Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Αρχειονομίας - Βιβλιοθηκονομίας Π.Μ.Σ. «ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ» Ακαδημαϊκό έτος: 2007 – 2008 Διεπαφές βασισμένες σε Οντολογίες.

Παρουσίαση με θέμα: "Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Αρχειονομίας - Βιβλιοθηκονομίας Π.Μ.Σ. «ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ» Ακαδημαϊκό έτος: 2007 – 2008 Διεπαφές βασισμένες σε Οντολογίες."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Αρχειονομίας - Βιβλιοθηκονομίας Π.Μ.Σ. «ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ» Ακαδημαϊκό έτος: 2007 – 2008 Διεπαφές βασισμένες σε Οντολογίες για πρόσβαση σε Ψηφιακή βιβλιοθήκη Εικονικών ΥπερΒιβλίων Εργασία του μαθήματος «Ψηφιακές Βιβλιοθήκες» Παναγιώτης Στάικος Υπεύθυνος καθηγητής: Σαράντος Καπιδάκης

2 Ψ.Β. Εικονικών Υπερβιβλίων2 Διεπαφές βασισμένες σε Οντολογίες για πρόσβαση σε Ψηφιακή βιβλιοθήκη Εικονικών ΥπερΒιβλίων Ψηφιακή Βιβλιοθήκη Εικονικών ΥπερΒιβλίων (Επισκόπηση) Ορισμοί Όρων Μοντέλο Εικονικού ΥπερΒιβλίου –Δομικό Κομμάτι –Προδιαγραφή Διεπαφής Ολοκλήρωση Εικονικών ΥπερΒιβλίων στην Ψηφιακή Βιβλιοθήκη Τρόποι Πρόσβασης / Χρήσης των Ολοκληρωμένων Εικονικών ΥπερΒιβλίων Υλοποίηση μοντέλου εικονικών υπερβιβλίων Σκέψεις - Συμπεράσματα

3 Ψ.Β. Εικονικών Υπερβιβλίων3 Ψηφιακή Βιβλιοθήκη Εικονικών Υπερβιβλίων (Virtual HyperBooks) Διεπαφή ΥπερΒιβλίου Εκτεταμένη Διεπαφή πρόσβασης (από πολλά υπερβιβλία) Συνδέσεις μεταξύ ΥπερΒιβλίων χρήστης Νέες Δυνατότητες Πρόσβασης και Ανάγνωσης Επέκταση των υπερβιβλίων με τη σύνδεσή τους σε άλλα συναφή. Δημιουργία νέων εικονικών βιβλίων από τον χρήστη σύμφωνα με τις επιθυμίες του.

4 Ψ.Β. Εικονικών Υπερβιβλίων4 Ορισμοί Όρων (1) Υπερβιβλίο (HyperBook) = Ηλεκτρονικό βιβλίο με χαρακτηριστικά υπερκειμένου Εικονικό Τεκμήριο (Virtual Document) (3): είναι μία μη οργανωμένη συλλογή από πληροφοριακά τεμάχια μαζί με εργαλεία και τεχνικές που επιτρέπουν τη δημιουργία πραγματικών τεκμηρίων. Αναλογικά με τις αντικειμενοστραφείς γλώσσες προγραμματισμού, το εικονικό τεκμήριο είναι μια σύνθετη κλάση όπου τα πληροφοριακά τεμάχια είναι τα στοιχεία της κλάσης, οι τεχνικές και τα εργαλεία είναι οι μέθοδοι κατασκευής της κλάσης και το πραγματικό τεκμήριο είναι ένα στιγμιότυπο αυτής της κλάσης. (Sylvie Ranwez και Michel Crampes, 1999) Εικονικό Τεκμήριο (Virtual Document) (2): είναι ένα τεκμήριο για το οποίο δεν υπάρχει μόνιμη κατάσταση και κάποιο κομμάτι του ή ολόκληρο παράγεται κατά το χρόνο ζήτησης. (Carolyn Waters, 1999) Εικονικό Τεκμήριο (Virtual Document) (1): είναι τεκμήρια υπερμέσων τα οποία δημιουργούνται από αποθηκευμένες πληροφορίες, όταν ζητούνται από τον χρήστη σύμφωνα με τα στοιχεία που δίνει. Μόλις δημιουργηθούν δύσκολα ξεχωρίζονται από στατικά τεκμήρια υπερμέσων (Gruber κ.α., 1997)

