Анотація

Вступ

1. Поняття семантичного вебу

1.1. Базові принципи

1.2. Логічні рівні семантичного вебу

1.2.1. Уніфікований ідентифікатор ресурсів (URI)

1.2.2. Розширювана мова розмітки (XML)

1.2.3. RDF/RDFS

1.2.4. Мова опису онтологій для семантичної павутини OWL

2. Онтології та їх реалізація

2.1. Поняття онтології

2.2. Порівняння баз знань та баз даних

2.3. Загальний опис редактора онтологій Protégé

3. Створення онтологій за допомогою системи Protégé

3.1. Створення властивостей

3.1.1. Типи властивостей

3.1.2. Характеристики властивостей

3.1.3. Обмеження на властивості

3.1.3.1. Кванторні обмеження (Quantifier Restrictions)

3.1.3.2. Обмеження кардинальності (Cardinality Restrictions)

3.1.3.3. hasValue обмеження (hasValue Restrictions)

3.2. Створення класів

3.2.1. Іменовані класи (named classes) та непересічні класи (disjoint classes)

3.2.2. Класи - перелічення (Enumerated Classes)

3.2.3. Класи – доповнення (Complement Classes)

3.3. Шаблон програмування Value Partitions (поділ значення)

3.4. Використання система логічного виводу (OWL reasoner)

3.5. Створення індивідів

3.6. Запити до онтології

Висновки

Список використаної літератури

Актуальність теми. Ідея семантичного вебу, що була запропонована розробником вебу Тімом Бернерсом-Лі у 1998 році та полягала у перетворенні всіх інформаційних ресурсів вебу в єдину базу знань, користуватися якою могли б як люди, так і комп’ютери, базується на розробці мов для вираження інформації в формі, придатній для машинної обробки. Одними з таких мов є формальні мови для визначення та подання веб-онтологій, які стали одним з найперспективніших підходів вирішення проблеми представлення знань, певною спробую всеохоплюючої та детальної формалізації деякої області знань за допомогою визначення базових об’єктів і відношень між ними.

На сьогодні існує значна кількість інструментальних програмних засобів, призначених для проектування, редагування та аналізу онтологій - редакторів онтологій, одним з яких є система Protégé, яка і є предметом дослідження даної курсової роботи. Ця система підтримує використання мови OWL, що є стандартом Консорціуми W3 та певним рішенням проблеми необхідності представлення знань в мережі в єдиному форматі, і надає широкі можливості в процесі роботи над онтологіями, зокрема підтримує мову запитів для пошуку нетривіальних тверджень, надає можливість аналізу цілісності онтології та використання механізму логічного виводу.

Мета дослідження – визначити та проаналізувати основні функціональні можливості редактора онтологій Protégé у процесі створення онтології (бази знань), а також визначити основні переваги використання баз знань у порівнянні з базами даних.

Досягнення мети передбачає виконання низки завдань:

- опис основних цілей проекту Semantic Web;

- розгляд основних технологій реалізації Semantic Web;

- опис способу подання знань за допомогою онтологій;

- порівняння бази даних із базою знань;

- розгляд основних можливостей системи Protégé;

- опис створення бази знань у системі Protégé.

Об’єкт дослідження – редактор онтологій з відкритим кодом та фреймворк для створення баз знань Protégé.

Предметом дослідження є можливості, що надає система Protégé у процесі створення онтологій з її екземплярами (баз знань).

Логіка дослідження зумовила таку структуру курсової роботи: вступ, 3 розділи, висновки, список використаної літератури.

У першому розділі описано поняття Семантичного Вебу та висвітлено основні принципи цього проекту. Також проведено детальний розгляд логічних рівнів Семантичного Вебу.

Другий розділ присвячено розгляду способу подання знань за допомогою онтологій. Також тут наведені основні функціональні можливості редакторів онтологій та проведено короткий опис редактора онтологій Protégé 4.0.

У розділі три визначено та описано основні можливості редактора онтологій Protégé у процесі створення онтології.

