Mele Francesco Corso “Informatica per il Design Generativo” Facoltà di Architettura SUN AA 2007-2008

Ontologie basate su frame

Mele Francesco Corso “Informatica per il Design Generativo” Facoltà di Architettura SUN AA 2007-2008

Un’ontologia O può essere definita mediante una quintupla O:= {C, R, Hc, Rel, A}

C è un insieme di concetti;

R è un insieme di relazioni, dove C R = (sono disgiunti);

Hc è una gerarchia di concetti: Hc C x C dove Hc(C1,C2) ha il significato “C1 è sottoclasse di C2”;

Rel sono un insieme di relazioni: Rel C x C per i concetti non-tassonomici;

A è un insieme di assiomi.

x

y

a

Concetto (frame, classe)

Istanza

Relazione Slot

istanza_di

Hi sottoclasse_di

s

d

v1

v2

Concetto

Una definizione formale

Mele Francesco Corso “Informatica per il Design Generativo” Facoltà di Architettura SUN AA 2007-2008

Classi di applicazioni per le ontologie

x

y

aistanza_di

d

Concetto

1 – per rappresentare

2- per l’integrazione/mediazione di conoscenze - come metadati di riferimento;

3- nell’interazione uomo macchina - per modellare i bisogni informativi dell’utente

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Classe Parallelogrammi

3 1 2Istanze

Classe Quadrati Classe Rombi

Figure Piane

Classe Triangoli

Classe Rettangoli

ColoreNumero Figura

Base

AltezzaDiag1

Diag2

Lato

Nel dominio delle attuali rappresentazioni a frame:

ontoedit;

protegé;

frame logic; . . . .

Ontologia Figure Piane

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Ontologia figure piane in Protogé

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Classe Parallelogrammi

Classe Quadrati Classe Rombi

Figure Piane

Classe Rettangoli

ColoreNumero Figura

Base

AltezzaDiag1

Diag2

Lato

Colore

Numero Figura

Colore

Numero Figura

Colore

Numero Figura

Ereditarietà

Mele Francesco Corso “Informatica per il Design Generativo” Facoltà di Architettura SUN AA 2007-2008Esempio Ontologia su

Beni Culturali

materiale

nome

Monumenti

Statue Chiese

“Sottoclasse di”

Statua_di_Dante

Chiesa di S. Chiara

Bene culturali

Altare_di_S-Chiara

Abside_S-Chiara

“Sottoclasse di”

Gotico

Dimensione orizzontale

Stile, “Parte di”, “Autore_di”

Dimensione verticale

“E’ un”

“Sottoclasse di”

AltariParte di

Absidi

“E’ un”

“E’ un”Parte di

Ontologie basate su frame

stile

Frame (classe)

Istanza

Slot

stile

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Il plugin Ontoviz

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Concetti primitivi/astratti e concetti definiti/concreti

Un concetto è primitivo/astratto se esso esprime solo condizioni necessarie

Un concetto è definito/concreto se esso esprime condizioni necessarie e sufficienti

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Relazioni fra oggetti

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Come costruire ontologie

Classi/Attributi                          

  Attr1 Attr2 Attr3 Attr4 Attr5 Attr6 Attr7 Attr8 Attr9 Attr10 Attr11 Attr12 Attr13

C1 X X                      

C2 X X X                    

C3 X X                   X  

C4 X X X X X                

C5 X X X     X X            

C6 X X           X X     X  

C7 X X               X X X  

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Due plugin per costruire ontologie (1)

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Due plugin per costruire ontologie (2)

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Classi ed individui

class frame • Una frame è un oggetto primitivo che rappresenta un entità nel dominio da rappresentare

• Una frame che rappresenta una classe è chiamata frame classe (class frame)

• Una frame che rappresenta un individuo è chiamato frame individuo (individual frame)

Nome Slot1Nome Slot2Nome Slot3

Valore Slot1Valore Slot2Valore Slot3

Nome Slot1Nome Slot2Nome Slot3

individual frame

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Un esempio in Protegé 2000: la classe Newspaper

Classe Newspaper

È_istanza_di

DatePrototypeContentsnumer_of_pages

Bank Outflanks Stubborn 90Cousteau Deads for DrydockDestination Mars. . . . . .

Europe, Japan Hold TradeOther. . . .. . . . . . .

Date 08/23/97Prototype BundayContentsnumer_of_pages 148

Date 06/25/97Prototype ThursdayContentsnumer_of_pages 12

Istanze Multiple Istanze Multiple

Date Type String

Prototype Type Istance

Contents Type Instance

number_of_pagesType IntegerFacets

Date Cardinalità Single

Prototype Cardinalità Single

Contents Cardinalità Multiple

number_of_pagesCardinalità Single

Facets

Facet

La classe Newspaper in Protegé 2000

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Uso di Ontoviz in Protegé

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poligono segmento

triangolo

lato

3/nil

triangolo rettangolo

3/3

1/1 ipotenusa

2/2 cateto

* *

Classi primitive e non primitive

Criterialità: gli slot di un frame, oltre ad assumere condizioni necessarie, assumono anche condizioni sufficienti [xC(x) y1R1(x, y1) .. yn Rn(x, yn))] per l’applicazione del concetto rappresentato consentono di rappresentare, quindi, un dato individuo come istanza della frame.

Due definizione:

• Un concetto è primitivo se esso esprime solo condizioni necessarie

• Un concetto è non primitivo (definito) se esso esprime condizioni necessarie e sufficienti

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Multiereditarietà in Protegé: uno sguardo alle classi

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Multiereditarietà in Protegé: uno sguardo agli slots

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Per la programmazione di Protegé - l’interfaccia è di facile uso.

Fare attenzione al significato delle Icone.

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Esistono un insieme un molto esteso di Plugins che integrano Protegé con altre tipologie di rappresentazioni

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altri Plugins per Protegé

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Per istallare il Plugin Ontoviz:

1- seguire attentamente le istruzioni

2- inserire in Project/Configure di Protegé

il Tab Ontoviz

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Esercizi

Rappresentazione - scegliere uno dei seguenti esercizi:

1- definire in Protegé un’ontologia su un dominio a piacere;

2- definire in Protegé un’ontologia presa da un segmento di WORDNET;

Implementazione – scegliere uno delle seguenti

1. Implementare il Plugin Wordnet in Protegé - esplorarne l’uso - breve seminario ai colleghi;

2. Studio iniziale del plugin DataGenie Tab (cattura in protegé dati da un generico data base) - breve seminario;

3. Studio iniziale del plugin RemoteKB Tab - breve seminario;

4. Implementazione di un plugin per la costruzione di ontologie di filmati e sperimentazione

A gruppi o singolamente,.., fatemi sapere quando siete pronti