Transcript Protege Tutorial การสอน Protege ซึ่งขึ้นอยู่กับการสอน Protege OWL

Protege Tutorial
การสอน Protege ซึ่งขึน้ อยู่กบั การสอน Protege OWL ด้ วยเว็บไซต์ protege
Protege คืออะไร
Protege ฟรี , เป็ นแพลตฟอร์ มโอเพนซอร์ สที่สร้ างแบบจำาลองโดเมนและการประยุกต์ใช้
knowledge – based ด้ วยภววิทยา
ภววิทยาตังแต่
้ อนุกรมวิธาน , การจำาแนก , ฐานข้ อมูล schemas ไปสูท่ ฤษฏีเต็มของ
Axiomatized
ภววิทยาในขณะนี ้มีศนู ย์กลางในการใช้ งานจำานวนมาก เช่น ความรู้ทางด้ านวิทยาศาสตร์ ,
การจัดการข้ อมูลและระบบบูรณาการ, พาณิชย์อิเล็กทรอนิกส์และการบริการเว็บ
การติดตั้ง Protege
ไปที่ http://protege.stanford.edu/doc/owl/getting-started.html
เพื่อดาวน์โหลดprotege (เวอร์ชนั่ 3.x)
Protege OWL editor เป็ นการสร้างขึ้นด้วยการติดตั้งเต็มรู ปแบบของแพลตฟอร์ม protege
ระหว่างการติดตั้งให้เลือกตัวเลือก “Basic + OWL”
สำาหรับรายละเอียดเพิ่มเติม : http://protege.stanford.edu/doc/owl/getting-started.html
Protege
มี 2 วิธีหลักของการสร้างแบบจำาลอง ontologies มีดงั นี้ : 1. Frame-based 2. OWL
แต่ละคนมีส่วนติดต่อกับผูใ้ ช้ของตัวเอง
Protege Frames editor: ช่วยให้ผใู้ ช้สามารถสร้างและเติม ontologies ที่มีframebasedในOKBC (Knowledge Base เปิ ดโครงร่ างการเชื่อมต่อคลาส)
คลาส , ช่วงคุณสมบัติและความสัมพันธ์ , ตัวอย่างคลาส
Protege OWL editor: ช่วยให้ผใู้ ช้สร้าง ontology สำาหรับเว็บความหมายโดยเฉพาะ
อย่างยิง่ ที่ OWL
คลาส , คุณสมบัติ , ตัวอย่าง , เหตุผล
การสร้ าง OWL Ontology
E2: สร้างโครงการ OWL ใหม่
เริ่ มต้น protege
File – New Project – OWL/RDF files – Ontology URI
(http://www.pizza.com/ontologies/pizza.owl) – OWL DL – Properties View
โครงการใหม่ของProtege-OWL ที่เคยว่างเปล่าได้ถูกสร้างขึ้น
บันทึกไว้ภายในแฟ้ มของคุณเป็ น pizza.owl
ชื่อคลาส
ไปที่แท็บ OWLคลาส
โครงสร้างคลาสที่วา่ งเปล่าที่มีหนึ่งชั้นเรี ยนที่เรี ยกว่า Owl : Thingซึ่งเป็ น superclass ของ
ทุกอย่าง
E3 : สร้างพิซซ่า subclasses, PizzaTopping และ PizzaBase พวกเขาจะ subclasses ของ
Owl : Thing
ตั้งชื่อการประชุม
ชื่อการประชุมไม่พิเศษ
ความมัน่ คง
คลาส Disjoint
E4 : วิธีการที่จะบอกว่าพิซซ่าที่ PizzaToppingและPizzaBase จะเป็ น disjoint
1.เลือกคลาสพิซซ่า
2.กด"เพิ่มsiblings"ปุ่ มบนเครื่ องมือที่ disjoint คลาส
3. เพิม่ PizzaBase และ PizzaTopping
4. เลือก PizzaTopping ชั้นที่
5.เพิ่มพิซซ่าและ PizzaBase ไปยัง disjoint คลาส
E5 : สร้ างกลุ่มของคลาส
สร้าง ThinAndCrisyBase และ DeepPanBase เป็ นคลาสของ PizzaBase และแต่ละคนเป็ น
สมาชิกร่ วม
เลือก PizzaBase, คลิกขวาเลือก"สร้าง subclasses"
