Защита информации
<<  Применение законодательства по защите прав субъектов при обработке персональных данных Доступ к зарубежной научной периодике в вузе: есть ли необходимость? Эффективный поиск и анализ научной информации через системы SciVerse Hub, ScienceDirect, Scopus. Галина Якшонок Руководитель партнерских программ издательст  >>
Картинок нет
Картинки из презентации «Системы доступа к данным, основанные на онтологиях» к уроку информатики на тему «Защита информации»

Автор: Marya Khan. Чтобы познакомиться с картинкой полного размера, нажмите на её эскиз. Чтобы можно было использовать все картинки для урока информатики, скачайте бесплатно презентацию «Системы доступа к данным, основанные на онтологиях.ppt» со всеми картинками в zip-архиве размером 230 КБ.

Системы доступа к данным, основанные на онтологиях

содержание презентации «Системы доступа к данным, основанные на онтологиях.ppt»
Сл Текст Сл Текст
1Системы доступа к данным, основанные 28полиномиальной сложностью обработки
на онтологиях. М.Р. Когаловский ИПР РАН. запросов относительно размера TBox и
Второй симпозиум «Онтологическое LogSpace относительно размера ABox
моделирование», Казань, октябрь 2010. 1. (сложности по данным) Предложенная логика
2План. Введение Концептуальное позволяет осуществлять рассуждения на TBox
моделирование, его задачи Инструментарий независимо от ABox и обработку запросов на
концептуального моделирования Логика и ABox выполнять независимо от TBox
базы данных Онтологическое моделирование и Обработка запросов на ABox может при этом
дескриптивные логики Логики DL-Lite и выполняться средствами реляционной
стандарты W3C Онтологии в концептуальном SQL-СУБД Благодаря этому оптимизация
моделировании OBDA-системы, их архитектура запросов может выполняться с помощью
и функционирование Существующие механизмов, которыми располагают такие
программные средства OBDA-систем Пример СУБД Далее авторам удалось показать
практического использования Выводы (2007), что DL-LiteR представляет собой
Литература. 2. Второй симпозиум максимальный фрагмент OWL DL c указанными
«Онтологическое моделирование», Казань, свойствами. 28. Второй симпозиум
октябрь 2010. «Онтологическое моделирование», Казань,
3Введение - 1. В 1990-е годы начались октябрь 2010.
интенсивные исследования по созданию 29И снова семантический доступ к данным.
языков описания онтологий и инструментария Достижения последних лет в разработке
для их разработки и поддержки Результаты приложений логики в ИС, активные
этих исследований привели к активной разработки в области создания языков
экспансии онтологий в разработки разных описания онтологий и их стандартизация
классов информационных систем: Веб, вновь актуализировали проблему создания
текстовые системы, системы баз данных В систем, обеспечивающих семантический
докладе рассматриваются полученные в доступ к данным Стало возможно создание
последние годы значимые для практического таких систем, в которых онтология играет
использования результаты, связанные с роль высокоуровневой концептуальной схемы,
использованием онтологий в качестве поддерживаемой на пользовательском
концептуальных схем в реляционных системах интерфейсе (над традиционной SQL-СУБД)
баз данных Такие системы называются Механизмы поддержки онтологии становятся
системами доступа к данным на основе посредником между пользователем с его
онтологий (Ontology-Based Data Access информационными потребностями, выраженными
Systems, OBDA-Systems, OBDA-системы) Этой средствами онтологии, и системой базы
теме посвящено много публикаций, но данных Достоинства подхода: высокий
ключевые работы выполнены в двух уровень абстрактности представления данных
итальянских университетах; поэтому доклад в БД, развитые выразительные средства
опирается при обсуждении OBDA в основном запросов, декларативность, приемлемая
на эти работы. 3. Второй симпозиум производительность системы, запросы и на
«Онтологическое моделирование», Казань, онтологии, и в базе данных В основных
октябрь 2010. публикациях на эту тему такие системы
4Введение - 2. В OBDA-системе называются Ontology-Based Data Access
пользователь оперирует данными реляционной Systems. 29. Второй симпозиум
БД в терминах ее концептуального «Онтологическое моделирование», Казань,
представления, описываемого онтологией, и октябрь 2010.
имеет возможности для рассуждения на 30Онтологии в OBDA-системах. Одним из
онтологии Возможности OBDA-систем: результатов наметившейся тенденции
предоставляют развитые выразительные использования онтологических языков для
средства для представления базы данных и концептуального моделирования стало
спецификации запросов обеспечивают создание OBDA-систем Использование
декларативность запросов в их терминах онтологий в качестве концептуальных
обладают механизмами для рассуждений на моделей предметной области в
онтологиях, а также для обработки OBDA-системах: обеспечивает более
сформулированных в терминах онтологий абстрактное представление БД, чем при
запросов данных в реляционных БД способны использовании традиционных моделей данных,
осуществлять рассуждения и обработку не связанное с «логической» структурой БД
запросов данных с приемлемой дает возможность использовать явно не
производительностью В докладе обсуждается определенные (скрытые) отношения позволяет
предыстория этого направления в проверять качество данных, обнаруживать
технологиях управления структурированными неожиданную неполноту данных в источниках
данными, основные идеи и принципы их имеет побочный эффект - упорядочение и
реализации Акцент делается на документирование терминологии организации,
технологические аспекты проблемы. 4. использующей OBDA-систему. 30. Второй
Второй симпозиум «Онтологическое симпозиум «Онтологическое моделирование»,
моделирование», Казань, октябрь 2010. Казань, октябрь 2010.
5Моделирование предметной области: 31Онтологии в концептуальном
истоки. На ранней стадии развития моделировании-1. Важно оценить, в какой
технологий баз данных (БД) проектирование мере OWL и его профили позволяют выразить
БД основывалось на интуиции и опыте возможности моделирования, обеспечиваемые
разработчика Не существовало каких-либо широко используемыми концептуальными
признанных методологий и инструментальных моделями данных Относительно OWL2 QL
средств для этой цели В конце 1960-х – утверждается, что его средствами можно
