Kansallinen semanttisen webin sisältöinfrastruktuuri FinnONTO ja sen sovellukset. Prof. Eero Hyvönen

Transkriptio

1 Kansallinen semanttisen webin sisältöinfrastruktuuri FinnONTO ja sen sovellukset Prof. Eero Hyvönen Helsinki University of Technology (TKK) and University of Helsinki Semantic Computing Research Group (SeCo)

2 Sisältö Mikä on FinnONTO? FinnONTO:n visiot FinnONTO-infrastruktuuri Sovellukset

3 Mikä on FinnONTO? Tahtotila Tarvitaan kansallinen semanttisen webin infrastruktuuri! Kuin tieverkosto, sähkö/puhelinverkko, Internet,... Kansallinen yhteisö Aalto-yliopiston TKK:n, HY:n ja TaY:n ja 38 julkisen organisaation ja yrityksen tutkimuskonsortio Tutkimushankkeiden jatkumo Semanttisen webin infrastruktuurin pilottijärjestelmä Pilottivaiheessa oleva kansallisten käsitteistöjen ontologiainfrastruktuuri Mukana useissa pilottisovelluksissa MuseoSuomi, Kulttuurisampo, TerveSuomi, ToimintaSuomi, YritysSuomi, Kirjasampo,...

4 FinONTO Industrial & Public Organization Consortium FinnONTO » 14 funding organizations » 16 funding organizations » 30 funding organizations » 37 funding organizations FinnONTO » 38 funding organizations » 35 funding org MEUR FinnONTO spin-off-project Semantic UBICOM-services 17 funding org., ,55MEUR

5 Antikvaria-ryhmä Kiitos!

6 FinnONTO:n visiot

7 Visio 1: Webin älykkyyden nostaminen semantiikan avulla Semanttinen web: palvelun älykkyys edellyttää, että kone ymmärtää verkkosisältöjä Suomalaisen semanttisen webin perustana ovat W3C.n standardien lisäksi kansalliset käsitteistöt, sisällöt ja kielet

8 Semantic Search Limitations of Non-semantic Web Case MuseumFinland ( ) NBA-H :object cup and plate ; :material porcelain ; :creationplace Germany ; :creator Meissen. This metadata cannot answer the following questions: Find all vessels? Find all ceramic products? Find artifacts manufactured in Europe? Does the city of Meissen manufacture ceramics?

9 Semantic Web Solution: Ontologies NBA-H :object cup and plate ; :object_concept object:cup ; :object_concept object:plate ; :material porcelain ; :material_concept object:porcelain ; :creationplace Germany ; :creationplace_concept place:germany ; :creator Meissen :creator_concept actor:meissen. Find all vessels? Find all ceramic products? Find artifacts manufactured in Europe? Does the city of Meissen manufacture ceramics? NBA-H place:germany creationlocation_concept object_concept object_concept material_concept... material:porcelain place ontology loc:partof object:cup place:europe place:meissen rdfs:subclassof object:plate... object ontology... object:vessel rdfs:subclassof actor ontology material ontology actor:meissen

10 A key question: What about the metadata and ontologies? Objects Materials Actors Places Times Events Animals Plants Geography Physics Chemistry History...

11 Visio 2: Webin yhteentoimivuuden parantaminen Semanttinen web: yhteiset ontologiat, metadataskeemat, palvelurajapinnat

12 Kansallinen semanttisen webin FinnONTO-infrastruktuuri 12

13 Kansallinen semanttisen webin sisältöinfrastruktuuri FinnONTO Kansallinen ontologiakirjastopalvelu ONKI -Ontologiat ja niihin liittyvät palvelut -Metadatastandardit ja niihin liittyvät palvelut Alakohtaiset sisältöstandardit ja käytännöt Sovellusriippumattomat standardit ja käytännöt Ontologiat ja peilaukset (mapping) Kansallinen ontologiajärjestelmä KOKO Muut kotimaiset ontologiat, luokitukset ja sanastot Kansainväliset ontologiat, luokitukset ja sanastot W3C:n ym. - sovellusriippumattomat web standardit - parhaat käytännöt Metadata - Sisältökohtaiset metadatastandardit - Kotimaiset JHS- ym. suositukset Dublin Core ym. sovellusriippumattomat metadatastandardit Työvälineet ja parhaat käytännöt

