Что такое findtheslide.com?

FindTheSlide.com - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Языки представления онтологий RDFS, OWL. Язык запросов SPARQL

Содержание

RDFSRDFS – язык описания словарей для RDF.RDF Schema определяет классы, свойства и другие ресурсы.RDFS является семантическим расширением RDF.
Языки представления онтологий: RDFS, OWL. Язык запросов SPARQL RDFS OWL Запросы к RDF/OWL: SPARQL. RDFSRDFS – язык описания словарей для RDF.RDF Schema определяет классы, свойства и Система классов и свойств языка  RDFSкласссвойство     -домен Определим свойство «автор» с доменом «Документ» и диапазоном «Человек». Пример (начало)АвторДокументЧеловек a-la RDF (дескриптивная логика):Класс («Документ»);Класс («Человек»);Свойство («автор», «Документ», «Человек»). В случае появления Классы (1)Ресурсы могут объединяться в группы называемые классами. Члены класса называются экземплярами Классы (2)RDF отделяет класс от множества его экземпляров (т.н. экстенсионала). Два класса Пример (интенсионал и экстенсионал)Рассмотрим множества A = {0, 2, 4, 6, 8}, Классы (3)Группа ресурсов, являющихся классами в RDFS описывается термином rdfs:ClassОтношение «подкласс-надкласс», описывается Перечень классов RDFS Перечень свойств RDFS Реификация или материализация утвержденийК реификации прибегают, когда необходимо сделать утверждение об утверждении Пример (начало)Утверждение об авторстве исходного утверждения: Утверждение 1: «товар Т имеет цену Пример (продолжение)Товар			Т rdf:Property 		имеет ценуЦена 			хrdf:Statement 	Утверждение 1		*rdf:subject 		Т				*rdf:predicate 	имеет цену			*rdf:object 		х				*rdf:Statement Пример (окончание)имеет ценуТХУтверждение 1Иванов Иван Ивановичсделано авторомrdf:subjectrdf:predicaterdf:objectrdf:StatementЦенаТоварrdf:typerdf:typerdf:typeЧеловекrdf:type Возможности RDF, RDF Schemaобобщенный способ работы с метаданными ориентирован на программное обеспечение Ограничения языка RDF, RDF SchemaОткрытость и расширяемость RDF ведет к тому, что Способы представления RDF-описаний (1)XML синтаксисAugust 16, 1999en Способы представления RDF-описаний (2)N3 (N-Triples) синтаксис (удобный для чтения человеком, но еще Краткие итоги (RDF)RDF – язык описания метаданных в СетиМодель данных RDF – OWLOWL (Web Ontology Language) – язык представления онтологий в Web. Фактически это Исторические предшественники OWLDAML, OIL, SHOE, XOLOWL является рекомендацией W3C и объединяет лучшие черты своих предшественников Три диалекта OWLOWL Lite (простота)OWL DL (полнота и разрешимость)OWL Full (выразительная мощь)Каждый Структура OWL онтологииЗаголовокверсияпримечанияимпортируемые онтологииТелоописания классов, свойств и индивидов в форме аксиом OWL. Базовые элементы. Классы (1)Различия в смысле owl:Class для диалекта Full и OWL. Базовые элементы. Классы (2)6 способов определения класса1. идентификатором класса (URI)2. перечислением OWL. Базовые элементы. Классы (3)Простейшая аксиома, определяющая именованный класс:Все что постулирует эта OWL. Базовые элементы. Свойства (1)Две основные категории OWL свойств:объектные свойства (owl:ObjectProperty)связывают между OWL. Базовые элементы. Свойства (2)Конструкции для построения аксиом свойств (начало):Конструкции RDF Schema: OWL. Базовые элементы. Свойства (3)Конструкции для построения аксиом свойств (окончание)Ограничения глобальной кардинальности: OWL. Базовые элементы. Индивиды (1)Индивиды определяются при помощи аксиом индивидов (фактов) 2 OWL. Базовые элементы. Индивиды (2)Пример аксиомы первого вида:   Данная аксиома OWL. Базовые элементы. Индивиды (3)Для описания фактов об идентичности индивидов используются аксиомы OWL. Базовые элементы. Пример. Языки запросов к RDF хранилищам.  Логический вывод над RDF-графами и онтологиямиПредставление SPARQL Синтаксис запроса (упрощенный)SELECT 	 FROM 	 WHERE 	{	.			FILTER 		} v_list – Пример SPARQL (1)Данные RDF в виде триплетов (S, P, O):(Foo1, category, “Total Пример SPARQL (2)SPARQL - Запрос: SELECT ?cat ?val WHERE {?x rdf:value ?val. Пример SPARQL (3)Ход выполнения запроса:На место переменной x могут быть подставлены Foo1, Заключение. Основные вехи на пути к Semantic WebШирокое распространение Web стандартов (рекомендаций Заключение. Semantic Web «прилив» Вопросы к лекцииДля чего нужен RDFS?Что такое реификация?Чем отличается класс RDFS от класса OWL?
Слайды презентации