начале 1970-х гг. технологии БД выразить большинство модельных элементов
сформировались как значимая ветвь ИТ, диаграммы классов UML, а также ER-модели
стали производиться СУБД общего Этот вопрос, однако, нуждается в более
назначения, активизировались практические серьезном изучении Известно, что
разработки систем БД Стали востребованными прототипом OWL2 QL была логика DL-LiteA,id
методологии проектирования БД и семейства DL-Lite Исключены: Unique Name
реализующий их инструментарий Появились Assumption – нет в OWL2, Identification
средства RAD, основанные на 4GL, начали Assertion – функциональность ролей и
формироваться CASE-технологии, атрибутов Дополнены: не влияющие на
ориентированные на разработку систем БД. вычислительную сложность утверждения
5. Второй симпозиум «Онтологическое свойств ролей; поддерживается типизация
моделирование», Казань, октябрь 2010. данных OWL2, которой нет в
6Концептуальная схема ПО. В логике-прототипе Можно утверждать, что
соответствии со сложившимися методологиями модельные возможности OWL2 QL близки
проектирования БД, начальным этапом этого возможностям его прототипа. 31. Второй
процесса является формирование симпозиум «Онтологическое моделирование»,
спецификации абстрактного представления Казань, октябрь 2010.
предметной области (ПО) с помощью 32Онтологии в концептуальном
подходящих выразительных средств Этот этап моделировании-2. В «библии» OBDA
называется концептуальным моделированием (Ontologies and Databases: The DL-Lite
ПО, а его результат - концептуальной Approach, 2009 [5]) авторы действительно
схемой ПО (КС) КС является абстрактной показывают возможности представления
моделью ПО, независимой от ИТ, которые некоторых важных модельных элементов
предполагается использовать для реализации диаграммы классов UML средствами логики
системы БД КС абстрагируется от некоторых DL-LiteA,id Но: Авторы утверждают, что
свойств реальных сущностей и связей между поскольку диаграмма классов
ними, а также от ИТ, которые будут рассматривается как средство не
использованы для реализации системы КС - программной инженерии, а концептуального
интенсиональная модель ПО. 6. Второй моделирования (??), то можно при оценке
симпозиум «Онтологическое моделирование», модельных возможностей этой логики не
Казань, октябрь 2010. рассматривать поведенческие аспекты языка
7Концептуальная схема и онтология ПО. – методы, ассоциируемые с классами (!?) –
Наряду с концептуальной схемой ПО, Cравнить с т. зр. Workshop on Conceptual
абстрактное ее представление может быть Modeling В документах OWL2 также явным
определено в форме онтологической модели В образом признается, что декларативный
то время как концептуальная схема характер онтологических языков не
описывает структуру и, возможно, поведение позволяет моделировать методы ОО-подхода В
ПО, онтология выполняет иную задачу, качестве достоинства OWL2 отмечается
определяя понятийный аппарат ПО Различие бо’льшая его гибкость по сравнению с
функций этих моделей ПО подробно языками концептуального моделирования,
обсуждалось на первом симпозиуме по позволяющая иметь дело с неполнотой
онтологическому моделированию На практике, информации, выводить не заданные явно
однако, часто используют онтологию в отношения. 32. Второй симпозиум
качестве КС Таким образом поступают и «Онтологическое моделирование», Казань,
авторы концепции OBDA-систем. 7. Второй октябрь 2010.
симпозиум «Онтологическое моделирование», 33Определение OBDA-системы. Термин
Казань, октябрь 2010. Ontology-Based Data Access System введен
8Концептуальная схема и даталогические авторами семейства логик DL-Lite
модели ПО. В стандартизованных технологиях (Antonella Poggi, Domenico Lembo, Diego
создания систем БД КС используется только Calvanese, Giuseppe De Giacomo, Maurizio
на стадии разработки Синтезированная КС Lenzerini, and Riccardo Rosati)
отображается в среду тех ИТ, которые OBDA-система рассматривается как сервис
выбраны для реализации – представляется над множеством существующих источников
средствами конкретной выбранной СУБД При данных, предназначенный для предоставления
этом формируются новые модели ПО, которые пользователю системы концептуального
зависят от выбранных ИТ и представляются в представления содержащихся в них данных
терминах даталогических моделей данных Приводится и формальное определение:
(терминология шведской школы ИС) В Ontology-Based Data Access System =
соответствии с терминологией триплет O = <T;M;D>, где: T - это
ANSI/X3/SPARC, эти представления Tbox D – реляционная база данных M –
называются - концептуальной, внутренней и множество утверждений отображения между T
внешними схемами БД Эти модели ПО и D В литературе используются также
поддерживаются системой БД в процессе ее термины: Accessing Data Mediated by an
функционирования в терминах моделей данных Ontology, Ontology-driven Information
используемой СУБД При этом Systems, Ontology based Data Management.
пользовательские интерфейсы системы 33. Второй симпозиум «Онтологическое
оперируют БД в терминах внешних схем. 8. моделирование», Казань, октябрь 2010.
Второй симпозиум «Онтологическое 34Замечания относительно определения.
моделирование», Казань, октябрь 2010. Авторы термина OBDA отождествляют
9Языки концептуального моделирования. OBDA-системы с системами интеграции данных
Ранние выразительные средства для (в определении говорится о множестве
представления КС ПО – языки источников данных, хотя не упоминаются
концептуального моделирования, хотя и никакие механизмы интеграции) В других
позволяли описать некоторую семантику работах со ссылкой на результаты по
(ограничения целостности), не отличались интеграции данных, утверждается, что можно
высоким семантическим уровнем Замечание: считать множество источников единой
Далее язык КМ = концептуальная модель виртуальной реляционной SQL-БД
данных (хотя язык может иметь более Концептуальные схемы рассматриваются
широкие функции) Так, в 70-е годы в авторами как специальный вид онтологий:
качестве такого выразительного средства “Conceptual schema are special ontologies,
стали использовать реляционную модель suited for conceptualizing a single
данных благодаря тому, что описание БД в logical model (database)” [6]. 34. Второй
ее терминах абстрагируется от организации симпозиум «Онтологическое моделирование»,
хранимых данных После публикации в 1976 г. Казань, октябрь 2010.