5 Ψ.Β. Εικονικών Υπερβιβλίων5 Εικονικό ΥπερΒιβλίο = Εξατομικευμένο Εικονικό Τεκμήριο Εξατομικευμένο Εικονικό Τεκμήριο (personalized virtual document): είναι ένα σύστημα αποτελούμενο από ένα σύνολο πληροφοριακών τεμαχίων, από οντολογίες και από μια σημασιολογική μηχανή σύνθεσης, η οποία μπορεί να επιλέγει, να συναρμολογεί και να οργανώνει τα σχετικά πληροφοριακά τεμάχια σύμφωνα με την στρατηγική του συγγραφέα ή τους σκοπούς του χρήστη. (Iksal κ.α., 2001) Ορισμοί Όρων (2)

6 Ψ.Β. Εικονικών Υπερβιβλίων6 Μοντέλο Εικονικού Υπερβιβλίου παραγόμενα τεκμήρια (hyper documents) Προδιαγραφήδιεπαφής Σύνδεσμοι τύπου Αποθετήριο Τεμαχίων Πληροφοριακά Τεμάχια και Σύνδεσμοι μεταξύ τους Οντολογία Περιοχής Έννοιες και σχέσεις Δομικό Κομμάτι

7 Ψ.Β. Εικονικών Υπερβιβλίων7 Δομικό κομμάτι Εικονικού ΥπερΒιβλίου 1. Οντολογία Περιοχής Σύνολο Εννοιών Σχέσεις μεταξύ Εννοιών Όροι που περιγράφουν τις έννοιες

8 Ψ.Β. Εικονικών Υπερβιβλίων8 Δομικό κομμάτι Εικονικού ΥπερΒιβλίου 2. Αποθετήριο Τεμαχίων Σύνολο Τεμαχίων Περιεχόμενο τεμαχίων: –Παραδείγματα –Ορισμοί –Επεξηγήσεις –Γνώμες –Αντιλογίες –Περιλήψεις κλπ. Σχέσεις μεταξύ τεμαχίων Δομικές Σχέσεις (από τεμάχιο σε υποτεμάχιο) κλπ.

9 Ψ.Β. Εικονικών Υπερβιβλίων9 Δομικό κομμάτι Εικονικού ΥπερΒιβλίου 3. Σχέσεις μεταξύ εννοιών και τεμαχίων Είναι σχέσεις συγκεκριμένου τύπου –στιγμιότυπο, παράδειγμα, εικονογράφηση: το τεμάχιο περιγράφει ένα ιδιαίτερο στιγμιότυπο της έννοιας που αναφέρεται. –ορισμός: το τεμάχιο περιέχει έναν ορισμό της έννοιας βασισμένο σε κείμενο ή ήχο ή γράφημα. –ιδιότητα: το τεμάχιο περιγράφει μια ιδιότητα της έννοιας. –αναφορά, χρήση, απαίτηση: το τεμάχιο αναφέρεται στην έννοια (είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε την έννοια για να κατανοήσουμε το τεμάχιο).

10 Ψ.Β. Εικονικών Υπερβιβλίων10 Δομικό κομμάτι Εικονικού ΥπερΒιβλίου (παράδειγμα) Δένδρο Γράφος is-a παράδειγμα Τεμάχια Οντολογία Ο γράφος είναι μια δομή δεδομένων ….… …….. ορισμός

11 Ψ.Β. Εικονικών Υπερβιβλίων11 node όνομα [παράμετροι] Προδιαγραφή περιεχομένου και συνδέσμων from έκφραση επιλογής Προδιαγραφή Διεπαφής χρήστης Παραγόμενο Hyper Document Ορίζει πως θα δημιουργηθεί η διεπαφή του ΥπερΒιβλίου η οποία είναι ένα υπερκείμενο. Αποτελείται από ένα σύνολο σχημάτων κόμβων.