14 Prototyypin ydinosia Kansallinen ontologiajärjestelmä KOKO Kansallinen ontologiakirjastopalvelu ONKI

15 Kansallinen ontologiajärjestelmä KOKO

16 Why Thesauri are Not Enough but Ontologies are needed? Example from the YSA-thesaurus: Solar system BT Comet BT Halleys comet Solar system partof Comet type Halleys comet Celestial body subclassof The machine is confused: Is Halley s comet an individual or a class of them, such as Comet? Can there be many Halley s comets or only one? Is Comet a kind of Solar system or a part of a solar system. Is it a part as a concept or are all individual comets a part of some solar system? What does part of mean: real part of, contained in, member of, made of, connected to. Do comets have properties of solar systems (e.g. own planets) based on BT Searching Solars systems would retrieve comets although comets are not solar systems...

17 Asiasanaston muuntaminen ontologiaksi kaaviomerkinnät Asiasanastot / terminologiset sanastot geneerinen suhde / hierarkkinen suhde partitiivinen suhde / koostumussuhde assosiaatiosuhde / assosiatiivinen suhde / funktiosuhde Ontologiat geneerinen suhde / hierarkkinen suhde / subclass of luokan ja yksilön välinen geneerinen suhde partitiivinen suhde / koostumussuhde assosiaatiosuhde / assosiatiivinen suhde / funktiosuhde yksilö luokka suhdetyyppi alakäsite yläkäsite kokonaisuus osa esimerkkiin lisätty asiasana <ei käytetä asiasanoitukseen>

18 Asiasanaston muuntaminen ontologiaksi alustava pääluokkajako <muuttuva> prosessi tapahtuma toiminta <ajanjakso> <fyysinen objekti> ilmiö <pysyvä> <aineeton tuotos> <abstrakti> paikka ominaisuus järjestelmä

19 Asiasanaston muuntaminen ontologiaksi toimintojen pääluokat prosessi tapahtuma <spontaani tapahtuma> <järjestetty tapahtuma> toiminta <havainnointi ja aistiminen> <keskinäinen toiminta> <kulutus ja käyttö> <liikkuminen ja liikuttaminen> <luonti> <omistus ja omistuksen siirtäminen> <oleminen> <muuttaminen> <muutos> <mentaalinen toiminta>

20 Asiasanaston muuntaminen ontologiaksi merkitysten erittely lapset (perheenjäsenet) perheenjäsenet ikäryhmät sosioekonomiseen ryhmään liittyvä rooli lapset (ikäryhmät) lapset (rooli) tyttäret ainoa lapsi vauvat tytöt katulapset kasvattilapset

21 Asiasanaston muuntaminen ontologiaksi koostumussuhteiden erottelu korkeakoululaitos korkeakoulut yliopistot kielikeskukset ammattikorkeakoulut kauppakorkeakoulut taidekorkeakoulut tiedekunnat teknilliset korkeakoulut teknilliset yliopistot

22 Asiasanaston muuntaminen ontologiaksi koostumussuhteiden erottelu korkeakoulut taidekorkeakoulut ammattikorkeakoulut yliopistot kielikeskukset tiedekunnat kauppakorkeakoulut teknilliset yliopistot (teknilliset korkeakoulut) korkeakoululaitos

23 A Key Point of Ontologies: Using URIs, not Keywords! Each concept will have a globally unique URI (across all domains) URI = Universal Resource Identifier» URL web addresses are a special case of URIs A keyword is not enough for indexing the meaning:»e.g. Nokia : = Nokia as a company? = Nokia as a city in Finland? = Nokia a character in a F.E. Sillanpää s novel? = Nokia as an animal?» E.g. Pyhäjärvi as a location There 49 Pyhäjärvi lakes, villages etc. in Finland The URIs are globally shared among users