статьи П. Чена стала широко использоваться 35Требования к OBDA-системам.
модель данных сущностей-связей (ER-модель OBDA-системы должны обеспечивать
данных) Появились индустриальные рассуждения на онтологиях Должны
технологии проектирования ИС, основанные обрабатываться также запросы к большим
на ER-модели. 9. Второй симпозиум объемам структурированных данных,
«Онтологическое моделирование», Казань, сформулированные в терминах онтологий
октябрь 2010. Онтологии должны использоваться в
10Семантические модели данных. Наряду с ODBA-системах в качестве концептуальной
индустриальным освоением ER-модели как схемы, поддерживаемой пользовательским
средства концептуального моделирования ПО интерфейсом Должна обеспечиваться
продолжались активные исследования, приемлемая сложность этих операций
направленные на создание более развитых Эффективность доступа к данным должна
моделей данных для проектирования БД Такие достигаться отображением запросов в среду
модели названы семантическими, их цель - реляционной СУБД, которая будет
удерживать в концептуальной схеме ПО обрабатывать запросы и создана независимо
больше семантики Эта цель достигалась за от онтологии При этом накладные расходы
счет: более строгого разделения использования интерфейса, поддерживающего
концептуального и даталогического онтологию, как надстройки над обычной
представления ПО повышения семантической системой БД не должны быть значительными
нагрузки на типы связей использования DL, выбранная в качестве основы языка
развитых механизмов абстракции На описания онтологий должна включать
разработки таких моделей большое влияние основные возможности, используемые в
оказали работы Дж. Смита и Д. Смит по концептуальном моделировании. 35. Второй
абстракции данных Примеры: RM/T Кодда, симпозиум «Онтологическое моделирование»,
семантическая сеть Абриаля, функциональная Казань, октябрь 2010.
модель DAPLEX Шипмана, семантическая 36Как удовлетворить требования? Для
реляционная модель Шмида и Свенсона, удовлетворения перечисленных требований к
модель SDM Хаммера и Маклеода [SDM], OBDA-системам необходимо найти компромисс
инфологическая модель Сундгрена … 10. между выразительной силой языка и
Второй симпозиум «Онтологическое вычислительной сложностью запросов на
моделирование», Казань, октябрь 2010. онтологии и на БД На поиски этого
11Семантические модели и компромисса и были направлены исследования
пользовательские интерфейсы-1. DLs в последние годы Поскольку в качестве
Первоначально семантические модели данных репозиториев данных в OBDA-системах
создавались как более совершенные предполагается использовать реляционные
инструменты проектирования БД Но языки БД, то система должна допускать запросы,
пользовательских интерфейсов, основанные переписываемые в логику первого порядка и
на даталогических моделях данных, тем самым отобразимые в язык SQL В случае
семантически более бедны по сравнению с неполноты данных в БД SQL-запросы
языками концептуального моделирования становятся неразрешимыми Компромиссный
Однако возник интерес к их использованию в вариант выразительной силы языка запросов
системах БД и на стадии функционирования в OBDA-системе – отобразимость во фрагмент
этих систем как основы пользовательских языка SQL, позволяющий формулировать
интерфейсов Стали проводится исследования конъюнктивные запросы и их объединения
и разработки языков концептуального (UCQs). 36. Второй симпозиум
моделирования для такого комплексного «Онтологическое моделирование», Казань,
использования с тем, чтобы повысить октябрь 2010.
семантический уровень пользовательских 37Источники данных в OBDA.
интерфейсов систем БД. 11. Второй Предполагается, что источником данных в
симпозиум «Онтологическое моделирование», OBDA является ABox онтологии,
Казань, октябрь 2010. представленной средствами подходящей
12Семантические модели и дескриптивной логики Предполагается также,
пользовательские интерфейсы-2. Был что контент ABox составляют абстрактные
реализован ряд проектов по созданию таких объекты ПО, которые возвращаются
семантических моделей данных и воплощающих пользователю с их свойствами в ответах на
их языков, реализованы прототипы систем, запросы Контент ABox соответствует TBox
пользовательские интерфейсы которых онтологии в том смысле, что используемые в
строились на их основе Примеры – ERM, нем концепты, роли и атрибуты определены в
проект Taxis (1980), Telos (1990), … TBox Предполагается, что источник данных
Проекты такого рода были реализованы и в имеет значительный объем и хранится как
СССР: Михновский (1983), Вейнеров и база данных, управляемая реляционной СУБД
др.(1985), Фурсин (1987), Замулин (1990); Контент ABox в системе не материализован,
позднее был инициирован проект Синтез он является виртуальным – его элементы
(первая публикация языка Синтез - 1991) порождаются системой БД при обработке
Эти проекты обозначили сближение запросов. 37. Второй симпозиум
технологий баз данных и систем, основанных «Онтологическое моделирование», Казань,
на знаниях Конференция «Системы баз данных октябрь 2010.
и знаний» в СССР (1989, 1991). 12. Второй 38Архитектура OBDA-систем. Архитектура
симпозиум «Онтологическое моделирование», OBDA-системы вполне согласуется со
Казань, октябрь 2010. сложившимися представлениями об
13Объектный подход в системах БД. В архитектуре систем БД Принцип
конце 1980-х гг. объектный подход независимости данных, многоуровневая
(ОО-подход), получивший развитие в языках архитектура систем БД Уровни архитектуры
программирования, распространился и на OBDA: механизм поддержки онтологий и
сферу технологий БД и также способствовал рассуждений на онтологиях (резонер) с
повышению уровня семантики систем БД В пользовательским интерфейсом механизм
объектных БД (OODB) объектная КС может отображения запросов и данных в среду
поддерживаться непосредственно с точностью реляционной БД SQL-система базы данных
до способа ее описания Консорциум ODMG, Обеспечивается использование эффективных
опираясь на стандарт CORBA (1991) средств управления структурированными
консорциума OMG, разработал , опубликовал данными реляционной СУБД Сохраняется
и поддерживал стандарт объектной модели принцип независимости данных: SQL-система
данных с комплексом воплощающих ее языков БД инкапсулируется для пользователя, он не
(ODMG-93, 1993; ODMG 2.0, 1997; ODMG 3.0, обязан о ней знать. 38. Второй симпозиум