Слайд 1 Языки представления онтологий: RDFS, OWL. Язык запросов SPARQL
RDFS
OWL

Запросы к RDF/OWL: SPARQL.
Языки представления онтологий: RDFS, OWL. Язык запросов SPARQL RDFS OWL Запросы к RDF/OWL: SPARQL.

Слайд 2 RDFS
RDFS – язык описания словарей для RDF.
RDF Schema определяет классы,

свойства и другие ресурсы.
RDFS является семантическим расширением RDF.
RDFSRDFS – язык описания словарей для RDF.RDF Schema определяет классы, свойства

Слайд 3 Система классов и свойств языка RDFS
класс
свойство

-домен
-диапазон
сравнение с системой классов ООП.
Система классов и свойств языка  RDFSкласссвойство

Слайд 4 Определим свойство «автор» с доменом «Документ» и диапазоном «Человек».
Пример

(начало)



Автор

Документ

Человек
Определим свойство «автор» с доменом «Документ» и диапазоном «Человек». Пример (начало)АвторДокументЧеловек


Слайд 5 a-la RDF (дескриптивная логика):
Класс («Документ»);
Класс («Человек»);

Свойство («автор», «Документ», «Человек»).

В

случае появления дополнительной информации о свойствах «Документа», нет необходимости изменять описание класса «Документ». Достаточно добавить новое свойство с соответствующим доменом.

Пример (окончание)

a-la Java:
Класс «Документ»
{
«Человек» «автор»
}
a-la RDF (дескриптивная логика):Класс («Документ»);Класс («Человек»);Свойство («автор», «Документ», «Человек»). В случае


Слайд 6 Классы (1)
Ресурсы могут объединяться в группы называемые классами.
Члены класса

называются экземплярами класса.
Экземпляры и классы являются ресурсами RDF.
Свойство rdf:type используется для того, чтобы указать, что ресурс является экземпляром класса
Классы (1)Ресурсы могут объединяться в группы называемые классами. Члены класса называются

Слайд 7 Классы (2)
RDF отделяет класс от множества его экземпляров (т.н. экстенсионала).


Два класса с одинаковыми экстенсионалами считаются различными, если они имеют разные наборы свойств (интенсионалы).
Классы (2)RDF отделяет класс от множества его экземпляров (т.н. экстенсионала). Два

Слайд 8 Пример (интенсионал и экстенсионал)
Рассмотрим множества
A = {0, 2, 4,

6, 8},
B = {x, | x = 2k, k = 0..4, k - целое},
C – множество неотрицательных четных чисел меньших 10.
В этом примере множество А описывается своим экстенсионалом, множества В и С описываются интенсионалами, т.е. используя характеристические свойства данного множества.
Парадокс Рассела.
Примечательно, что RDF нарушает одну из основных аксиом теории множеств: классу RDF не запрещено быть экземпляром самого себя.
Пример (интенсионал и экстенсионал)Рассмотрим множества A = {0, 2, 4, 6,

