Βαβλιάκης Κωνσταντίνος Εικονομία Σύστημα Σημασιολογικής Περιγραφής και Αναζήτησης Δεδομένων Έργων Βυζαντινής Τέχνης Βαβλιάκης Κωνσταντίνος kvavliak@ee.auth.gr Επιβλέπων Καθηγητής: κ. Περικλής Α. Μήτκας

Διαγνωστικό Κέντρο Έργων Τέχνης «ΟΡΜΥΛΙΑ» Μελέτη Βυζαντινών Έργων Τέχνης Οργάνωση – Διαχείριση – Ανάκτηση Δεδομένων για Βυζαντινές Εικόνες Work - Identification Description Aesthetic Technical Interpretation Scientific Diagnosis Related Documentation Oracle RDBMS

Σκοπός Της Διπλωματικής Να εξερευνήσει τις δυνατότητες των τεχνολογίων του Σημασιολογικού Ιστού. Να αναπτύξει μια οντολογία που βασίζεται στο CIDOC-CRM, ικανή να περιγράψει την πληροφορία που απαιτείται για την τεκμηρίωση και συντήρηση Έργων Βυζαντινής Τέχνης, καθώς και να αντιστοιχήσει (map) την ΒΔ Art-e-Fact, μία ήδη υπάρχουσα Σχεσιακή Βάση Δεδομένων ανεπτυγμένη σε ένα Oracle RDBMS στο Διαγνωστικό Κέντρο «ΟΡΜΥΛΙΑ», στην παραπάνω οντολογία.

Σκοπός Της Διπλωματικής Να αναπτύξει ένα γραφικό περιβάλλον που να επιτρέπει την προβολή του σχήματος της οντολογίας, καθώς και την προβολή και επεξεργασία των πραγματώσεων που αυτή περιέχει. Το πρόγραμμα θα υποστηρίζει την χρήση ενός εργαλείου εξαγωγής συμπερασμάτων, καθώς και την δημιουργία σημασιολογικών ερωτημάτων με αυτοματοποιημένο τρόπο. Τέλος ο χρήστης θα μπορεί να εισάγει τους περιορισμούς που ορίζονται στην γλώσσα OWL μέσω ενός απλού περιβάλλοντος χρήσης.

Semantic Web Ο Σημασιολογικός Ιστός είναι μία προέκταση του Παγκόσμιου Ιστού, στον οποίο τα δεδομένα περιγράφονται έτσι ώστε να είναι κατανοητά όχι μόνο από τον άνθρωπο, αλλά και από το υπολογιστή. Βασικό συστατικό του Σημασιολογικού Ιστού είναι η Οντολογία. «Οντολογία είναι ένα μοντέλο δεδομένων που αναπαριστά ένα πεδίο γνώσης και χρησιμοποιείται για να εξαχθούν λογικά συμπεράσματα σχετικά με τις έννοιες του συγκεκριμένου πεδίου και τις σχέσεις μεταξύ τους»  Wikipedia.org

What is an Ontology? Οντολογία είναι η αναπαράσταση της σημασίας των όρων σε ένα λεξικό και οι συσχετίσεις μεταξύ των όρων αυτών. Η οντολογία αποτελείται από κλάσεις και την ιεραρχία τους, ιδιότητες που διασυνδέουν τις κλάσεις και από πραγματώσεις που αποτελούν τα πραγματικά δεδομένα. H οντολογία υποστηρίζει κληρονομικότητα, περιορισμούς στις ιδιότητες, συσχετίσεις μεταξύ των κλάσεων καθώς και την δυνατότητα εξαγωγής λογικών συμπερασμάτων. Things Title Person Stuff has Title Artist Document Artwork has Created Hodegetria Pantocrator

Πλεονεκτήματα SW Πλεονεκτήματα: Σημασιολογική δεικτοδότηση των δεδομένων Αναζήτηση με σημασιολογικά κριτήρια Εύκολη επικοινωνία μεταξύ των εφαρμογών Ανταλλαγή Δεδομένων Μεταξύ των Εφαρμογών Χωρίς την Διαμεσολάβηση του Χρήστη Open Issues: Δυσκολία στη Διαχείριση και Προβολή Μεγάλων Οντολογιών Reasoning Legacy Databases

W3C (World Wide Consortium) – Recommendations OWL & SPARQL W3C (World Wide Consortium) – Recommendations <rdf:RDF xml:base="http://ormylia"> <owl:Ontology rdf:about=""/> <owl:Class rdf:ID="E46_Section_Definition"> <rdfs:subClassOf> <owl:Class rdf:ID="E44_Place_Appellation"/> </rdfs:subClassOf> </owl:Class> Web Ontology Language (OWL) SPARQL Query Language for RDF SELECT DISTINCT ?E210_Artwork WHERE{ ?E210_Artwork a <http://ormylia#E210_Artwork>. }