2000) Принятие стандарта ODMG и стандарта «Онтологическое моделирование», Казань,
CORBA стимулировало производство октябрь 2010.
инструментальных средств объектных 39Отображение между онтологией и схемой
технологий и активное их практическое БД. Отображение определяется
использование. 13. Второй симпозиум проектировщиком конкретной OBDA-системы
«Онтологическое моделирование», Казань, Отображение описывается как совокупность
октябрь 2010. утверждений отображения двух видов:
14Достоинства объектных моделей. типизированные утверждения отображения
Индивидуальность объектов позволяет утверждения отображения «данные-объекты»
моделировать поведение данных и эволюцию Типизированные утверждения отображения
их во времени (объекты сохраняют определяют соответствие типов онтологии
индивидуальность при обновлениях) данным в БД Утверждения отображения
Классификация объектов позволяет «данные-объекты» описывают отображение
поддерживать отношение наследования между данных БД в экземпляры концептов, ролей и
классами Наследование отображает атрибутов онтологии Сложность в том, что
семантическое отношение между классами, онтологии основаны на гипотезе открытого
позволяет совместно и повторно мира, а источник (БД) – на гипотезе
использовать некоторые фрагменты замкнутого мира Другая проблема -
программного кода Объектная модель ODMG несоответствие импеданса. 39. Второй
позволяет конструировать сложные объекты, симпозиум «Онтологическое моделирование»,
поддерживать сложные структуры связей Казань, октябрь 2010.
между ними Использование ОО-СУБД дает 40Несоответствие импеданса. Одна из
возможность существенно упростить проблем отображения запросов, определенных
отображение КС, созданной средствами на уровне онтологии, в среду используемой
объектного CASE-инструмента Но основе SQL-СУБД состоит в несоответствии
ОО-подхода создано большое количество импеданса Существо этой проблемы в
методологий проектирования. 14. Второй OBDA-системах: в источнике данных хранятся
симпозиум «Онтологическое моделирование», структурированные данные различных типов –
Казань, октябрь 2010. числа, строки, булевские значения и т.п. в
15Слабые стороны объектных моделей. то же время запросы формулируются в
Возможность только навигационного доступа терминах объектов, представляющих в
к данным, что не соответствует онтологии концепты, их роли и атрибуты,
декларативному характеру парадигмы отношения между ними Поэтому механизмы
моделирования реальности Языки запросов отображения должны конструировать из
OODB не обладают дедуктивными значений данных в источнике идентификаторы
возможностями Объектным моделям данных тех абстрактных объектов, которые
недостает формальной основы как в составляют ABox в онтологии Для решения
реляционных системах. 15. Второй симпозиум этой проблемы используются сколемовские
«Онтологическое моделирование», Казань, функции, подход заимствован в работах Р.
октябрь 2010. Хала (R. Hull). 40. Второй симпозиум
16Объектный подход и язык UML. «Онтологическое моделирование», Казань,
Популярность ОО-подхода в программировании октябрь 2010.
и в технологиях баз данных в 1990-е гг. 41Обработка запросов данных. Запросы
привела к интенсивному развитию методов данных обрабатываются в OBDA-системах в
объектного анализа и проектирования три этапа Первый этап: запрос над TBox
(OA&D) в разработках программных переформулируется в запрос в FOL, который
систем и систем БД В компании Rational, может выполняться в ABox (в реляционной
объединившей усилия крупнейших СБД); задача Query Answering сводится при
специалистов по методологиям OA&D - этом к Query Evaluation; TBox далее не
Буча, Рамбо и Якобсона, был создан язык используется; профиль OWL2 QL основан на
UML - инструмент для OA&D, широко DL-LiteA,id для этой логики алгоритм такой
распространенный в настоящее время язык редукции описан в [5] Второй этап:
концептуального моделирования Язык стал отображение полученного запроса в FOL в
стандартом OMG (1997), стандартом ISO/IEC среду реляционной системы БД
19501:2005 Information technology – Open (переписывание в SQL, препроцессинг)
Distributed Processing – Unified Modeling обеспечено получение только запросов вида
Language (UML) 1.4.2 (2005) В настоящее CQ или UСQ (Union + Select-Project-Join)
время большинство коммерческих Третий этап: обработка запроса в ABox,
CASE-продуктов поддерживают язык UML представленного как реляционная система
Известны проекты, в которых БД. 41. Второй симпозиум «Онтологическое
пользовательский интерфейс СУБД моделирование», Казань, октябрь 2010.
поддерживает язык UML для представления КС 42Вычислительная сложность обработки
и язык CL как язык запросов, например, запросов. Авторы логики DL-LiteA,id
проект ИСП РАН (2004). 16. Второй получили следующие оценки вычислительной
симпозиум «Онтологическое моделирование», сложности для OBDA, основанных на этой
Казань, октябрь 2010. логике: для рассуждений на TBox -
17Логика и базы данных. Появление полиномиальная сложность (относительно
публикаций Кодда способствовало развитию размера TBox) для обработки запросов на
применений аппарата логики в технологиях ABox (сложность по данным) -LogSpace
БД Эта роль за прошедшие годы значительно (относительно объема БД) Оценка для
возросла Логика стала не только аппаратом запросов на ABox следует из того, что они
исследования реляционной модели данных и сводятся в OBDA-системах, имеющих
методов проектирования реляционных БД, но рассмотренную архитектуру, к обработке
и основой важного направления в SQL-запросов в реляционной системе БД Эти
технологиях БД – дедуктивных БД (DDB), а в оценки имеют силу и для систем,
последние годы – основой языков описания использующих профиль QWL2 QL. 42. 42.
онтологий, OBDA-систем и систем интеграции Второй симпозиум «Онтологическое
данных Системы дедуктивных БД могут моделирование». Казань, октябрь 2010.
рассматриваться как реляционные системы 43Отличия OBDA-систем от систем DDB.
продвинутого типа, а реляционные БД как Различия функциональности OBDA-систем и
частный случай DDB Как полагает Minker, систем DDB: используется иной класс логик
первыми обнаружили связь между в отличие от DDB предусматриваются
доказательством теорем и дедукцией в рассуждения не только над интенсионалом,
системах БД Green и Raphael (1968) Это но и запросы над экстенсионалом хранение
привело к активизации исследований в данных в DDB – не «черный ящик» как