ทำาตามตัวช่วยในการสร้างเหล่านี้ท้ งั 2 คลาสที่ disjoint
มันจะประหยัดเวลามากเมื่อมีความจำาเป็ นต้องสร้างคลาสจำานวนมากที่ disjoint
E6 : สร้ างคลาสย่ อยบางส่ วนของ PizzaTopping
เลือก PizzaTopping
สร้าง subclaesses เป็ น MeatTopping, VegetableTopping, CheeseTopping และ
SeafoodTopping ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคลาสเหล่านี้เป็ น disjoint ซึ่งกันและกัน
เลือกคลาส MeatTopping
เพิ่มคลาสdisjoint : SpicyBeefTopping, PepperoniTopping, SalamiTopping และ
HamTopping
เลือก VegetableTopping :
เพิ่มคลาสdisjoint : TomatoTopping, OliveTopping, MushroomTopping, PepperTopping,
OnionTopping, CaperTopping
E6 : การสร้ างคลาส disjoint
เลือก PepperTopping
เพิ่มคลาส disjoint : RedPepperTopping, GreenPepperTopping, JalapenoPepperTopping
เลือก CheeseTopping
เพิ่มคลาสdisjoint : MozzarellaTopping, ParmezanTopping
เลือก SeafoodTopping
เพิ่มคลาสdisjoint : TunaTopping, AnchovyTopping และ PrawnTopping
คุณสมบัตขิ อง OWL
คุณสมบัติของOWLแสดงความสัมพันธ์ระหว่างสองวัตถุ
มีสองคุณสมบัติหลักคือ
คุณสมบัติของวัตถุ : วัตถุเชื่อมโยงไปยังวัตถุ
คุณสมบัติ datatype : วัตถุเชื่อมโยงไปยัง XML Schema ประเภทข้อมูลหรื อ RDF : อักษร
OWL มีคุณสมบัติอื่น ๆ – คุณสมบัติบนั ทึกย่อที่จะใช้เพื่อเพิ่มข้อมูลประกอบคลาส , บุคคล และ
คุณสมบัติ
คุณสมบัติของวัตถุที่เชื่อมโยงแต่ละ แมทธิวไปยังแต่ละ Gemma
คุณสมบัติ datetype การเชื่อมโยงแต่ละ แมทธิวกับข้อมูลตัวอักษร
25 ตัวที่ซ่ ึงมีประเภทของ XML : : จำานวนเต็ม
คุณสมบัติบนั ทึกย่อที่เชื่อมโยงคลาส JetEngine กับข้อมูลตัวอักษร
(String) แมทธิว Horridge
E7 : สร้ างคุณสมบัตขิ องวัตถุ
สลับไปที่แท็บ "Properties"
ใช้ "Create Object Property" เพื่อสร้างคุณสมบัติของวัตถุใหม่
เปลี่ยนชื่อเป็ น hasIngredient
E8 : การสร้ างคุณสมบัตยิ ่ อย
เลือกคุณสมบัติ hasIngredient
เพิ่ม hasTopping และ hasBase เป็ น subproperties
คุณสมบัตผิ กผัน
คุณสมบัติของวัตถุแต่ละชิ้นอาจจะมีคุณสมบัติที่สอดคล้อง , ผกผันกัน
ถ้าบางคุณสมบัติมีการเชื่อมโยงจากส่ วนของ A ถึง B แล้วให้เป็ นส่ วนผกผันกับการเชื่อมโยงจาก
B ถึง A
E9 : สร้ างคุณสมบัตทิ ผี่ กผัน
สร้างคุณสมบัติของวัตถุใหม่ที่เรี ยกว่า isIngredientOf
กดปุ่ ม"ตั้งค่าคุณสมบัติผกผัน"
เลือก"hasIngredient"
ความสัมพันธ์ผกผันได้รับการตั้งค่าแล้ว
เลือกhasBase
สร้าง isBaseOf เป็ นคุณสมบัติผกผันของ hasBase
isBaseOf เป็ น subproperty ของ isIngredientOf ทำาไม?
เลือก hasTopping
สร้าง isToppingOf เป็ นคุณสมบัติผกผัน
isToppingOf เป็ น subproperty
ของ isIngredientOf, ทำาไม?