24 KOKO-luokkaontologioita Nimi Ontologian ala Pohjana oleva asiasanasto Koko YSO Yleinen suomalainen ontologia Yleinen suomalainen asiasanasto YSA Yleiskäsitteet, monialainen Kansalliskirjasto. MAO Museoalan ontologia Museoalan asiasanasto MASA. Museovirasto (Leskinen, 1997). AFO Maa- ja metsätalouden ontologia. Maa ja metsätalous 6800 Agriforest tesaurus. Viikin tiedekirjasto TAO Taideteollisuusalan ontologia Käsi- ja taideteollisuuden asiasanasto (Krogerus et al., 1997) VALO Valokuvausalan ontologia Valokuvakirjallisuuden asiasanasto (Ulla Karttunen). Valokuvaustekniikan asiasanasto. Suomen valokuvataiteen museo

25 KOKO ontologian kehittäjän näkokulmasta YSO Leikkaavat ontologiat Yhteisten ekvivalenttien käsitteiden määrä YSO + TAO 1990 YSO + MAO 2330 YSO + VALO 950 MAO + TAO AFO VALO MAO TAO KOKO...

26 KOKO sovelluskäyttäjän näkökulmasta

27 KOKO: yhteisöllinen kokonaisontologia Kehitystyön periaatteita Perustan hyödyntäminen uudelleen eri yhteyksissä Päällekkäisen työn eliminointi ja koordinointi Avoin lähdekoodi kansallisille ydinsisällöille Käytön edistäminen maksuttomuudella Yhteistyöverkoston rakentaminen ja tukeminen Moniarvoisuus ja virheiden sietäminen Minimaalinen ontologinen sitoutuminen

28 Kansallinen ontologiakirjastopalvelu ONKI

29 ONKI: käyttäjäryhmät 1.Ontologian kehittäjät ja julkaisijat - Itsenäiset eri alojen asiantuntijaryhmät - Yhteisöllinen ontologioden peilaus - Versioinnin ja päivitysten tuki 2. Tiedon hakijat ja soveltajat - Merkitysten tunnistus ja valinta - Kyselyiden lavennus - Käsitteiden määritelmät - Ontologioiden jakelu Nokia: Kaupunki vai yritys? 3. Sisällön kuvailijat - Käsitteiden haku ja selaus - Merkitysten tunnistus ja valinta - Tietojen siirto indeksointijärjestelmään - Muut sisällönkuvailupalvelut

30 ONKI prototyyppi pähkinänkuoressa Palvelimet ONKI SKOS sanastoille ja yksinkertaisille ontogioille ONKI Geo paikkaontologioille ONKI People henkilö- ja organisaatioontologioille Sisällöt Luokkaontologiat» KOKO-ontologiat» Muut ontologiset rakenteet Yksilöontologiat» Paikkaontologiat» Henkilöt ja organisaatiot Asiasanastot SKOS-muodossa Palvelut Ihmisille» ONKI-selain» ONKI-valitsin Sovelluksille» AJAX-rajapinta» REST-rajapinta» Web Service -rajapinta

31

32 Visio 3: Yhteisöllinen avoin sisällöntuotanto ja julkaiseminen Hajautetun työn hyödyntäminen Laajojen ja monialaisten sisältöjen koostaminen Linked Open Data ajattelu, Web of Data Semanttiset portaalit

33 Biografiakeskus ja kirjastot keräävät henkilöhistoriaa henkilö nimi ammatti syntymapaikka... H1 Akseli Gallen-Kallela taiteilija Lemu H2 Gustaf Mannerheim marsalkka Askainen... nimi Akseli Gallen-Kallela ihminen tyyppi H1 ammatti s-paikka Lemu taiteiija tyyppi nimi Gustaf Mannerheim H2 ammatti marsalkka s-paikka Askainen

34 Museo luetteloi maalauksia teos nimi tekijä aika aihe... T1 Mannerheimin muotokuva Akseli Gallen-Kallela 1929 Gustaf Mannerheim T2 Aino-triptyykki Akseli Gallen-Kallela 1891 Aino, Kalevala... nimi Akseli Gallen-Kallela tekijä T1 tyyppi maalaus... aika 1929 aihe nimi Gustaf Mannerheim