данной области. 17. Второй симпозиум следствие отображение интенсионала в
«Онтологическое моделирование», Казань, даталогическую среду явным образом
октябрь 2010. специфицируется более низкий уровень
18Логическое программирование и БД. вычислительной сложность рассуждений и
Создание языка Пролог (1972) и первого обработки запросов большой объем объем
компилятора языка стимулировали развитие экстенсионала небольшой, соответствующий
логического программирования (ЛП) Это в реальным приложениям используются
свою очередь вызвало необходимость стандартизованные языки описания
интеграции ЛП и технологий БД, т.к. интенсионала и экстенсионала. . 43. 43.
программы на Прологе могли оперировать Второй симпозиум «Онтологическое
только данными в оперативной памяти моделирование». Казань, октябрь 2010.
Совместное использование средств ЛП и 44Реализации OBDA-систем-1. Система
реляционных БД позволило иметь формальный QuOnto (QUerying ONTOlogies) Использует
аппарат вывода и возможности работы с для описания онтологий логику семейства
большими объемами данных Были предложены DL-Lite Имеет средства рассуждений над
идеи расширения реляционного подхода в БД, онтологиями и обработки запросов данных
адекватного потребностям интеграции Механизм рассуждений хорошо оптимизирован
Системы баз данных нового типа стали Может оперировать внутренними данными или
называться системами дедуктивных баз данными в системе БД Располлагает
данных (DDB). 18. Второй симпозиум драйверами для ряда СУБД: Oracle, DB2, SQL
«Онтологическое моделирование», Казань, server, MySQL … Реализована на языке Java
октябрь 2010. Имеет API для некоторых специальных
19Дедуктивные базы данных. В DDB база проектов Имеются свободно доступные версии
данных состоит из литеральных предикатов с адаптерами (wrapped versions): ROWLkit,
(экстенсионал БД) и правил (интенсионал QToolKit, Адаптер DIG Server с плагином
БД) В реляционных БД отношение – OBDA Prot?g?. ROWLkit (первая реализация
совокупность значений некоторого OWL2 QL Profile) Система с графическим
литерального предиката, а основные пользовательским интерфейсом для
операторы SQL – это логические выражения рассуждений над OWL2 QL онтологиями, их
Поэтому, действительно, системы верификации и обработки запросов данных
реляционных БД являются частным случаем Использует сервисы QuOnto, дополненные
DDB В 1970-1980 гг. была проведена большая средствами для того, чтобы иметь дело с
серия научных конференций и рабочих онтологиями OWL2 QL Он воспринимает в
семинаров, посвященных проблематике DDB качестве входных данных онтологии OWL2 QL
Опубликован ряд важных статей и зданий, через OWL API Реализован в Java и
например, работа Reiter о гипотезе использует in-Memory СУБД H2 Java для
замкнутого мира (Close World Assumption), хранения Abox Может оперировать также с
H. Gallaire and J. Minker, editors. Logic данными во внешней памяти. 44. 44. Второй
and Databases. Plenum Press, New York, симпозиум «Онтологическое моделирование».
April 1978 и др. 19. Второй симпозиум Казань, октябрь 2010.
«Онтологическое моделирование», Казань, 45Реализации OBDA-систем-2. QToolKit
октябрь 2010. Графический интерфейс для QuOnto,
20Проблемы дедуктивных баз данных. позволяющий представлять DL-Lite-
Проблемы: производительность и оптимизация онтологий и осуществлять рассуждения на
запросов, отрицание и немонотонные них средствами ее резонера Позволяет
рассуждения, проверка ограничений использовать все возможности рассуждений
целостности, распараллеливание вычислений, QuOnto Abox хранится во внутреннем
теоретические проблемы, связанные с репозитории данных DIG Server wrapper +
проблемой сложности и разрешимости и т.д. OBDA Protege Plug-in Графический интерфейс
Был создан язык Datalog, который для рассуждений средствами OuOnto над
использует многие идеи Пролога, позволяет DL-Lite- онтологиями QuOnto предоставляет
определять правила и факты, а также для DIG Server’а интерфейс, позволяющий
формулировать запросы в DDB В правилах специфицировать отображение DL-Lite
Datalog в отличие от Пролога могут онтологии в среду систем баз данных
использоваться в качестве термов только Oracle, DB2 и др. Plug-in с открытым кодом
литералы и переменные, но не для Prot?g?, расширяющий возможности
функциональные символы; программы Datalog редактирования онтологий, который может
всегда разрешимы В 1984 г. в проектах LDL использоваться как клиент для интерфейса
в MCC (Microelectronics and Computer Onto DIG для спецификации и выполнения
Technology Corp., Texas), Nail! в запросов на DL-Lite онтологиях с
Стенфорде и проект ECRC (European отображениями. MASTRO The Mastro –
Computer-Industry Research Center, Мюнхен) OBDA-система – расширение резонера QuOnto
реализованы идеи, обеспечивающие повышение Базируется на DL-LiteA-логике Позволяет
производительности DDB , созданы специфицировать онтологии, выполнять
прототипы. 20. Второй симпозиум запросы и метазапросы, проверять
«Онтологическое моделирование», Казань, выполнимость онтологии (взаимную
октябрь 2010. непротиворечивость данных). 45. 45. Второй
21Дедуктивные базы данных: итоги. DDB симпозиум «Онтологическое моделирование».
позволяют использовать возможности ЛП; в Казань, октябрь 2010.
этом отношении они дополняют возможности 46Пример практического применения.
реляционных БД и представляют собой шаг к МASTRO использовалась, в частности, в
системам, основанным на знаниях банковской системе Детальный анализ опыта
Достоинства DDB = логический вывод + БД, опубликован в статье [21] Онтология
декларативность пользовательских запросов включает: 79 концептов, 33 роли, 37
Однако, с точки зрения БД, такие языки ЛП, атрибутов концептов, около 600 аксиом,
как Пролог, слишком процедурны, сложны для около 50 ограничений Большая работа –
пользователей и слишком функционально создание онтологии Сложности описания
богаты, что затрудняет эффективную отображения Необходимо основательное
оптимизацию Большинство усилий в знание источника и онтологии Высокая
исследованиях DDB посвящено оптимизации производительность системы Проверено
Datalog-программ DDB обеспечивают качество источника данных – обнаружены
ограниченные возможности использования ЛП неполнота и противоречивость данных. 46.
DDB не нашли индустриального применения, 46. Второй симпозиум «Онтологическое
но сыграли большую роль в развитии теории моделирование». Казань, октябрь 2010.
