Ontologie e World Wide Web: la diffusione della conoscenza. Tesi di Laurea di Monica Castiglioni...
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Ontologie e World Wide Web:Ontologie e World Wide Web:la diffusione della conoscenza.la diffusione della conoscenza.
Tesi di Laurea di
Monica Castiglioni
Università degli Studi dell’Insubria
Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche, Naturali
Sede di Como
Corso di Laurea in Scienze e Tecnologie dell’Informazione
Obiettivi della Tesi
Data l’importanza delle comunicazioni nella società umana, si è cercato di capire:
• quali sono i linguaggi utilizzati per la comunicazione della conoscenza su Web;
• cosa sono e come vengono sviluppate le ontologie;
• quali sono le più importanti ontologie mediche;• quali sono le attuali applicazioni delle ontologie
mediche.
La diffusione della conoscenza
Condividere la conoscenza è sempre stato, nella storia dell’uomo, di fondamentale
importanza per lo sviluppo della società.
L’informazione informazione è sempre al centro della scena, dai racconti orali degli uomini primitivi
al World Wide Web.
Ontologie
Al giorno d’oggi diffondere informazioni tra le persone non è più un fatto complesso.
Il problema ora si pone sulla descrizione della conoscenza in modo che sia
comprensibile e processabile anche dalle macchine.
Si sviluppano quindi le ontologieontologie.
Linguaggi per la descrizione della conoscenza
HTML (Hyper-Text Markup Language)
XML (eXtensible Markup Language)
RDF (Resource Description Framework)
OIL (Ontology Interchange Language)
DAML+OIL (DARPA Agent Markup Language + OIL)
OWL (Web Ontology Language)
OWL
OWL è un linguaggio a marcatori realizzato appositamente dal W3C, a differenza dei
precedenti, per lo sviluppo delle ontologie e la loro diffusione su World Wide Web.
OWL
OWL permette di creare ontologie per un’ottima descrizione della realtà attraverso:
• vincoli
• gerarchie
• altri tipi di relazioni
Ontologie di dominio medico
Le ontologie mediche sono descrizioni dei domini della medicina che vengono utilizzate come supporto alla pratica sanitaria per medici, infermieri, ausiliari e anche per i pazienti stessi.
Ontologie mediche
Tra le ontologie mediche più importanti si trovano:
• GALEN (Generalized Architecture for Languages, Encyclopedias and Nomenclatures)
• SNOMED CT (Systematized Nomenclature of MEDicine Clinical Terms)
• UMLS (Unified Medical Language System)
Ontologie mediche
• FMA (Foundational Model of Anatomy)
• GO (Gene Ontology)
• HGNC (HUGO Gene Nomenclature Committee)
• OBO (Open Biomedical Ontologies)
Ontologie mediche: UMLS
UMLS (Unified Medical Language System) è stata creata per facilitare lo sviluppo di sistemi informativi che utilizzano e comprendono il linguaggio medico.
Ontologie mediche: UMLS
Tre componenti di UMLS:
Metathesaurus
Rete Semantica
Lessico Specialistico
Ontologie mediche: UMLS
Metathesaurus
E’ un vocabolario multilinguistico organizzato per nome e concetto.
Fornisce informazioni ai programmi per interpretare le richieste degli utenti e guidarli nella ricerca.
Ontologie mediche: UMLSRete Semantica
E’ una serie di relazioni semantiche tra tutti i concetti del Metathesaurus.
isA è la relazione che impone la gerarchia;
Altre gerarchie specifiche del dominio medico:
affects; processOf; evaluationOf.
Ontologie mediche: UMLSPorzione di Rete Semantica
Ontologie mediche: UMLS
Lessico Specialistico
UMLS associa ad ogni termine un solo codice, ma può essere ricercato con parole differenti: il Lessico Specialistico è stato sviluppato per il Natural Language Processing System che permette di fare ricerche con parole equivalenti ma declinate in maniera differente (singolare/plurale; infinito/coniugato, abbreviazioni, ecc.).
Ontologie mediche: UMLS
UMLS viene utilizzato per la ricerca di informazioni, la costruzione di vocabolari dei sinonimi, la compilazione di cartelle cliniche e di anamnesi elettroniche.
E’ possibile scaricarlo liberamente dopo la registrazione gratuita.
Applicazioni:Cartelle Cliniche Elettroniche
• vengono compilate utilizzando le ontologie come base di conoscenza;
• sono aggiornabili;
• sono disponibili anche in caso di emergenza;
• sono facilmente scambiabili;
Applicazioni:Cartelle Cliniche Elettroniche
• sono poco ingombranti;
• permettono statistiche;
• danno supporto alla somministrazione di terapie;
• forniscono supporto alle decisioni (anche attraverso gli Instance Unique Identifiers).
Applicazioni:Cartelle Cliniche Elettroniche
Soffrono tuttora di problemi di standardizzazione, su cui si sta studiando
anche grazie a progetti finanziati dall’Unione Europea, che potrebbe essere
raggiunta, almeno in parte, basandosi sulla stessa ontologia.
Applicazioni:Cartelle Cliniche Elettroniche
Applicazioni:Cartelle Cliniche Elettroniche
Applicazioni: PIPS
Personalized Information Platform for life and health Services mira a far entrare l’ausilio dell’informatica nella pratica sanitaria degli ospedali e della vita di tutti i giorni.
Applicazioni: PIPS
Il cittadino è al centro del progetto PIPS in quanto destinatario delle cure e delle informazioni, principalmente rivolte alla prevenzioneprevenzione e quindi al mantenimento di un corretto stile di vita.
Le ontologie vengono usate come base di conoscenza per fornire le informazioni.
Applicazioni: PIPS
PIPS fornisce quindi un aiuto concreto al cittadino ad esempio per quanto riguarda:
• controllo della salute per malattie croniche (come ad es. il diabete);
• controllo dell’alimentazione attraverso il “carrello tecnologico”;
• accesso a informazioni sulla prevenzione (stile di vita, esami preventivi, ecc.).
Applicazioni: PIPS
PIPS fornisce anche un aiuto ai medici:
• supporto alle decisioni;
• accessibilità alle informazioni;
• gestione delle terapie;
• gestione della “salute critica” (cioè casi di epidemie).
Conclusioni
Internet è ancora caotica perché la maggior parte degli autori del Web non è interessato a lasciare l’HTML per
linguaggi più complessi e poco noti e una struttura migliore.
Gli ambienti medici utilizzano con profitto le ontologie perché sono specializzati e
aperti e la salute è un interesse comune.
Bibliografia
Per questo lavoro di tesi sono stati utilizzati principalmente i siti Internet del World Wide Web Consortium riguardanti i linguaggi per la descrizione della conoscenza, i siti propri delle ontologie e alcuni libri specifici sulle ontologie, come Ontological Engineering di Gomez Perez, Lopez e Corcho e Knowledge Representation: Logical, Philosophical, and Computational Foundations di Sowa.