Ontology Work in Finland: National Semantic Web Infrastructure FinnONTO. Prof. Eero Hyvönen

Transkriptio

1 Ontology Work in Finland: National Semantic Web Infrastructure FinnONTO Prof. Eero Hyvönen Helsinki University of Technology (TKK) and University of Helsinki Semantic Computing Research Group (SeCo)

2 Outline Motivating example: why ontologies? FinnONTO Vision & Ontology System Thesauri vs. ontologies Application case: CultureSampo

3 Motivating Example Why Ontologies?

4 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?

5 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 object:vessel rdfs:subclassof rdfs:subclassof object:plate... object ontology... actor ontology material ontology actor:meissen

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

7 Kansallinen ontologiajärjestelmä FinnONTO

8 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 6800 (Leskinen, 1997). AFO Maa- ja metsätalouden ontologia. Agriforest tesaurus. Viikin tiedekirjasto Maa ja metsätalous TAO Taideteollisuusalan ontologia Käsi- ja taideteollisuuden asiasanasto (Krogerus et al., 1997) VALO Valokuvausalan ontologia Valokuvakirjallisuuden asiasanasto (Ulla Karttunen). Valokuvaustekniikan asiasanasto. Suomen valokuvataiteen museo

9 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...

10 KOKO sovelluskäyttäjän näkökulmasta

11 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

12 Kansallinen ontologiapalvelu ONKI 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

13 Industrial & Public Organization Consortium FinnONTO » 14 funding organizations » 16 funding organizations » 30 funding organizations » 37 funding organizations FinnONTO » 38 funding organizations » Funding application FinnONTO spin-off-project Semantic UBICOM-services (17 funding org.)

14 Antikvaria-ryhmä Thanks

15 Why Thesauri are Not Enough but Ontologies are Needed

16 Semanttiset suhteet suomalaisissa asiasanastoissa Suhde englanniksi Suhde suomeksi Merkitys BT Broader term LT Laajempi termi, hierarkkinen suhde, käänteissuhde ST NT Narrower term ST Suppeampi termi, hierarkkinen suhde, käänteissuhde LT RT Related term RT Rinnakkaistermi, assosiatiivinen suhde USE Use KÄYTÄ Ilmaisee suositeltavan synonyymin, käänteisuhde KORVAA UF Used for KORVAA Ilmaisee ei-suositeltavan synonyymin, käänteissuhde KÄYTÄ SN Scope note HUOMAUTUS Luonnehtii termin merkitystä ja käyttöä

17 A Basic Distinction Thesauri represent concept structures Knowledge organization systems (KOS) Semantic relations between concepts (although concepts refer to the world) Ontologies represent the real world Knowledge representation systems Semantic relations between individuals instantiated from classes

18 Tesaurusten haasteita Suomalaiset asiasanastot ovat standardin mukaisia, oikein tehtyjä ja arvokkaita sisältökokonaisuuksia Muodostavan esim. FinnONTO-hankkeen ontologisen perustan Niiden hyödyntäminen sovelluksissa on kuitenkin rajoittunutta koska: Monet termit moniselitteisiä eivät sijoitu luokkahierarkioihin Esim. lapset» lapset ikäryhmänä =/= lapset perhesuhteena Esim. maito» Maito eritteenä =/= maito kotieläintuotteena semanttisia sekaannuksia sovelluksissa Osa-kokonaisuus-suhteita ei eroteta luokkasuhteista Halleyn komeetta LT komeetat LT aurinkokunnat LT galaksit esim. termilaajennus hankalaa Hierarkiat ovat frakmentaalisia huono semanttinen linkittyvyys LT suhteet eivät ole transitiivisia päättelyketjut katkeavat meikkipeilit LT peilit LT huonekalut mikroaaltouunit LT uunit LT lämmityslaitteet Asiasanaston sitoutuminen kieleen voimakasta vaikeuttaa monikielisten sovellusten tekoa

19 Benefits of ontologies 1: More semantics Much more versatile and accurate descriptions possible RDF(S) and OWL recommendations of W3C URI identifiers Different kind of labels Class and property hierarchies Domain and range constraints Relation types (symmetric, transitive, inverse, functional, inverse fuctional) Property inheritance, restrictions Mapping ontologies with each other...

20 Benefits of ontologies 2: Reasoning more relations Enriching semantics automatically by reasoning rules New semantic relations can created automatically» E.g. mammals RT give milk -> rats RT give milk Changes are updated everywhere automatically» mouse -> mouse RT give milk subclassof mammal RT gives milk rodent RT gives milk subclassof mouse rat RT gives milk

21 Sanaston semanttinen rikastaminen Ontologian kehittäjät Ontologian soveltajat Semanttiset päättelysäännöt Kehitysontologia Kehitysontologia Semanttisesti rikastettu käyttöontologia

22 Benefits of ontologies 3: Maintenance and collaboration support Managing consistency Detecting errors Determining effects of changes to other concepts Making multiple vocabularies interoperable Dependencies between separate ontolgies

23 Benefits of ontologies 4: Application use Semantic interoperability Intelligent applications» Semantic search» Semantic recommendation» Semantic content aggeration» Semantic visualization

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

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

26 Cultural Content Production: Distributed and Independent

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

28 User s perspective

29 Multi-lingual semantic search

30 Semantic Recommendations: CultureSampo Video Semantic process description Semantic recommendations Dynamic information about the video scene

31 Visualizations Idea: Domain-centric Faceted Search + Visualizations of Resuts Beard fashion in Finland through times

32 Photos of Churces in Finland

33 Semantic Kalevala Visualizing the narrative structure

34 How is A. Gallen-Kallela related to Napolean I?

35 Yhteenveto Ontologioita tarvitaan kahdesta pääsyystä Aineistojen semanttinen yhteentoimivuus Älykkäät web-sovellukset (haku, suosittelu jne.) Ydinontologiat kannattaa kehittää kansallisilla talkoilla (KOKO) Yhteentoimivuutta alusta alkaen Järkevä työnjako Päällekkäisen työn eliminointi Ydinontologiapalvelut kannattaa tarjota keskitetysti (ONKI) Kustannustehokkuus Ajantasaisuus FinnONTO-hankeessa on toteutetaan tälle infrastruktuuria kansallisella tasolla ja demonstroidaan sitä sovelluksissa Tervetuloa ONKI-palvelun käyttäjäksi!

36 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.