БД как исследовательский полигон и стали 47Выводы. Проведены массированные
основой для дальнейшего расширения сферы исследования и отработана теоретическая
применения логики в технологиях ИС. 21. основа OBDA-систем, обеспечивающих
Второй симпозиум «Онтологическое практически приемлемую сложность при
моделирование», Казань, октябрь 2010. достаточно высокой выразительной силе
22Объектно-ориентированные DDB-1. Важный языка описания онтологий Онтологические
следующий шаг – интеграция технологий языки могут использоваться для
дедуктивных и объектных БД на пороге концептуального моделирования в качестве
1990-х гг. , создание нового класса систем основы семантического пользовательского
- DOOD (Deductive Object-Oriented интерфейса в таких системах Основные
Database) Цель DOOD – объединить лучшее исследовательские результаты в данной
дедуктивного подхода и ОО-подхода - области получены в университетах Sapienza
логические основы дедуктивного подхода с Universita di Roma и Libera Universita di
модельными возможностями объектной Bolzano Помимо теоретических исследований,
ориентации Такая интеграция в рамках создан ряд прототипов, которые успешно
единой системы обеспечивает: язык используются в реальных приложениях
дедуктивных правил, позволяющих (QuOnto, MASTRO) Разработан профиль
осуществлять вывод на основе хранимых стандарта OWL2 языка описания онтологий -
данных поддержку объектной схемы, OWL2 QL, базирующийся на семействе
включающей структурные и поведенческие дескриптивных логик (его прототип – логика
аспекты Главные возможности DOOD: DL-LiteA,id) Можно считать, что технологии
поддержка концепции объекта, OBDA-систем достигли уровня проработки,
индивидуальность, сложные объекты, оправдывающего промышленную реализацию, и
типизация, основанные на правилах методы, тиражируемые программные средства для их
инкапсуляция методов, перегрузка свойств, разработок, несомненно, появятся в близкое
полиморфизм, иерархия классов, время. 47. Второй симпозиум
множественное наследование … DOOD «Онтологическое моделирование», Казань,
обеспечивает логическую формализацию октябрь 2010.
ОО-подхода. 22. Второй симпозиум 48Литература-1. 1. S. Abiteboul.
«Онтологическое моделирование», Казань, Deductive and Object-Oriented Databases.
октябрь 2010. Logic Programming, Proceedings of the
23Объектно-ориентированные DDB-2. Было Joint International Conference and
создано большое количество языков (моделей Symposium on Logic Programming, (JICSLP
данных) для DOOD: O-logic (1986, 1992). November 1992. MIT Press 1992:
пересмотренная -1993), C-logic (1989), IQL 26-29 2. S. Abiteboul. Towards a deductive
(1998), LOGRES (1990), LLO (1991), COMPLEX object-oriented database language. Data
(1992), ORLOG (1992), LIVING IN LATTICE & Knowledge Engineering Volume 5,
(1993), Datalogmeth (1993), CORALCC Issue 4, October 1990, p. 263-287 3. A.
(1993), Noodle (1993), DTL (1993), F-logic Acciarri, D. Calvanese, G. De Giacomo, D.
(1995), Gulog (1995), Rock & Roll Lembo, M. Lenzerini, M. Palmieri, R.
(1995), ROL (1996), DatalogCC (1997), ROL2 Rosati. QUONTO: QUerying ONTOlogies. Proc.
(1998, 1999), Chimera (1998), DO2 (1998)… of the 20th national conf. on Artificial
Один из наиболее известных языков - intelligence - Volume 4. Pittsburgh,
F-logic (Кифер и Лаузен, Университет в Pennsylvania, 2005, pp. 1670-1671. 4. D.
Мангейме) Этот язык, созданный Calvaneze. Ontologies and Databases.
первоначально для DOOD, используется в Tutorial. Reasoning Web Summer School
ряде исследовательских проектов как 2009. September 3-4, 2009. Bressanone,
средство формального описания онтологий, Italy.
но большей популярностью для этой цели http://www.inf.unibz.it/~calvanese/teachin
обладают дескриптивные логики. 23. Второй /2009-09-ReasoningWeb-school-ontologies-db
симпозиум «Онтологическое моделирование», /ReasoningWeb-2009-ontologies-dbs.pdf 5.
Казань, октябрь 2010. D. Calvanese, G. De Giacomo, D. Lembo, M.
24Дескриптивные логики. Другая ветвь Lenzerini, A. Poggi, M. Rodriguez-Muro,
применения аппарата логики сформировалась and R. Rosati. Ontologies and Databases:
в рамках исследований представления The DL-Lite Approach. Semantic
структурированных знаний и рассуждений о Technologies for Informations Systems -
них Для этих целей было разработано 5th Int. Reasoning Web Summer School (RW
популярное в настоящее время семейство 2009). LNCS, Vol. 5689, 2009. 6. D.
логик, называемых дескриптивными логиками Calvanese, G. De Giacomo, D. Lembo, M.
(Description Logics, DLs) В последние годы Lenzerini, and R. Rosati. Tractable
DLs рассматриваются как подходящий reasoning and efficient query answering in
формализм описания онтологий, а также description logics: The DL-Lite family.
разработки систем семантической интеграции JAR, 39(3):385–429, 2007. 7. D. Calvanese,
данных и систем БД с семантическими D. Lembo. Ontology-Based Data Access.
пользовательскими интерфейсами Tutorial. 6th Int. Semantic Web Conference
(OBDA-систем) DLs позволяют (ISWC 2007), Busan, South Korea. - Nov.
специфицировать классы сущностей и связи 12th, 2007 8. D. Calvanese, G. De Giacomo,
между ними, обеспечивают формальную D. Lembo, M. Lenzerini, A. Poggi, and R.
семантику, а также механизмы вывода Логики Rosati. Ontology-Based Database Access.
этого семейства позволяют выразить Proc. of the 15th Italian Conf. on
некоторые главные формализмы объектных Database Systems (SEBD 2007), 2007. 48.
моделей данных, ER-модели; т.о. они Второй симпозиум «Онтологическое
обладают достаточно развитыми моделирование», Казань, октябрь 2010.
возможностями концептуального 49Литература-2. 9. D. Calvanese, G. De
моделирования. 24. Второй симпозиум Giacomo, D. Lembo, M. Lenzerini, R.
«Онтологическое моделирование», Казань, Rosati. DL-Lite: Tractable Description
октябрь 2010. Logics for Ontologies. In Proc. of AAAI
25Онтологии и дескриптивные логики. В 2005, pp. 602–607, 2005. 10. E. Franconi.
последние годы стали актуальными попытки Ontologies and Databases: myths and
использования онтологий в ИС различных challenges. PVLDB '08, August 23-28, 2008,
классов, в частности, в системах БД и Auckland, New Zealand. VLDB Endowment,
системах интеграции данных из множества ACM, 2008. 11. H. Gallaire and J. Minker,
источников Появился инструментарий для editors. Logic and Databases. Plenum
эффективного использования формальных Press, New York, Apr. 1978. 12. M. Kifer,