Слайд 9 Классы (3)
Группа ресурсов, являющихся классами в RDFS описывается термином rdfs:Class
Отношение

«подкласс-надкласс», описывается RDFS свойством rdfs:subClassOf.
Любой класс по определению является подклассом самого себя.
В спецификации по RDFS определены также списки, коллекции и контейнеры ресурсов, текстовые пометки и комментарии для создания удобных для чтения примечаний к ресурсам.
Классы (3)Группа ресурсов, являющихся классами в RDFS описывается термином rdfs:ClassОтношение «подкласс-надкласс»,

Слайд 10 Перечень классов RDFS

Перечень классов RDFS

Слайд 11 Перечень свойств RDFS

Перечень свойств RDFS

Слайд 12 Реификация или материализация утверждений
К реификации прибегают, когда необходимо сделать утверждение об

утверждении RDF
Для этого используется специальный класс rdf:Statement и его свойства rdf:subject, rdf:predicate, rdf:object.
Каждое RDF утверждение является экземпляром класса rdf:Statement
Реификация или материализация утвержденийК реификации прибегают, когда необходимо сделать утверждение об

Слайд 13 Пример (начало)
Утверждение об авторстве исходного утверждения:

Утверждение 1: «товар Т

имеет цену х». Допустим, что оно сделано Ивановым Иваном Ивановичем на языке RDF.

Требуется высказать утверждение 2 о том, что именно Иванов И.И. сделал утверждение 1.

Пример (начало)Утверждение об авторстве исходного утверждения: Утверждение 1: «товар Т имеет

Слайд 14 Пример (продолжение)
Товар Т
rdf:Property имеет цену
Цена х

rdf:Statement Утверждение 1 *
rdf:subject Т *
rdf:predicate имеет

цену *
rdf:object х *

rdf:Statement Утверждение 1 +
rdf:Property сделано автором +
Человек Иванов Иван Иванович +

Важный момент: Косвенные утверждения.
Пример (продолжение)Товар			Т rdf:Property 		имеет ценуЦена 			хrdf:Statement 	Утверждение 1		*rdf:subject 		Т				*rdf:predicate 	имеет цену			*rdf:object

Слайд 15



Пример (окончание)



имеет цену
Т
Х
Утверждение 1

Иванов Иван Иванович
сделано автором
rdf:subject
rdf:predicate
rdf:object
rdf:Statement
Цена
Товар
rdf:type
rdf:type
rdf:type

Человек
rdf:type

Пример (окончание)имеет ценуТХУтверждение 1Иванов Иван Ивановичсделано авторомrdf:subjectrdf:predicaterdf:objectrdf:StatementЦенаТоварrdf:typerdf:typerdf:typeЧеловекrdf:type

Слайд 16 Возможности RDF, RDF Schema
обобщенный способ работы с метаданными
ориентирован на

программное обеспечение в качестве конечного потребителя информации
позволяет осуществлять автоматическую обработку Web-ресурсов
- поиск
- каталогизацию
- генерацию иерархических карт сайтов
Возможности RDF, RDF Schemaобобщенный способ работы с метаданными ориентирован на программное

Слайд 17 Ограничения языка RDF, RDF Schema
Открытость и расширяемость RDF ведет к

тому, что «кто угодно (т.е. любой пользователь RDF) может сказать что угодно (т.е. фиксировать произвольное утверждение) о чем угодно (т.е. о любом ресурсе Сети)» используя RDF.

RDF не запрещает делать бессмысленных утверждений или утверждений не согласующихся с другими. Следовательно, нет никакой гарантии целостности и непротиворечивости RDF-описаний.