คุณสมบัตกิ ารทำางาน
ถ้าคุณสมบัติที่จะทำางานสำาหรับบุคคลที่ได้รับมีเพียงความสามารถที่มากที่สุดของบุคคลหนึ่งที่
จะผ่านคุณสมบัติน้ ี
สำาหรับโดเมนที่ได้รับช่วงต้องไม่ซากั
้ำ น
คุณสมบัติการทำางานเป็ นที่รู้จกั กันเป็ นคุณสมบัติที่มีค่าเพียงหนึ่งเดียว
คุณสมบัตกิ ารทำางานผกผัน
ถ้าคุณสมบัติเป็ นแบบผกผันแล้ว คุณสมบัติผกผันสามารถทำางานได้
สำาหรับช่วงที่กาำ หนดโดเมนต้องไม่ซากั
้ำ น
ฟังก์ชั่นผกผันกับคุณสมบัตกิ ารทำางาน
คุณสมบัติของฟังก์ชนั กับคุณสมบัติของฟังก์ชนั ผกผัน
ขอบเขต
พิสัย
ตัวอย่าง
้ำ น
คุณสมบัติของ สำาหรับการ ช่วงที่ไม่ซากั
กำาหนดโดเมน
ฟังก์ ชัน
hasFather: A
hasFather B, A
hasFather C
B=C
คุณสมบัติของ โดเมนจะไม่ซา้ ำ สำาหรับช่วงที่
กัน
กำาหนด
ฟังก์ ชันผกผัน
hasID: A hasID B,
C hasID B A=C
คุณสมบัติ transitive
ถ้าคุณสมบัติเป็ น transitive และคุณสมบัติที่เกี่ยวข้องกันจาก A ไปยัง B และจาก Bไปยัง c
แล้วเราสามารถอนุมานได้วา่ จาก A ไปยัง C จะผ่านคุณสมบัติ P
คุณสมบัตสิ มมาตร
ถ้า P เป็ นคุณสมบัติสมมาตรและคุณสมบัติที่เกี่ยวข้องจาก A ไปยัง B แล้ว B สามารถที่จะ
ผ่านคุณสมบัติ P ได้
E10 : ตรวจสอบคุณสมบัติ hasIngredient transitive
การเลือกคุณสมบัติที่ hasIngredient
ทำาเครื่ องหมายในช่องขีด transitive
การเลือกคุณสมบัติที่ isIngredientOf ตรวจสอบให้แน่ใจว่าช่องขีดเป็ น ticked transitive
E11 : ตรวจสอบคุณสมบัตกิ ารทำางานของ hasBase
การเลือกคุณสมบัติที่ hasBase
ขีด "ทำางาน" ติ๊กที่กล่อง
OWL - DL ไม่อนุญาตให้มีคุณสมบัติ datatype ที่จะเป็ น transitive, สมมาตรหรื อมีคุณสมบัติ
ผกผัน
คุณสมบัตขิ องโดเมนและพิสัย
คุณสมบัติของความเชื่อมโยงจากโดเมนไปยังบุคคลจากพิสยั
OWL จะใช้โดเมนและพิสยั ที่เป็ นสัจพจน์ในการให้เหตุผล
E12 : ระบุพสิ ั ยของ hasTopping
เลือก hasTopping
กดปุ่ ม พิสยั
เลือก PizzaTopping
กดปุ่ ม OK
PizzaTopping ควรจะปรากฏในรายการพิสยั
เมื่อหลายคลาสมีการเพิ่มค่าพิสยั , พวกเขาเป็ นตัวแทนของสหภาพของคลาสทั้งหมด
E13 : ระบุพซิ ซ่ าเป็ นโดเมนของคุณสมบัติ
hasTopping
การเลือกคุณสมบัติ hasTopping
กดปุ่ ม Add โดเมนแบบเต็ม
เลือกพิซซ่า
กด OK
พิซซ่าจะปรากฏในรายชื่อโดเมน
เมื่อหลายคลาสจะถูกเพิ่มเป็ นโดเมน , พวกเขาเป็ นตัวแทนเป็ นสหภาพของคลาสเหล่านี้
E14 : ระบุโดเมนและพิสัยสำ าหรับคุณสมบัติ
isToppingOf
การเลือกคุณสมบัติที่ isToppingOf
การตั้งค่าโดเมนของคุณสมบัติ isToppingOf ที่ PizzaTopping
ตั้งค่าพิสยั ของคุณสมบัติ isToppingOf ที่พิซซ่า
E15 : ระบุโดเมนและพิสัยสำ าหรับคุณสมบัติ hasBase
และคุณสมบัตผิ กผันของ isBaseOf
การเลือกคุณสมบัติที่ hasBase
ระบุโดเมนเป็ นพิซซ่า
ระบุพิสยั เป็ น PizzaBase