онтологий – дескриптивные логики G. Lausen. F-Logic: A Higher-Order
Соотношение онтологий с логикой и с Language for reasoning about Objects,
другими языками в ИС [7]: с языками Inheritance, and Scheme. June 3, 1997 13.
представления знаний: онтологии являются J. Minker. Logic and Database: a 20 Year
схемами представления знаний с логикой: Retrospective. Department of Computer
логика – это инструмент для придания Science. Institute for Advanced Computer
семантики онтологическим языкам с Studies. University of Maryland. College
концептуальной моделью данных (точнее, с Park, MD, 20742, USA. In: Workshop on
концептуальной схемой): концептуальные Logic in Databases, San Miniato, Italy,
схемы являются специальными онтологиями, 1996. 14. Mengchi Liu, Gillian Dobbie, and
подходящими для концептуализации отдельной Tok Wang Ling. A Logical Foundation for
(конкретной) логической модели базы данных Deductive Object-Oriented Databases.
с языками программирования: определения National University of Singapore. ACM
классов являются специальными онтологиями, Transactions on Database Systems, Vol. 27,
подходящими для концептуализации отдельной No. 1, March 2002, pp. 117–151 15. J.
(конкретной) структуры для вычислений. 25. Peckham and F. Maryanski. Semantic Data
Второй симпозиум «Онтологическое Models. ACM Computing Surveys, Vol. 20,
моделирование», Казань, октябрь 2010. No. 3, September 1988. 16. H.
26Стандарты OWL, OWL2 и профили. Основой Perez-Urbina, B. Motik, and I. Horrocks.
разработки дескриптивной логики для Rewriting conjunctive queries under
OBDA-систем с приемлемыми оценками description logic constraints. In Proc. of
вычислительной сложности стал диалект OWL the Workshop on Logic in Databases (LID
DL стандарта OWL (2004) , обеспечивающий 2008), 2008. 17. A. Poggi, D. Lembo, D.
разрешимость и вычислимость запросов Было Calvanese, G. De Giacomo, M.Lenzerini,
показано, что не вводя ограничений на R..Rosati. Linking Data to Ontologies.
функциональность этого языка, нельзя JODS-2008 18. A. Poggi and M. Ruzzi.
достигнуть желательного уровня сложности Ontology-based data access with MASTRO.
при обработке запросов данных В 2009 г. http://www.webont.org/owled/2007/PapersPDF
консорциум W3C принял новую версию submission_33.pdf. 49. Второй симпозиум
стандарта языка описаний онтологий – OWL2 «Онтологическое моделирование», Казань,
В версии OWL2 появились полезные новые октябрь 2010.
конструкции, обогащающие выразительные 50Литература-3. 19. R. Ramakrishnan and
возможности и не нарушающие, тем не менее, J. Ullman A survey of research on
разрешимость и вычислимость в тех рамках, deductive database systems, 1993.
в которых они обеспечивались прежней http://www.iai.uni-bonn.de/III//lehre/vorl
версией языка В стандарте OWL2 sungen/DeduktiveDatenbanken/SS06
предусматривается три профиля: OWL2 QL, /Downloads/RU93.pdf 20. M. Rodriguez-Muro,
OWL2 EL, OWL2 RL Каждый профиль – это L. Lubyte, D. Calvanese. Realizing
подъязык (фрагмент) OWL2 DL, Ontology Based Data Access: A Plug-in for
предназначенный для своей сферы применения Prot?eg?e.
и обеспечивающий в этой сфере лучшие http://www.inf.unibz.it/~lubyte/pub/iimas0
вычислительные свойства по сравнению с .pdf 21. D.F. Savo, D. Lembo, M.
OWL2 DL Для OBDA-систем предназначен Lenzerini, A. Poggi, M. Rodriguez-Muro, V.
профиль OWL2 QL. 26. Второй симпозиум Romagnoli, M. Ruzzi, G. Stella. MASTRO at
«Онтологическое моделирование», Казань, Work: Experiences on Ontology-based Data
октябрь 2010. Access. Proc. 23rd Int. Workshop on
27Профиль OWL2 QL. Профиль OWL2 QL Description Logics (DL2010), CEUR-WS 573,
основан на дескриптивной логике Waterloo, Canada, 2010. 22. B. Smith.
DL-LiteA,id семейства DL-Lite, которому Ontology and Information Systems.
был посвящен большой цикл исследований, http://ontology.buffalo.edu/ontology(PIC).
представителей итальянской школы (D. df 23. J. Ullman. Principles of Database
Calvanese, G. Giacomo, D. Lembo, M. and Knowledge_Base Systems. Volume I.
Lenzerini, A. Poggi, R. Rosati и др.) Principles of Computer Science Series.
Логики этого семейства разрабатывались с Computer Science Press, Incorporated.
главной задачей – обеспечение компромисса Rockville, Maryland, 1988. 24. J. Ullman.
между выразительной силой основанных на Principles of Database and Knowledge_Base
них языков и сложностью обработки запросов Systems. Volume II. The New Technologies.
В исследованиях OBDA-систем использовались Principles of Computer Science Series.
именно логики семейства DL-Lite, Computer Science Press, Incorporated,
позволяющие эффективно обрабатывать не Rockville, Maryland, 1989. 25. OWL 2 Web
только запросы на онтологии, но и запросы Ontology Language Document Overview. W3C
данных Теперь имеется стандартизованная Recommendation 27 October 2009.
версия DL, основанная на логике этого http://www.w3.org/TR/2009/REC-owl2-overvie
семейства – профиль OWL2 QL OWL2 QL -20091027/ 26. OWL 2 Web Ontology Language
включает большинство возможностей Structural Specification and
концептуального моделирования диаграммы Functional-Style Syntax. W3C
классов UML, а также ER-модели Он Recommendation 27 October 2009.
позволяет эффективно поддерживать http://www.w3.org/TR/2009/REC-owl2-syntax-
онтологический интерфейс для SQL-СУБД при 0091027/ 27. OWL 2 Web Ontology Language
обработке UCQs в приложениях с большим Primer. W3C Recommendation 27 October
объемом данных. 27. Второй симпозиум 2009.
«Онтологическое моделирование», Казань, http://www.w3.org/TR/2009/REC-owl2-primer-
октябрь 2010. 0091027/ 28. OWL 2 Web Ontology Language
28Семейство DL-Lite. Цикл работ Profiles. W3C Recommendation 27 October
итальянской группы, опубликованных в 2009.
2005-2009 гг. DL-Lite специально http://www.w3.org/TR/2009/REC-owl2-profile
разрабатывалась как основа языков описания -20091027/. 50. Второй симпозиум
онтологий, которые бы обеспечивали низкий «Онтологическое моделирование», Казань,
уровень вычислительной сложности октябрь 2010.
рассуждений в терминах онтологии и 51Конец. Спасибо за внимание. 51. Второй
обработки сложных конъюнктивных запросов в симпозиум «Онтологическое моделирование»,
больших БД Логики этого семейства обладают Казань, октябрь 2010.
Системы доступа к данным, основанные на онтологиях.ppt
http://900igr.net/kartinka/informatika/sistemy-dostupa-k-dannym-osnovannye-na-ontologijakh-220530.html
cсылка на страницу