Вся ответственность за проверку целостности ложится на получателей (конечных пользователей) метаданных, т.е. на разработчиков приложений обрабатывающих RDF.
Ограничения языка RDF, RDF SchemaОткрытость и расширяемость RDF ведет к тому,

Слайд 18 Способы представления RDF-описаний (1)
XML синтаксис





August 16, 1999


rdf:about="http://www.example.org/index.html">
en



Способы представления RDF-описаний (1)XML синтаксисAugust 16, 1999en

Слайд 19 Способы представления RDF-описаний (2)

N3 (N-Triples) синтаксис (удобный для чтения человеком,

но еще и расширяющий исходную модель RDF)


exstaff:85740 .
"August 16, 1999" .
"en" .

Способы представления RDF-описаний (2)N3 (N-Triples) синтаксис (удобный для чтения человеком, но

Слайд 20 Краткие итоги (RDF)
RDF – язык описания метаданных в Сети
Модель данных

RDF – ориентированный граф
RDF граф строится на основе элементарных высказываний (триплетов)
Форма высказываний – бинарное отношение (S,P,O)
RDF чрезвычайно выразителен (кто угодно может сказать что угодно о чем угодно)
RDFS служит для определения словарей RDF.

Краткие итоги (RDF)RDF – язык описания метаданных в СетиМодель данных RDF

Слайд 21 OWL
OWL (Web Ontology Language) – язык представления онтологий в Web.

Фактически это словарь расширяющий набор терминов определенных RDFS.
OWL-онтологии могут содержать описания классов, свойств и их экземпляров.
OWLOWL (Web Ontology Language) – язык представления онтологий в Web. Фактически

Слайд 22 Исторические предшественники OWL
DAML, OIL, SHOE, XOL
OWL является рекомендацией W3C и

объединяет лучшие черты своих предшественников
Исторические предшественники OWLDAML, OIL, SHOE, XOLOWL является рекомендацией W3C и объединяет лучшие черты своих предшественников

Слайд 23 Три диалекта OWL
OWL Lite (простота)
OWL DL (полнота и разрешимость)
OWL Full

(выразительная мощь)

Каждый из этих диалектов (кроме Lite) является расширением предыдущего.
Как следствие:
Любая OWL Lite онтология является OWL DL онтологией, а любая OWL DL онтология является OWL Full онтологией.
Три диалекта OWLOWL Lite (простота)OWL DL (полнота и разрешимость)OWL Full (выразительная

Слайд 24 Структура OWL онтологии
Заголовок
версия
примечания
импортируемые онтологии

Тело
описания классов, свойств и индивидов в форме

аксиом
Структура OWL онтологииЗаголовокверсияпримечанияимпортируемые онтологииТелоописания классов, свойств и индивидов в форме аксиом

Слайд 25 OWL. Базовые элементы. Классы (1)
Различия в смысле owl:Class для диалекта

Full и DL
Специальные классы
Thing
Nothing
OWL. Базовые элементы. Классы (1)Различия в смысле owl:Class для диалекта Full

Слайд 26 OWL. Базовые элементы. Классы (2)
6 способов определения класса
1. идентификатором класса

(URI)
2. перечислением всех экземпляров класса
3. ограничением свойства
4. пересечением 2 и более определений классов
5. объединением 2 и более определений классов
6. дополнением определения класса
OWL. Базовые элементы. Классы (2)6 способов определения класса1. идентификатором класса (URI)2.

Слайд 27 OWL. Базовые элементы. Классы (3)
Простейшая аксиома, определяющая именованный класс:

Все

что постулирует эта аксиома – существование класса с именем “Human”.