การเลือกคุณสมบัติที่ isBaseOf
ระบุโดเมนเป็ น PizzaBase
ระบุพิสยั เป็ นพิซซ่า
ข้ อ จำากัด ของคุณสมบัติ
ในOWLคุณสมบัติที่ใช้ในการสร้างข้อ จำากัด
ข้อ จำากัด จะถูกใช้เพื่อ จำากัด บุคคลที่อยูใ่ นคลาส
สามข้อ จำากัด :
ข้อ จำากัด Quantifier
existential quantifier ()
ยูนิเวอร์แซ quantifier ()
ข้อ จำากัด cardinality
ข้อ จำากัด hasValue
E16 : เพิม่ ข้ อ จำากัด ที่ Pizza
เพิม่ ข้อ จำากัด ให้กบั พิซซ่าพิซซ่าที่ระบุวา่ จะต้องมี PizzaBase
เลือกพิซซ่า
เลือกหัวที่จาำ เป็ นเพื่อสร้างเป็ นเงื่อนไขที่จาำ เป็ น
เลือกสร้างตัวช่วยสร้างข้อ จำากัด
เลือก hasBase เป็ นคุณสมบัติที่ถูก จำากัด
เลือก someValueFrom เป็ นข้อ จำากัด
ใส่ PizzaBase ลงในที่บรรจุ
เพิม่ ข้ อ จำากัด ให้ กบั พิซซ่ า
E18 : การสร้ างชนิดทีแ่ ตกต่ างจากพิซซ่ า
สร้าง subclass ของพิซซ่าเรี ยกว่า NamedPizza และ subclass ของ NamedPizza เรี ยก
ว่าMargheritaPizza
เพิ่มความคิดเห็นที่ MargheritaPizza : Pizza ที่มีเพียง Mozarella และ Tomato toppings
E19 : การเพิม่ ข้ อจำากัดที่ MargheritaPizza
ในการระบุวา่ MargheritaPizza มีอย่างน้อยหนึ่ง MozzarellaTopping
เลือกMargheritaPizza
ไปที่"ยืนยันเงื่อนไข"สร้างข้อ จำากัด ใหม่
เลือกsomeValueFrom
เลือก hasTopping เป็ นคุณสมบัติที่ถูก จำากัด
ใส่ MozzarellaTopping เป็ นบรรจุ
กดปุ่ ม OK
E20 : การเพิม่ ข้ อจำากัดที่ MargheritaPizza
ในการระบุวา่ MargheritaPizza มีอย่างน้อยหนึ่ง TomatoTopping เลือกMargheritaPizza
ไปที่"ยืนยันเงื่อนไข"สร้างข้อ จำากัด ใหม่
เลือกsomeValueFrom
เลือก hasTopping เป็ นคุณสมบัติที่ถูกจำากัด
ใส่ TomatoTopping เป็ นบรรจุ
กดปุ่ ม OK
E21 : การสร้ าง AmericanPizza
สร้าง AmericanPizzaด้วยtoppingsของ pepperoni, mozzarella และ tomato
ผ่านการโคลนและการปรับเปลี่ยนรายละเอียดของ MargheritaPizza
เลือกMargheritaPizza
เลือกสร้างโคลน
เพิ่มข้อจำากัดเพิ่มเติมที่ AmericanaPizza
เพิ่ม PepperoniTopping
กด OK
E22 : การสร้ าง AmericanHotPizza and SohoPizza
AmericanHotPizza เกือบจะเป็ นเช่นเดียวกับ AmericanaPizza แต่มี JalapenoPepperToppingในนั้น
SohoPizza เป็ นเหมือน MargheritaPizza แต่มี OliveToppingและ ParmezanToppingเพิ่มเติม
E23 : ตรวจสอบ subclasses ของ NamedPizza
disjoint จากอืน่ ๆ
เลือก MargheritaPizza
กด "add all siblings" ปุ่ มที่ "Disjoints widget" เพื่อให้ disjoint พิซซ่าจากที่อื่น ๆ
การใช้ Reasoner
ontology อธิบายไว้ในOWL - DL สามารถประมวลผลโดย Reasoner
ไปที่Owl-ตั้งค่า, เพื่อให้แน่ใจว่าOWL - DL จะถูกเลือก
บริ การหลักที่นาำ เสนอโดย Reasoner คือการทดสอบหรื อไม่วา่ หนึ่งคลาสเป็ น subclass ของ