Системы доступа к данным, основанные на онтологиях

другие презентации на тему «Системы доступа к данным, основанные на онтологиях»

«Информация и данные» - Access (продолжение). Информационные системы - ИС. Базы данных позволяют организовывать и обрабатывать большие массивы информации. Информационные системы. Составляющие информационной системы. Ввод и редактирование записей. Базы данных. СУБД должна обеспечивать реализацию следующих требований: Структура таблицы.

«База данных» - Экономические данные. Основное отличие новой БД от старой. Данные образовательной статистики. Демографические данные. Используемые данные в БД. Дополнительная информация (ЕГЭ и др.). Вид главного меню. Функции усовершенствованной БД. Инструментарий сбора, обработки и анализа данных для управления качеством образования.

«Поиск данных» - Где L – индекс первого, а R – индекс последнего элемента рассматриваемой части массива. Индекс среднего элемента: Аналогично: В общем случае формула поиска значения среднего элемента m: Пример: Линейный поиск с использованием барьера. Идея бинарного метода. Шаг 2. Рассмотрим лишь первые 4 элемента массива.

«Статистические данные» - Статистика - status в переводе с латинского означает «состояние» или «политическое состояние». Тема опроса: «Какой у вас оператор мобильной связи?». Август. Результаты работы групп. «Статистика и математика». Задачи проекта: Tele2. Развитие представлений о статистике. Статистические данные в процентах:

«Структура данных» - Языки запросов для мультимедийных данных. Индексирование в структурированных мультимедийных базах данных. Абстрактное представление возможных приложений на основе MPEG-7: Стандартизация: MPEG-7. Абстрактные представления. Рисунок из http://book.itep.ru/2/25/mpeg_7.htm. Организация мультимедийной информации.

«Развитие баз данных» - Появление СУБД. СУБД третьего этапа развития. 2. Несогласованность данных. Третий этап - распределенные базы данных. Вопросы. Введение. Каждый пользователь может автоматизировать многие аспекты деятельности. Особенности третьего этапа. 3. Зависимость структур данных и прикладных программ. Компьютеры стали инструментом для ведения документации и собственных учетных функций.

Защита информации

15 презентаций о защите информации
Урок

Информатика

130 тем
Картинки
900igr.net > Презентации по информатике > Защита информации > Системы доступа к данным, основанные на онтологиях