Конструкции OWL для определения сложных аксиом классов:
rdfs:subClassOf - говорит о том, что экстенсионал одного класса (подкласс) полностью входит в экстенсионал другого (надкласс).
owl:equivalentClass - говорит о том, что экстенсионалы двух классов совпадают.
owl:disjointWith - говорит о том, что экстенсионалы двух классов не пересекаются.
OWL. Базовые элементы. Классы (3)Простейшая аксиома, определяющая именованный класс:Все что постулирует

Слайд 28 OWL. Базовые элементы. Свойства (1)
Две основные категории OWL свойств:
объектные свойства

(owl:ObjectProperty)
связывают между собой индивиды
свойства-значения (owl:DatatypeProperty)
связывают индивиды со значениями данных

Оба класса свойств являются подклассами класса rdf:Property

Простейший пример аксиомы свойства:

Всё что постулирует эта аксиома – существование некоторого свойства "hasParent" связывающего экземпляры owl:Thing друг с другом.

OWL. Базовые элементы. Свойства (1)Две основные категории OWL свойств:объектные свойства (owl:ObjectProperty)связывают

Слайд 29 OWL. Базовые элементы. Свойства (2)
Конструкции для построения аксиом свойств (начало):
Конструкции

RDF Schema:
rdfs:subPropertyOf (определяет подсвойство данного свойства),
rdfs:domain (определяет домен) и
rdfs:range (определяет диапазон)
Отношения между свойствами:
owl:equivalentProperty (определяет эквивалентное свойство) и
owl:inverseOf (определяет обратное свойство)

OWL. Базовые элементы. Свойства (2)Конструкции для построения аксиом свойств (начало):Конструкции RDF

Слайд 30 OWL. Базовые элементы. Свойства (3)
Конструкции для построения аксиом свойств (окончание)
Ограничения

глобальной кардинальности: owl:FunctionalProperty (определяет однозначное свойство – однозначное отображение домена свойства на диапазон) и
owl:InverseFunctionalProperty (взаимоднозначное отображение домена свойства на его диапазон, т.е. определяет существование однозначного свойства обратного данному свойству)
Логические характеристики свойства: owl:SymmetricProperty (определяет свойство как симметричное данному) и
owl:TransitiveProperty (определяет транзитивное свойство)
OWL. Базовые элементы. Свойства (3)Конструкции для построения аксиом свойств (окончание)Ограничения глобальной

Слайд 31 OWL. Базовые элементы. Индивиды (1)
Индивиды определяются при помощи аксиом индивидов

(фактов)
2 вида фактов:
(1) Факты о членстве индивидов в классах и о значении свойств индивидов.
(2) Факты об идентичности индивидов

OWL. Базовые элементы. Индивиды (1)Индивиды определяются при помощи аксиом индивидов (фактов)

Слайд 32 OWL. Базовые элементы. Индивиды (2)
Пример аксиомы первого вида:

<имеетКомпозитора rdf:resource="#Чайковский"/>


Данная аксиома постулирует сразу 2 факта:
(а) существует некоторый индивид класса “Балет” имеющий имя “ЛебединоеОзеро”;
(б) этот индивид связан свойством “имеетКомпозитора” с индивидом: “Чайковский” (определенным где-то в другом месте).
Первый факт говорит о членстве в классе, второй – о значении свойства индивида.
OWL. Базовые элементы. Индивиды (2)Пример аксиомы первого вида:   Данная

Слайд 33 OWL. Базовые элементы. Индивиды (3)
Для описания фактов об идентичности индивидов

используются аксиомы идентичности
Вспомогательные конструкции OWL:
owl:sameAs постулирует, что две ссылки URI ссылаются на один и тот же индивид.
owl:differentFrom постулирует, что две ссылки URI ссылаются на разные индивиды.
owl:AllDifferent предоставляет средство для определения списка попарно различных индивидов.
OWL. Базовые элементы. Индивиды (3)Для описания фактов об идентичности индивидов используются

Слайд 34 OWL. Базовые элементы. Пример.

OWL. Базовые элементы. Пример.