35 Maanmittauslaitos ylläpitää paikkarekistereitä kunta Askainen Helsinki Lemu Turku... lääni Varsinais-Suomen lääni Uudenmaan lääni Varsinais-Suomen lääni Varsinais-Suomen lääni kunta Lemu tyyppi tyyppi lääni part-of tyyppi part-of... part-of Varsinais-Suomen lääni Suomi Askainen Turku part-of

36 FinnONTO kehittää ontologioita KOKO-ontologia pysyvä yläluokka yläluokka käsite muuttuva yläluokka abstrakti fyysinen objekti yläluokka yläluokka ajanjakso ammatti paikka yläluokka kunta ihminen taiteiija lääni maalaus marsalkka

37 Semanttinen RDF-verkko yhdistää kaiken: Web of Data käsitteet pysyvä yläluokka muuttuva yläluokka abstrakti yläluokka fyysinen objekti yläluokka paikka yläluokka yläluokka ajanjakso ammatti kunta nimi Akseli Gallen-Kallela tyyppi ihminen tyyppi tyyppi H1 ammatti taiteiija s-paikka Lemu tekijä tyyppi maalaus T1 tyyppi lääni yläluokka tyyppi... aihe aika 1929 part-of Varsinais-Suomen lääni part-of Suomi H2 nimi Gustaf Mannerheim ammatti marsalkka part-of part-of s-paikka Askainen Turku

38 Linked Open Data: perusideoita Kansalaisilla on oikeus tietoon Kertaalleen tuotettua tietoa ei kannata tuottaa aina uudelleen Tietoa yhdistämällä kaikkien tiedot rikastuvat Joku muu voi tehdä datalle hyödyllisen sovelluksen, jos tieto on saatavilla helposti Yhden organisaation pienen edun paikallinen tavoittelu voi tulla kalliiksi kokonaisuudelle Julkisin varoin tuotettu tieto pitää vapauttaa!

39

40 Linked Open Datan kehittyminen (Tim Berners-Lee, 2009)

41 (Tim Berners-Lee, 2009)

42 (Tim Berners-Lee, 2009)

43 LOD-verkossa jo miljardeja kaaria (RDF triple) (linkeddata.org, 2009)

44

45 Runsaasti sovelluksia verkossa

46 LOD esimerkkisovellus: BBC

47

48 San Franciscon kaupunki

49 Opengov.fi

50

51 Työkalut SAHA 3 -metadataeditori, HAKO-hakukone, POKA-tiedoneristin,...

52 Yhteisölliset semanttiset portaalit Kulttuurisampo, TerveSuomi, ToimintaSuomi, Yrityssuomi, Case Rautaruukki, Case Wärtsilä,...

53 Case: CultureSampo - Finnish Culture on the Semantic Web 2.0

54 Cultural Content Compexity: Heterogenous and Interlinked Artifacts Maps Encyclopedia Videos Buildings Narratives Literature Music Cultural sites Biographies Fine arts

55 Cultural Content Production: Distributed and Independent

56 Case CultureSampo in a Nutshell Content Providers Semantic Metadata National Ontology Infrastructure

57 Yhteenveto Semanttinen web toimii! MuseoSuomi, TerveSuomi, KulttuuriSampo, Opas, Opintie, Orava,... Tarvitsemme kansallisen sisältöinfrastruktuurin Yhteisölliset ontologiat yhteentoimivuutta varten Ontologiapalvelut kustannustehokkuutta varten FinnONTO on kehittänyt tähän ratkaisumallin ja prototyypin Tervetuloa ONKI Living Laboratoryn pilottikäyttäjäksi!

58 Lisätietoja Yhteenveto suomeksi FinnONTO-ontologiavisiosta Eero Hyvönen: FinnONTO-malli kansallisen semanttisen webin sisältöinfrastruktuurin perustaksi - visio ja sen toteutus. Julkistustilaisuuden esitelmä, TKK, Yhteenveto suomeksi Kulttuurisamposta Eero Hyvönen: Kulttuurisampo - suomalainen kulttuuri semanttisessa webissä. Muistiorganisaatioiden ja kansalaisten yhteisöllinen kansallinen julkaisujärjestelmä Julkistustilaisuuden esitelmä, TKK, Kulttuurisampo-2008.pdf Julkaisuja, prototyyppejä yms.