontologijos
Taikomųjų sistemų
ontologijos
Lingvistinės
ontologijos
Žinių vaizdavimo
meta-ontologijos
31. MII 31
A.Čaplinskas, A.Lupeikienė, O.Vasilecas. Unified Enterprise engineering environment:
ontological point of view. In: BalticDB&IS*2002 proceedings, Kluwer, 2002, Fig.2:
3. Taikomųjų sistemų ontologijos –
Įmonių inžinerijos ontologija
Enterprise
System
Business
System
Business
Process
Information
System
Information
Processing
Process
Business
Software
System
Basic
Process
Supporting
Process
Business
Entity
Business
Information
Object
Software
Business
Object
manipulates
Application
Program
manipulates
manipulates
models
represents
implements
32. MII 32
A.Čaplinskas, A.Lupeikienė, O.Vasilecas. Unified Enterprise engineering environment:
ontological point of view. In: BalticDB&IS*2002 proceedings, Kluwer, 2002, Fig.2:
Taikomųjų sistemų ontologijos –
Įmonių inžinerijos ontologija
Enterprise
System
Business
System
Business
Process
Information
System
Information
Processing
Process
Business
Software
System
Basic
Process
Supporting
Process
Business
Entity
Business
Information
Object
Software
Business
Object
manipulates
Application
Program
manipulates
manipulates
models
represents
implements
Enterprise
Functional
entities
execute
Enterprise system aspects:
FUNCTION / ACTIVITY
INFORMATION
COMPUTERISATION
33. MII 33
Konkrečios įmonės sistemos
pavyzdys: mūsų MII PSIS skyrius
• Įmonės sistemai „MII PSIS“ priklausančios verslo
sistemos:
• Pagrindinė veikla:
• Mokslinė veikla
(pagrindinės temos ir papildomų temų vykdymas)
• Užsakomieji darbai
• Konferencijų organizavimas
• Pagalbinė veikla:
• Doktorantų, magistrų ruošimas; Inventoriaus priežiūra ir kt.)
• Informacinė sistema (IS) – tai, kas yra arba
galėtų būti realizuota kaip kompiuterizuota IS.
34. MII 34
Verslo sistema „Mokslinė veikla“
Verslo sistemos
posistemiai
Informacinės
sistemos
Programinės sistemos
Informacijos
kaupimas,
Aptarimas,
Pristatymas
Publikacijos (esama
mokslinė inf.),
Diskusijos,
Seminaras,
Skelbimai,
Reikalavimai,
Nauja informacija
(turinti versijas,
tekstinė ir grafinė),
Darbuotojai
MS Office, Elektroninis paštas,
Paieškos Internete priemonės,
Publikacijų DB – tinklalapis,
Mokslininkų DB
Galimos ateityje:
Reikalavimų inžinerijos
programinės priemonės,
Skelbimų lenta, Kadrų DB,
Virtualios konferenc. įranga,
Interneto portalas, etc.
35. MII 35
Verslo sistema
„Konferencijų organizavimas“
Verslo sistemos
posistemiai
Informacinės
sistemos
Programinės sistemos
Konkrečios
rengiamos
konferencijos
Bendroji informacija,
dalyviai, biudžetas,
naujienos
Konferencijos tinklalapis,
MS Office,
Elektroninis paštas,
Konferencijos dalyvių DB –
Dalyvių registravimo sistema
Galimos ateityje:
Straipsnių įteikimo ir
recenzavimo sistema,
Dokumentų DB,
Biudžeto sistema
36. MII 36
Pagalbinė verslo sistema
„Inventoriaus priežiūra“
Verslo sistemos
posistemiai
Informacinės
sistemos
Programinės sistemos
– Žiniaraščiai MS Word
Galimos ateityje:
Darbų srautų sistema,
Inventoriaus duomenų bazė
38. MII 38
Temų žemėlapių/Protégé-2000 ir UML
kaip ontologijų kalbų palyginimas
• Temų žemėlapiai/Protégé-2000 :
• puikiai tinka klasikinėms ontologijoms išreikšti
• turi ypač išvystytas priemones sudėtingiems
daugybiniams sąryšiams modeliuoti
• rolėms, egzemplioriams, naudojimo kontekstams,
sinonimams, nuoroms į informacijos resursus
modeliuoti
• tinka kai reikia lygiagrečiai naudojant kelias
natūralias kalbas
• turi RDF Schemos generavimo, eksportavimo į
XML(XTM) [tad ir peržiūros su TMNav] galimybes
39. MII 39
Temų žemėlapių/Protégé-2000 ir UML
kaip ontologijų kalbų palyginimas
• Temų žemėlapių gerai pateikia kas yra nagrinėjamos
temos (termino / koncepto) kaimynystėje, aplinkumoje,
tačiau nepateikia pažvelgimo „iš paukščio skrydžio“
galimybės
• UML (išmėginta MagicDraw UML 5.5i
ir Visio 5.0 + UML stencils) :
• Puikiai perteikia visumos vaizdą
• Išvada: sudėtingesnių taikomųjų sistemų atveju
tikslinga naudoti ir Temų žemėlapius, ir UML
40. MII 40
4. Išvados
• Šiuo metu ontologijos tiesiog masiškai pradedamos naudoti
verslo ir informacinėms sistemoms intelektualizuoti.