12 Ψ.Β. Εικονικών Υπερβιβλίων12 Έκφραση Επιλογής Είναι μια ακολουθία E1, Ε2,..., En όπου κάθε Ei είναι ένα στοιχείο της μορφής: Όνομα_κλάσης μεταβλητή [συνθήκη] Ή ─ (όνομα_τύπου_σύνδεσης μεταβλητή [συνθήκη])  Παράδειγμα: Επιλογή όλων των εννοιών και τεμαχίων που συνδέονται με σχέση τύπου παραδείγματος. Concept C ─ ( OF_Link L [type=”example”] )  Fragment F

13 Ψ.Β. Εικονικών Υπερβιβλίων13 Παράδειγμα προδιαγραφής διεπαφής Επιλογή όλων των τεμαχίων που είναι συνδεδεμένα σε μια δοσμένη έννοια C. Ο παραγόμενος κόμβος (υπερκείμενο) θα αποτελείται από: –ένα στοιχείου τίτλου που περιέχει τον κύριο όρο που είναι συσχετισμένος με την έννοια C. –για κάθε τεμάχιο F που είναι συνδεδεμένο στην έννοια C διαμέσου ενός συνδέσμου L: τον τύπο της σύνδεσης, και τον τίτλο και το περιεχόμενο του τεμαχίου. Fragments connected to, C.term { L.type, :, F.title F.content } from Concept C –( L )  Fragment F node connected_fragments[C] Όνομα Κόμβου Προδιαγραφή περιεχομένου (xml elements) Έκφραση επιλογής (συσχετιζόμενα αντικείμενα) Επαναλαμβανόμενο για κάθε τριάδα (C, L, F)

14 Ψ.Β. Εικονικών Υπερβιβλίων14 Οντολογία και Συμπερασματικοί Σύνδεσμοι Οι συγγραφείς είναι εύκολο να συνδέουν τα τεμάχια που γράφουν με τις έννοιες. Πιο δύσκολη όμως η εύρεση όμοιων τεμαχίων. Για αυτό επιλέγεται η αυτόματη δημιουργία συμπερασματικών συνδέσεων μεταξύ των τεμαχίων. Δένδρο Γράφος is-a παράδειγμα Τεμάχια Οντολογία Ο γράφος είναι μια δομή δεδομένων ….. ορισμός

15 Ψ.Β. Εικονικών Υπερβιβλίων15 Οντολογία και Συμπερασματικοί Σύνδεσμοι Δένδρο Γράφος is-a παράδειγμα Τεμάχια Οντολογία Ο γράφος είναι μια δομή δεδομένων ….. ορισμός node exampleAndOthers[Ex] Ex.content, +, “Other examples of concept “, C.term, { href showFragment[OtherEx] ( OtherEx.title ) } from Fragment Ex  ”example” – Concept C –“example”  Fragment OtherEx include showFragment [OtherEx]

16 Ψ.Β. Εικονικών Υπερβιβλίων16 Ύπαρξη «γενικής οντολογίας» στην Ψηφιακή Βιβλιοθήκη Δυσκολία στην κατασκευή γενικής οντολογίας που να καλύπτει όλη τη γνώση. Δύσκολη αν όχι αδύνατη η σύνδεση νέων υπερβιβλίων με νέα γνώση ή αντιφατική γνώση. Μοναδική άποψη της γνώσης.