Отже, проект СВ був розпочатий з метою перетворення інформації, що міститься у Web та є зрозумілою для людей, на інформацію, що є доступною для машинної обробки. Саме для забезпечення цієї цілі і була розроблена формальна мова визначення і подання структурованих веб-онтологій OWL. Вона стала перспективним рішенням проблеми подання усіх знань у Web в єдиному форматі, придатному для сприйняття машинами.

Перетворення ресурсів вебу в глобальну базу знань забезпечує здійснення об’єднання різних видів інформації в єдину структуру, в якій вся інформація подається в чіткому і певному семантичному порядку, що забезпечує надання людині лише тієї інформації, що її справді цікавить.

На основі проведеного порівняння баз даних із базами знань можна зробити висновок, що бази даних, в першу чергу, орієнтовані на здійснення ефективного збереження, організації та пошуку даних, в чому і полягає їх основна мета. База даних ніколи не буде нічим більшим, аніж інструментом доступу до інформації в той час, як бази знань є семантичною моделлю, що надає не лише можливість збереження інформації, а й можливість виводу нової інформацію на основі вже наявної у ній за допомогою використання системи логічного виводу. Саме ця можливість бази знань і забезпечує об’єднання різних ресурсів вебу в одну структуру.

Також, проаналізувавши та практично використавши функціональні можливості редактора онтологій і фреймворку для побудови інтелектуальних систем Protégé у процесі реалізації бази знань, можна стверджувати, що він є зручним та ефективним програмним забезпеченням для створення OWL-онтологій, завдяки зручному інтерфейсу, а також підтримки можливості використання програмної системи логічного виводу, наприклад, системи Fact++, що входить у реалізацію Protégé 4.0, для автоматизованого створення та підтримки класової ієрархії онтології, а також перевірки несуперечливості описів класів OWL - онтології.

1. Глибовець М. М. Інтелектуальні мережі / М. М. Глибовець, А. М. Глибовець, М. В. Поляков. – Дніпропетровськ: ПП Видавництво «Нова ідеологія», 2014. – 462 с.

2. Субботін С. О. Подання й обробка знань у системах штучного інтелекту та підтримки прийняття рішень / С. О. Субботін. – Запоріжжя: Запорізький національний технічний університет, 2008. – 341 с.

3. Horridge M. A Practical Guide To Building OWL Ontologies Using Prot´eg´e 4 and CO-ODE Tools / M. Horridge. – The University Of Manchester, 2011. – 107 s. – [Електронний ресурс]. – Доступно з: http://mowl-power.cs.man.ac.uk/protegeowltutorial/resources/ProtegeOWLTutorialP4_v1_3.pdf.

4. OWL Web Ontology Language. – [Електронний ресурс]. – Доступно з: https://www.w3.org/TR/owl-guide/.

5. Extensible Markup Language (XML). – [Електронний ресурс]. – Доступно з:https://www.w3.org/XML/.

6. Resource Description Framework (RDF). – [Електронний ресурс]. – Доступно з: https://www.w3.org/RDF/.

7. DL Query tab. – [Електронний ресурс]. – Доступно з: http://protegewiki.stanford.edu/wiki/DLQueryTab.

8. Protege Desktop User Documentation. – [Електронний ресурс]. – http://protegewiki.stanford.edu/wiki/Protege4UserDocs.

9. How does a reasoner work? – [Електронний ресурс]. – Доступно з: http://ontogenesis.knowledgeblog.org/1486.

10. Ontologies, RDF, and OWL. – [Електронний ресурс]. – Доступно з: http://webdam.inria.fr/Jorge/html/wdmch8.html#x13-1740007.4.

11. Michael L. Brodie On Knowledge Base Management Systems / Michael L. Brodie, John Mylopoulos. – [Електронний ресурс]. – Доступно з: http://link.springer.com/chapter/10.1007/978-1-4612-4980-1_9#page-1.

12. How does a knowledge base differ from a database? – [Електронний ресурс]. – Доступно з: http://www.enotes.com/homework-help/how-does-knowledge-base-different-from-database-465999.

13. Knowledge base. – [Електронний ресурс]. – Доступно з: (http://searchcrm.techtarget.com/definition/knowledge-base).

14. A free, open-source ontology editor and framework for building intelligent systems. – [Електронний ресурс]. – Доступно з: http://protege.stanford.edu/.