Būtent ontologijų naudojimo dėka pasaulinis tinklas (WWW)
palaipsniui pradeda peraugti į semantinį pasaulinį tinklą
(Semantic Web).
• Metodologinis (ontologinis) principas įmonių sistemas laikyti
verslo sistemų visuma, verslo sistemose išskirti informacines
sistemas, o informacinėms sistemoms nurodyti atitinkamas
programines sistemas – iš pirmo žvilgsnio atrodo kiek
dirbtinis, tačiau įsigilinus – yra sklandus ir patogus. Jis ypač
tinka analizuojant esamų informacinių ir programinių sistemų
naudojimo tikslingumą, išsiaiškinant ką tam tikroje įmonėje
reikia kompiuterizuoti pirmiausia (t .y., palyginant tarpusavyje
alternatyvių programinių sistemų realizavimo tikslingumą).
42. MII 42
P.S.:
Ibm9430_ontologijos (slaptažodis: sm)
• Skaidrės, ataskaitos, knygos
• Alexander Maedche "Development and Applications of
Ontologies“, ECML / PKDD 2001 Tutorial, 126 slides.
http://www.afia.polytechnique.fr/CAFE/ECML01/T01.pdf (2,9MB)
• Fabien Gandon "Ontology Engineering: a Survey and a Return
on Experience", Research report N° 4396, Theme 3, INRIA Sophia
Antipolis, France, March 2002, 188 p. ISSN 0249-6399
http://www-sop.inria.fr/acacia/personnel/Fabien.Gandon/research/RR4396/ (3,4MB)
• Projektas "OntoWeb: Ontology-based information exchange for
knowledge management and electronic commerce“ (IST-2000-29243)
• OntoWeb's RoadMap of ontologies (Business Scenarious, Applications,
Events, Languages, Methodologies, Concrete Ontologies, Tools)
http://babage.dia.fi.upm.es/ontoweb/wp1/OntoRoadMap/ (3MB)
• OntoWeb’s deliverables (e.g., A. Léger, Y. Bouillon, P. Ecoublet, M. Bryan, R.
Dieng, A. Persidis, Y. Sure, A. Gomez- Perez, M. Fernandez López,
Y. Ding "Successful Scenarios for Ontology-based Applications“, etc.)
http://www.aifb.uni-karlsruhe.de/WBS/ysu/publications/ (5,3MB)
43. MII 43
• Projektas "On-To-Knowledge: Content-Driven Knowledge Mana-
gement Tools through Evolving Ontologies“ (EU IST-1999-10132)
• York Sure, Rudi Studer "On-To-Knowledge Methodology Final Version“
(Deliverable 1.8), Sept. 2002, 86 p., etc. (3,5MB)
http://www.aifb.uni-karlsruhe.de/WBS/ysu/publications/OTK-D18_v1-0.pdf
• Dieter Fensel’io knygos (http://www.cs.vu.nl/~dieter/seminar/)
• J. Davis, D. Fensel, and F. van Harmelen (eds.): Towards the Semantic Web:
Ontology-Driven Knowledge Management, Wiley, 2002.
• D. Fensel, B. Omelayenko, Y. Ding, E. Schulten, G. Botquin, M. Brown, and
A. Flett: Intelligent Information Integration in B2B Electronic Commerce,
Kluwer, 2002.
• D. Fensel, J. Hendler, H. Lieberman, and W. Wahlster (eds.): Spinning the
Semantic Web: Bringing the World Wide Web to its Full Potential, MIT
Press, 2002
• D. Fensel: Ontologies: Silver Bullet for Knowledge Management and
Electronic Commerce, Springer-Verlag, 2001 (viso 11,8MB)
P.S.:
Ibm9430_ontologijos (slaptažodis: sm)
44. MII 44
• Verslo procesų modeliavimo BPML, BPMN specifikacijos
http://www.bpmi.org
• Priemonės:
» Java 2 Runtime Environment, SE v1.4.1_01
http://java.sun.com/j2se/1.4.1/download.html (9,7MB)
• MagicDraw UML 5.5i
http://www.magicdraw.com/ (50,4MB)
• Protégé-2000
http://protege.stanford.edu/ (11MB)
• Topic Maps: TMTab for Protégé-2000
http://www.techquila.com/tmtab/
http://www.techquila.com/download/tmtab/latest/tmtab.zip (1 MB)
• Šios pranešimo skaidrės – SM_atask_2002.ppt
P.S.:
Ibm9430_ontologijos (slaptažodis: sm)
45. Modernių informacinių
sistemų ontologijos ir
paslaugų reikalavimų
formulavimas
Saulius Maskeliūnas
Matematikos ir informatikos institutas
Akademijos 4, 2600 Vilnius
mask@ktl.mii.lt
46. MII 46
Turinys
1. Įvadas
2. Ontologijų reikalavimų formulavimas
3. Paslaugų reikalavimų formulavimas
1. Žinučių mainų paslaugos
2. Portalų paslaugos
3. Informavimo tarnybos paslaugos
4. Pasaulinio tinklo paslaugos
4. Išvados
http://eta.ktl.mii.lt/~mask/IT'03