Εννοιολογικό Μοντέλο Αναφοράς CIDOC CIDOC – CRM CRM Entity Time –Span Place Persistent Item Stuff Legal Object Physical Stuff Information Object Actor Group Person Appellation Contact Point Dimension Temporal Entity Αποτελείται από: 81 Κλάσεις 132 Ιδιότητες Εννοιολογικό Μοντέλο Αναφοράς CIDOC E55 Type Cretan E57 Material Wood E22 Man-Made Object Christ Pantocrator P2.has type P45.consists of E133 Media Identifier 310 E175 Media Path C:\art\V00345.jpg P290.has media path E133 Media Identifier 643 E175 Media Path C:\art\V00332.jpg P284.has media reference identifier E53 Place Marmaras, Church of Taxiarxis P55.has current location

Description Logics - Reasoning Knowledge Base Inference System Pellet or RacerPro Interface T-Box (Schema) Man Human Male Happy Father Man has child Female … A-Box (Data) John: Happy-Father {Mary, John}: has-father Constructor DL Syntax Example intersectionOf C1 … Cn Human Male unionOf C1 … Cn Doctor Lawyer complementOf ­­­ ­­ C Male one of { i1 … in } { john, mary } hasValue P.{i} citizenOf.{USA} minCardinality ≥ n P.C ≥ 2hasChild.Lawyer maxCardinality ≤ n P.C ≤ 1 hasChild.Male cardinality = n P.C = hasParent.Female Τελεστές DL στην γλώσσα OWL:

Άλλα Εργαλεία του SW Ontology Editors: Semantic Web APIs: Protégé – Ontology Editor and Knowledge-Base Framework TopBraid Composer - The Complete Semantic Modeling Toolset Semantic Web APIs: Jena – A Semantic Web Framework for Java Sesame – A Semantic Web Repository and Query Java API Ontology Storing: File (OWL) Storage D2RQ – Treating Non RDF Databases as Virtual RDF Graphs Oracle Spatial RDF Data Model Jena Persistent Storage Sesame Repository

Mapping Relational DB to Ontology CIDOC Extension Ontology: 257 κλάσεις και 298 ιδιότητες. Mapping via .conf files: ITEM ORIG_LOCAT E111_Original_Location ITEM_ID ITEM ITEM_ID E85_Item_Identifier P1_identifies TITLE E210_Artwork ITEM_ID

Χαρακτηριστικά Του Εικονομία Το Εικονομία παρέχει την δυνατότητα: Προβολής του δέντρου κλάσεων και ιδιοτήτων της οντολογίας. Προβολής των πραγματώσεων της επιλεγόμενης κλάσης. Προβολής των πληροφοριών μίας πραγμάτωσης. Δημιουργίας σύνθετων SPARQL ερωτημάτων μέσω ενός εύχρηστου περιβάλλοντος χρήσης. Προβολής και επεξεργασίας του SPARQL ερωτήματος που δημιουργείται καθώς και προβολή των αποτελεσμάτων του. Επεξήγησης των SPARQL ερωτημάτων που δημιουργούνται αυτόματα σε απλή γλώσσα.

Χαρακτηριστικά Του Εικονομία Το Εικονομία παρέχει την δυνατότητα: Επιλογής χρήσης ή όχι του εργαλείου reasoning (Pellet Reasoner). Μετατροπής της Βάσης Art-e-Fact σε οντολογία με αντιστοίχησή της στην εκτεταμένη οντολογία CIDOC. Ανάγνωσης μιας οντολογίας είτε από αρχείο .owl, είτε από ΒΔ. Αποθήκευσης ενός αρχείου owl σε Βάση Δεδομένων. Προβολής και δημιουργίας νέων περιορισμών για τις κλάσεις Ελέγχου της εγκυρότητας της οντολογίας με τον reasoner και προβολή των αντιφατικών εννοιών. Διαχείρισης λογαριασμών των χρηστών.

Επίδειξη Του Εικονομία

Μελλοντική Εργασία Αντιστοίχηση της οντολογίας με την Βάση Δεδομένων σε πραγματικό χρόνο. Αλλαγές στα δεδομένα της οντολογίας θα μπορούσαν να επηρεάζουν την υπάρχουσα Βάση Δεδομένων, ώστε να δύο γνωσιολογικά μοντέλα να είναι πλήρως συγχρονισμένα. Βελτίωση του σχήματος της οντολογίας και της αντιστοίχησής του στην βάση του Art-e-Fact με την βοήθεια ενός ειδικού της Τέχνης. Δημιουργία κάποιον απλών κανόνων και περιορισμών οι οποίοι θα εξασφαλίζουν την συνάφεια της οντολογίας, αλλά και θα εξάγουν γνώση από αυτήν με την βοήθεια ενός reasoner. Δυνατότητες δημιουργίας και επεξεργασίας του σχήματος της οντολογίας και των ιδιοτήτων της.

Το Εικονομία έχει υποβληθεί στο ετήσιο IEEE Conference on Tools with Artificial Intelligence (ICTAI) Ευχαριστίες κ. Περικλή Α. Μήτκα κ. Ανδρέα Συμεωνίδη κ. Γιώργο Καραγιάννη

Ερωτήσεις & Απορίες