Страница 123

Сложнее преодолеть разрыв в знаниях эксперта и пользователя, особенно новичка, об используемой онтологии. Ведь для правильной формулировки запроса необходимо знать, по крайней мере, какие концепты в онтологии присутствуют и какие атрибуты имеются у концептов. Поэтому все системы представления онтологических знаний предоставляют своим пользователям средства виуализации онтологии и навигации по онтологии.

В Ontobroker для визуализации онтологии используется подход, основанный на идеях гиперболической геометрии (Hyperbolic Geometry) [Lamping et al., 1995]. В случае обсуждаемой системы эти идеи реализуются следующим образом: класс, интересующий пользователя в данный момент, представляется «большим шаром», а классы, с ним непосредственно связанные, — «маленькими шарами» и располагаются по границе круга, «очерчивающего» соответствующий слой. Используя данный интерфейс, и эксперт и пользователь могут легко и эффективно включать в свой запрос нужные концепты и их атрибуты, а система Ontobroker переведет их в текстовое представление автоматически. Реализован интерфейс онтологии Ontobroker как Java-апплет, что обеспечивает работу с Web-броузерами на любых платформах, где поддерживается Java-технология.

Формализм представления и машина вывода

Как уже отмечалось выше, онтология определяется через концепты (классы), связанные отношениями, атрибуты и аксиомы. И адекватный язык представления должен обеспечить удобные средства для описания всех перечисленных компонентов. В Ontobroker базисом представления являются так называемые логики фреймов (Frame-Logic) [Kifer et al., 1995].

Базисными конструкциями в данном подходе являются:

• Подклассы (Subclassing) — запись С1 :: С2 означает, что класс С1 является подклассом С2.

• Экземпляры (Instance of) — запись О : С означает, что О является экземпляром класса С.

• Декларации атрибутов (Attribute Declaration) — запись С1[А=>>С2] означает, что для экземпляра класса С1 определен атрибут А, значением которого должен быть экземпляр С2.

• Значения атрибутов (Attribute Value) — запись O[A->>V] означает, что экземпляр О имеет атрибут А со значением V.

• Часть-целое (Part-of) — запись О1 <: О2 означает, что О1 является частью О2.

• Отношения (Relations) — предикаты вида p(al,...,a2) могут использоваться, как и в обычных логических формализмах, но с тем расширением, что в качестве аргументов здесь могут выступать не только термы, но и выражения.

Из базисных конструкций строятся более сложные — факты (facts), правила (rules), «двойные» правила (double rules) и запросы (queries). Запросы уже обсуждались выше. Факты, по сути, являются элементарными выражениями. Правила, как и обычно, имеют левую и правую части, причем левая часть (здесь она называется «головой») является конъюнкцией элементарных выражений, а правая («тело») — сложная формула, термами которой являются элементарные выражения, связанные обычными предикатными символами типа implies: —> , implied by: <—, equivalent: <—>, AND, OR и NOT. Отличие между обычными и «двойными» правилами в симметричности последних. Важное достоинство формализма — возможность использования переменных в «голове» правил (с квантором FORALL) или в его «теле» (с кванторами FORALL и EXISTS). Пример фрагмента онтологии в формализме Ontobroker, адаптированный из работы [Fensel et al., 1998], приводится ниже.

Определения атрибутов

Person [firstName =» STRING;

lastName =» STRING;

eMail =» STRING;

……………………………….

publication =>> Publication],

Employee [affiliation =» 0rganization; ...].

Researcher [researchlnterest =» ResearchTopic;

Member0f =>> ResearchGroup;

cooperatesWith =» Researcher].

Publication [ author =» Person;

title =» STRING;

year =» NUMBER;

abstract =» STRING].

Правила

FORALL Person"!, Person2

Personl:Researcher [cooperatesWith-» Person2] <-

Person2:Researcher [cooperatesWith-» Personl].

FORALL Personl, Publieationl

Publicationl:Publication [author-» Personl] <->

Personl:Person [publication-» Publicationl].

По-видимому, в пояснениях здесь нуждаются только правила. Первое из них фиксирует симметричность отношения cooperatesWith. Второе утверждает, что если конкретная личность (экземпляр класса Person) имеет публикацию, то последняя имеет автора, который тоже является экземпляром класса Person, и обратно.

Машина вывода Ontobroker состоит из двух основных компонентов: транслятора с расширенного языка представления в ограниченный и собственно вычислителя выражений ограниченного языка, который является обычным языком логического программирования.

Аннотация Web-страниц онтологической информацией

Поскольку, как уже отмечалось выше, Web-информация чаще всего представлена на языке HTML, в рамках проекта Ontobroker разработано простое его расширение для аннотации Web-страниц. Основная идея этого расширения состоит в следующем: в язык HTML добавлено несколько релевантных для решения поставленных задач тегов, использование которых позволяет Ontobroker интерпретировать аннотированные фрагменты HTML-текста как факты языка представления онтологических знаний. При этом Web-страницы остаются приемлемыми для стандартных броузеров типа Netscape Navigator или MS Explorer.