17 Ψ.Β. Εικονικών Υπερβιβλίων17 Ολοκλήρωση Εικονικών ΥπερΒιβλίων = Ολοκλήρωση Οντολογιών Η ολοκλήρωση των οντολογιών είναι δύσκολη διαδικασία και ανάλογα με το βαθμό της ολοκλήρωσης διακρίνουμε δύο κύριες τεχνικές. Την ευθυγράμμιση (alignment) και την συγχώνευση (merging). 1. Ευθυγράμμιση Οντολογιών (Ontology Alignment): Αμοιβαίος συμβιβασμός μεταξύ των οντολογιών με τη δημιουργία συσχετίσεων μεταξύ των εννοιών είτε απευθείας είτε με τη χρήση νέων εννοιών. Τεχνικές χαρτογράφησης (Mapping Techniques): Η απευθείας συσχέτιση των εννοιών. 2. Συγχώνευση Οντολογιών (Ontology Merging): Η πλήρης ενοποίηση των οντολογιών με τη δημιουργία μιας νέας οντολογίας που περιλαμβάνει όλη την αρχική γνώση των προς συγχώνευση οντολογιών.

18 Ψ.Β. Εικονικών Υπερβιβλίων18 Ολοκλήρωση Εικονικών ΥπερΒιβλίων με την συγχώνευση των οντολογιών τους Δυσκολία στην ενοποίηση αντιφατικών εννοιών. Εξαφάνιση της άποψης του Συγγραφέα που αντανακλάται στο κάθε υπερβιβλίο.

19 Ψ.Β. Εικονικών Υπερβιβλίων19 Ολοκλήρωση Εικονικών ΥπερΒιβλίων με την ευθυγράμμιση των οντολογιών τους Τεχνική Ευθυγράμμισης Οντολογιών Αμοιβαίος συμβιβασμός με την εγκαθίδρυση συνδέσεων (σύνδεσμοι ομοιότητας) Ύπαρξη πολλών απόψεων (κάθε υπερβιβλίο έχει τη δικιά του άποψη)

20 Ψ.Β. Εικονικών Υπερβιβλίων20 Τρόποι Πρόσβασης / Χρήσης των Ολοκληρωμένων Εικονικών ΥπερΒιβλίων 1.Επέκταση της προδιαγραφής διεπαφής των εικονικών υπερβιβλίων ( δημιουργία εκτεταμένων εικονικών τεκμηρίων ) 2.Διάβασμα ενός εικονικού υπερβιβλίου με την προδιαγραφή διεπαφής ενός άλλου ( διάβασμα με το αφηγηματικό ύφος ενός άλλου συγγραφέα ) 3.Δευτέρου επιπέδου συγγραφείς ( δημιουργία νέων εικονικών τεκμηρίων )

21 Ψ.Β. Εικονικών Υπερβιβλίων21 Επέκταση της προδιαγραφής διεπαφής των εικονικών υπερβιβλίων (1) Αντικατάσταση της έκφρασης: Ή από: Από: Προσαρμογή της προδιαγραφής διεπαφής του υπερβιβλίου έτσι ώστε σε κάθε έκφραση επιλογής η κάθε έννοιά του να αντικαθίσταται από συγγενικές έννοιες άλλων υπερβιβλίων. Concept C C’ Concept C [hybook = L] – (“sim” [value>threshold] )  Concept C’ C’ Concept C [hybook = L] – (“sim”)  Concept C’

22 Ψ.Β. Εικονικών Υπερβιβλίων22 Επέκταση της προδιαγραφής διεπαφής των εικονικών υπερβιβλίων (2) Εύρεση ομοιοτήτων μεταξύ των διαφορετικών υπερβιβλίων ομοιότητα των όρων (σύνολο συνώνυμων) + ομοιότητα των ιδιοτήτων (σύνολο τιμών) + ομοιότητα της σημασιολογικής γειτονιάς ομοιότητα πληροφοριακών τεμαχίων αντίστοιχου τύπου (tf/idf τεχνική, Kolmogorov διαφορά κλπ ) Rodriguez και Egenhofer (2003) + Εννοιολογική ομοιότητα + ομοιότητα τεμαχίων