คลาสอื่น
โดยดำาเนินการทดสอบดังกล่าวในทุกคลาสนั้นมันเป็ นไปได้สาำ หรับ Reasoner เพื่อคำานวณ
ontology ลำาดับชั้นของคลาสอ้างถึง
บริ การการให้เหตุผลอีกประการหนึ่งคือตรวจสอบความสอดคล้อง – เพื่อตรวจสอบหรื อไม่ก็
เป็ นไปได้สาำ หรับคลาสที่จะมีกรณี ใด ๆ
คลาส A จะถือว่าจะไม่สอดคล้องกันถ้ามันไม่อาจมีกรณี ใด ๆ
การใช้ Racer
เพื่อให้เหตุผลมากกว่า ontology ใน Protege - OWLซึ่งเป็ นไปตามมาตรฐาน DIG Reasoner
ควรจะติดตั้งและเริ่ มต้น
ในการสอนนี้ เราจะใช้ Racer,
Download ได้ที่ :
Http://www.racer-systems.com/products/download/index
ดับเบิลคลิกที่ RacerPro เพื่อเริ่ มต้นการ Racer
Invoking the reasoner
ต้องเริ่ มต้น Racer, ภววิทยาที่สามารถส่ งไปยัง Reasoner โดยอัตโนมัติคาำ นวณการจำาแนกลำาดับ
ชั้นและยังตรวจสอบความสอดคล้องเชิงตรรกะของภววิทยา
ใน Protege, ลำาดับชั้นที่สร้างด้วยตนเองจะเรี ยกว่าลำาดับชั้นของการยืนยัน ที่คาำ นวณโดย
อัตโนมัติโดย Reasoner จะเรี ยกว่าลำาดับชั้นของอนุมาน
ไปที่OWL -- การจำาแนกอนุกรมวิธาน -- การเรี ยก Reasoner
ถ้าชั้นได้รับการจัดประเภทรายการใหม่แล้วชื่อชั้นจะปรากฏในสี ฟ้าในลำาดับชั้นที่อา้ งถึง
ไปที่OWL -- ตรวจสอบความสอดคล้อง -- เพื่อเรี ยก Reasoner
ถ้าชั้นถูกพบที่จะปี นเกลียว, ไอคอนมันจะเป็ นวงกลมสี แดง
การคำานวณลำาดับชั้นของคลาสอ้างถึงเป็ นที่รู้จกั กันในการจำาแนกภววิทยา
Invoke the reasoner
E24 : คลาสทีไ่ ม่ สอดคล้อง
เพื่อแสดงถึงการใช้งานของ Reasoner ในการตรวจสอบความไม่สอดคล้องกันใน ontology ที่
เราจะสร้างคลาส ProbeInconsistentTopping
ซึ่งเป็ น subclass ของ CheeseTopping
เลือก ProbeInconsistentTopping ไปที่สภาพการยืนยันที่จะเพิม่ คลาสที่มีชื่อให้เลือก
VegetableTopping แล้วกดตกลง
ไปที่OWL -- ตรวจสอบความสอดคล้อง
E25 : แบ่ ง ontology อีกครั้ง
หากต้องการดู ProbeInconsistentTopping จะไม่สอดคล้องกัน
E26 ลบคำาสั่ ง disjoint
ระหว่าง CheeseTopping และ VegetableToppingดูวา่ เกิดอะไรขึ้น
เลือก CheeseTopping
ไปที่ส่วนของ disjoint
เลือก VegetableTopping, คลิกขวาและ"ลบแถวที่เลือก"
จัดอนุกรมวิธาน
ความไม่สอดคล้องกันนั้นไม่มีอยูแ่ ล้ว
E27 : แก้ไข ontology
โดยการทำาให้ CheeseTopping และ VegetableTopping disjoint จากกัน
แหล่งข้ อมูล
ห้ องสมุดProtege Ontology
http://protegewiki.stanford.edu/index.php/Protege_Ontology_Library
การสอน Protege
http://www.co-ode.org/resources/tutorials/
เว็บไซต์Protege
http://protege.stanford.edu/doc/users.html
http://protege.stanford.edu/
จัดทำาโดย
นางสาวรสสุ คนธ์ วุฒพิ นั ธ์
รหัสนิสิต 51531923 กลุ่ม 3401
คณะวิทยาการสารสนเทศ สาขาวิทยาการคอมพิวเตอร์