Слайд 35 Языки запросов к RDF хранилищам. Логический вывод над RDF-графами и

онтологиями

Представление знаний в машинопонятном формате не имело бы никакого смысла, если бы к этим знаниям нельзя было обращаться, автоматически их обрабатывать и пополнять.

Имеются две близкие задачи:
Первая задача связана с извлечением имеющихся в хранилище знаний – запросами к хранилищу (asking, querying).
Вторая задача связана с применением логического вывода над имеющимися знаниями (reasoning, entailment).

Языки запросов к RDF хранилищам.  Логический вывод над RDF-графами и


Слайд 36 SPARQL
Синтаксис запроса (упрощенный)

SELECT
FROM
WHERE { .
FILTER
}

v_list – список имен переменных
onologyURI – ссылка на онтологию
template_list – список шаблонов
filter_expr – ограничения на значения переменных
SPARQL Синтаксис запроса (упрощенный)SELECT 	 FROM 	 WHERE 	{	.			FILTER 		} v_list

Слайд 37 Пример SPARQL (1)
Данные RDF в виде триплетов (S, P, O):

(Foo1,

category, “Total Members”);
(Foo1, rdf:value, 199);

(Foo2, category, “Total Members”);
(Foo2, rdf:value, 200);
(Foo2, category, “CATEGORY X”);

(bar, category, “CATEGORY X”);
(bar, rdf:value, 358).
Пример SPARQL (1)Данные RDF в виде триплетов (S, P, O):(Foo1, category,

Слайд 38 Пример SPARQL (2)
SPARQL - Запрос:
SELECT ?cat ?val
WHERE {?x

rdf:value ?val. ?x category ?cat.
FILTER(?val>=200).}

Предложение SELECT описывает переменные cat и val, значение которых необходимо вычислить.
Предложение WHERE накладывает шаблоны вида (S, P, O).
Внутри шаблона можно использовать связанные переменные - x
Предложение FILTER накладывает ограничение на значения переменной val извлеченных значения

Семантика запроса: выдайте все объекты cat предиката category, субъект которого (x) является также субъектом предиката rdf:value со значением val, не меньшим 200. Вместе со значениями cat выдать соответствующие значения val.
Пример SPARQL (2)SPARQL - Запрос: SELECT ?cat ?val WHERE {?x rdf:value

Слайд 39 Пример SPARQL (3)
Ход выполнения запроса:
На место переменной x могут быть

подставлены Foo1, Foo2 и bar, причем Foo2 может быть подставлен дважды.
При подстановке Foo1 значение переменной val не удовлетворяет ограничению в предложении FILTER. Во всех других случаях все условия запроса выполнены (см. результат).
Результат выполнения запроса:
[["Total Members", 200], ["CATEGORY X", 200],
["CATEGORY X", 358]]
Пример SPARQL (3)Ход выполнения запроса:На место переменной x могут быть подставлены

Слайд 40 Заключение. Основные вехи на пути к Semantic Web
Широкое распространение Web

стандартов (рекомендаций W3C)
XML
RDF/RDFS
OWL
SPARQL
RIF (Rule Interchange Format)

Наличие свободно распространяемых каркасов для разработки Semantic Web приложений
Jena Framework (Java)
Drive RDF Parser (C#)

Массовая разработка и использование онтологий!!!
Заключение. Основные вехи на пути к Semantic WebШирокое распространение Web стандартов

Слайд 41 Заключение. Semantic Web «прилив»

Заключение. Semantic Web «прилив»

Слайд 42 Вопросы к лекции
Для чего нужен RDFS?

Что такое реификация?

Чем отличается класс

RDFS от класса OWL?


Вопросы к лекцииДля чего нужен RDFS?Что такое реификация?Чем отличается класс RDFS от класса OWL?
  • Имя файла: yazyki-predstavleniya-ontologiy-rdfs-owl-yazyk-zaprosov-sparql.pptx
  • Количество просмотров: 68
  • Количество скачиваний: 0