23 Ψ.Β. Εικονικών Υπερβιβλίων23 Διάβασμα ενός εικονικού υπερβιβλίου με την προδιαγραφή διεπαφής ενός άλλου Διάβασμα ενός υπερβιβλίου με το αφηγηματικό ύφος ενός άλλου. Οι οντολογίες των υπερβιβλίων χρησιμοποιούν τους ίδιους τύπους σχέσεων. ΥπερΒιβλίο Α ΥπερΒιβλίο Β

24 Ψ.Β. Εικονικών Υπερβιβλίων24 Δευτέρου επιπέδου συγγραφείς Δεν δημιουργούν νέα πληροφορία αλλά νέες προδιαγραφές διεπαφών δηλαδή νέους τρόπους παρουσίασης της πληροφορίας. –Δημιουργία νέων σχημάτων κόμβων –Επαναχρησιμοποίηση και σύνθεση σχημάτων κόμβων διαφορετικών υπερβιβλίων

25 Ψ.Β. Εικονικών Υπερβιβλίων25 Υλοποίηση μοντέλου εικονικών υπερβιβλίων (1) Χρήση σχεσιακής βάσης δεδομένων για –οντολογία περιοχής –οντολογία του υπερβιβλίου –πληροφοριακά τεμάχια –σχήματα κόμβων –υπολογισμένες ομοιότητες μεταξύ εννοιών Κατασκευή σχημάτων κόμβων –Χρήση της γλώσσας Lazy ( δηλωτική γλώσσα για την δημοσίευση περιεχομένων βάσεων δεδομένων στον παγκόσμιο ιστό )

26 Ψ.Β. Εικονικών Υπερβιβλίων26 Υλοποίηση μοντέλου εικονικών υπερβιβλίων (2)

27 Ψ.Β. Εικονικών Υπερβιβλίων27 Υλοποίηση μοντέλου εικονικών υπερβιβλίων (3)

28 Ψ.Β. Εικονικών Υπερβιβλίων28 Συμπεράσματα (1) Σπάει ο μονολιθικός χαρακτήρας του βιβλίου Περισσότερη σημασιολογία ( οντολογία, σύνδεσμοι τύπου μεταξύ οντολογίας και τεμαχίων ) Χρήση οντολογίας για ξεφύλλισμα Δυνατότητα ύπαρξης πολλών απόψεων ( με τη χρήση της τεχνικής ευθυγράμμισης των οντολογιών και όχι της συγχώνευσης ) Σφαιρικό διάβασμα ( δυνατότητα παρουσίασης όλων των απόψεων ενός θέματος και όλης της πληροφορίας της Ψ.Β. από πολλά εικονικά υπερβιβλία ) Εξατομικευμένες διεπαφές ( ο χρήστης επιλέγει τι θα δει και με ποια σειρά θα το δει )

29 Ψ.Β. Εικονικών Υπερβιβλίων29 Συμπεράσματα (2) Συνεργατικό γράψιμο ( από πολλούς συνεργάτες, κριτές, καθηγητές, μαθητές ) Ηλεκτρονική Εκπαίδευση και μάθηση ( Δημιουργία σημειώσεων μαθημάτων κλπ ) Διεπαφή συστήματος για συνεργατικότητα ( πώς μπορεί να είναι; ) θεματολογία ψηφιακής βιβλιοθήκης ( μπορεί να είναι γενική; Ή το μοντέλο εξυπηρετεί αρκετά εξειδικευμένη Ψ.Β.; ) Μέγεθος υπερβιβλίου ( πρόβλημα ολοκλήρωσης οντολογιών, αποπροσανατολισμός χρήστη ) Αναζήτηση υπερβιβλίων ( έχει νόημα; Πως μπορεί να γίνει; ) Αναφορά σε υπερβιβλία ( έχει νόημα; Πως μπορεί να γίνει; )