ZVYŠOVÁNÍ ODBORNÝCH KOMPETENCÍ AKADEMICKÝCH PRACOVNÍKŮ OSTRAVSKÉ UNIVERZITY V OSTRAVĚ A SLEZSKÉ UNIVERZITY V OPAVĚ Logika pro sémantický web Martin Žáček
PROČ BALÍČEK? 1. balíček Formální logické systémy pro aplikaci v informatice Jaké další logiky jsou vhodné pro Informatiku? PhDr. Michal Peliš, Ph.D. (Univerzita Karlova) Monotónní logiky Modální K-logika Nemonotónní logika Default logika Neklauzulární formálně logické systémy Otázka: Která logika je vhodná pro sémantický web? Deskripční logika 2
KONZULTANT A DÍLČÍ CÍLE Mgr. Ludmila Dostálová, Ph.D. proděkanka pro strategii a rozvoj zástupkyně vedoucího katedry filozofie Pracoviště Západočeská univerzita v Plzni Filozofická fakulta Katedra filozofie 3
AKTUÁLNÍ STAV Kurz: Logika pro sémantický web Stav kurzu probíhá Kurz probíhá v období Listopad/Prosinec Určený pro: Navazující studium: Informační systémy Doktorské studium: Aplikovaná informatika 4
5
6
7
8
SÉMANTICKÝ WEB Sémantický web byl kdysi jen sen, nyní to vypadá, že tenhle sen budeme v příštích letech žít. Idea Sémantického Webu je stará už dost přes deset let, avšak je stále málo rozšířena. Co tedy Sémantický Web je, z čeho se skládá a k čemu by mohl být užitečný. Sémantický web je rozšířením současného webu, v němž informace mají přidělen dobře definovaný význam lépe umožňující počítačům a lidem spolupracovat. Sémantický web představuje reprezentaci dat na WWW. Je založen na technologii Resource Description Framework (RDF), která integruje širokou škálu aplikací využívajících syntaktický zápis v XML a identifikátory URI pro pojmenovávání. 9
IDEA SÉMANTICKÉHO WEBU 10 Ve světě, kde jsou informace na internetu publikovány technologiemi Sémantického Webu, nemusíte např. hledat pomocí různých vyhledávačů webové stránky svého zubaře, abyste zjistili otvírací dobu, ale váš inteligentní kalendář zjistí, u kterého zubaře jste registrováni, porovná otvírací dobu jeho ordinace s vaším rozvrhem času, zajistí ideální dopravní spojení, a předloží vám možné varianty. Tohle je samozřejmě velmi idealistická vize, avšak možná.
HLAVNÍ PRVKY SÉMANTICKÉHO WEBU Jedním ze základních kroků k vytvoření sémantického webu je konceptualizace dat dostupných na internetu. Jedním z klíčových nástrojů konceptualizace jsou ontologie. Ontologie lze charakterizovat jako formalizované reprezentace znalostí určené k jejich sdílení a znovupoužití. Ontologie jsou často doménového (oborového) zaměření a bývají konstruovány jako pojmové (konceptuální) hierarchie nebo sítě. 11
KONCEPTUALIZACE Konceptově orientovaný způsob vidění modelovaného světa v posledních letech v reprezentaci znalostí převažuje. Základním stavebním prvkem modelu je vlastnost (atribut). Koncept (na koncept se můžeme dívat jako na množinu objektů sdílejících určité vlastnosti) je pomocí svých vlastností významově vymezen. 12
PROČ KONCEPTUALIZACE Důvodem tohoto přístupu je jednak větší možnost formální manipulace s jednotlivými vlastnostmi a jednak možnost formálního vyjádření konceptů na základě vlastností všeobecně sdíleného významu, opírajícího se o ontologie příslušných doménových oblastí. V neposlední řadě je důvodem konceptového přístupu omezení libovůle volby reprezentačních predikátů na výhradně unární predikáty pro reprezentaci konceptů a výhradně binární predikáty pro reprezentaci vztahů (rolí). 13
DEDUKCE NAD PROPOJENÝMI DATY Formální (axiomatický) systém, v němž se mají odvozování neboli důkazy vět provádět, musí mít definován: jazyk syntax, tj. množiny symbolů pro označení logických konstant, atomických formulí, symbolů pro výrokové spojky a pomocné symboly (,); axiomy formule představující základní věty tohoto jazyka (v grafickém formálním systému jsou to grafy); odvozovací pravidla pravidla umožňující na základě syntaxe základních vět odvodit nové věty. 14
DEDUKCE NAD PROPOJENÝMI DATY Formální systém se tak snaží zachytit základní vlastnosti skutečného světa. Prostředkem k modelování skutečného světa slouží formální jazyk a jeho odvozovací pravidla. Jaký formální systém tedy použit? Deskripční logika 15
DESKRIPČNÍ LOGIKA Deskripční logika jako logický reprezentant konceptových jazyků bývá charakterizována jako sjednocující formalismus pro reprezentaci v systémech založených na rámcích, asociativních sítích, objektově orientované reprezentaci znalostí, sémantických datových modelech, relačních databázích a v neposlední řadě na snaze o vytvoření ontologického jazyka nejvyšší úrovně. 16
DESKRIPČNÍ LOGIKA Asociativní sítě Směr vývoje RDF model Sowovy konceptuální sítě Topic Maps 17
DESKRIPČNÍ LOGIKA Z hlediska logiky prvního řádu je deskripční logika její strukturovaný fragment. Formální systém deskripční logiky je určen jazykem, znalostní bází, která představuje soubor speciálních axiómů pro dedukci, a pravidly (mechanismem) tuto dedukci umožňujícími. Vývoj a využití Deskripční logiky OWL je jazykem vybudovaným nejen na modelu RDF(S) a na bázi formální ontologie, ale též na bázi dedukčních vlastností deskripční logiky. 18
DĚKUJI ZA POZORNOST! Martin Žáček