petrenko-2009-02

ОНТОЛОГИЧЕСКИЙ ПОДХОД
и аспекты обработки естественноязыковых объектов (ЕЯО)
Содержание
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Введение.
Известные определения онтологии ПдО.
Схема формальной модели онтологии ПдО.
Обобщённая схема обработки ЕЯО.
Автоматизированное построение онтологии на основе
множества естественно-языковых текстов.
Полученные результаты.
Требования, предъявляемые к содержанию онтологического
подхода при обработке ЕЯО.
Выводы.
Известные определения онтологии
• Онтология – это учение о всеобщих свойствах и отношениях объективного мира, теория
всеобщего, которая рассматривает объект вне его отношения к субъекту (как философская дисциплина).
•
Онтологией
•
Онтология - логическая теория, объясняющая семантическое значение формального
•
Онтология – это
•
Онтологии –
называется эксплицитная спецификация концептуализации. Формально онтология
состоит из терминов, организованных в таксономию, их определений и атрибутов, а также связанных с
ними аксиом и правил вывода (Грубер).
словаря, то есть его онтологической зависимости от специфической концептуализации
некоторого фрагмента мира. Подразумеваемые модели логического языка используя
такой словарь ограничены его онтологической зависимостью. Онтология косвенно
отражает эту зависимость (и основную концептуализацию), аппроксимируя эти
подразумеваемые модели (Уточнение Гуарино определения Грубера).
специальная база знаний некоторой предметной области или спецификация
научной теории. Она служит инструментом концептуализации и спецификации, а также их результатом
одновременно (Палагин)
это базы знаний специального типа, которые могут “читаться” и пониматься,
отчуждаться от разработчика и/или физически разделяться их пользователями (Гаврилова)
Формальная модель онтологии ПдО
O  X , R, F , A ,
X   x1, x2 ,..., xn  – конечное множество концептов (понятий) заданной ПдО;
R  r1, r2 ,..., rm, R : x1  x2 ... xn – конечное множество семантически значимых
отношений между концептами ПдО. Они определяют тип взаимодействия между понятиями. В
общем случае, отношения делят на общезначимые (из которых выделяют, как правило, отношения частичного порядка) и конкретные отношения заданной ПдО;
F : x1  x2 ... xn1  xn – конечное множество функций интерпретации, заданных на
концептах и/или отношениях;
A – конечное множество аксиом, которые используются для записи всегда истинных высказы-
ваний. Другим назначением аксиом может быть задание дополнительных отношений между
понятиями, задание ограничений на интерпретацию соответствующих понятий. Аксиомы –
произвольные логические высказывания о концептах.
Поиск
Естественноязыковые объекты
Знаниеориентированный
лингвистический
процессор
Система
знаний
Онтология
предметной
области
О=(X,R,F,A)
Запрос
На ЕЯ
K(S) + ΔI = K (S + ΔS)
Онтология
Теория
Приложения
Язык OWL
<rdfs:Class rdf:ID= "ComputerProgram">
<rdfs:subClassOf rdf:resource =
"#Procedure"/>
<rdfs:comment>A set of instructions in a
computer programming language that
can be executed by a computer.
</rdfs:comment>
Формула Брукса
Решатель
задач
Архив
Методы
Обработка
знаний
Компьютерная обработка знаний, содержащихся в ЕЯО
Обобщённая блок-схема
инструментального комплекса автоматизированного
построения онтологий
Разработчик
Protege
Программная
оболочка
OntoStudio
Concepts and Axioms Formation
Другие источники
текстовой информации
Известная поисковая система
Relation Formation
ЗОПС
Множество терминов, входящих в I раздел текста
“Конституція України”
Україна (62),
держава (20),
закон (14),
право (11),
конституція (11),
органи (10),
влада (9),
народ (9),
територія (7),
захист (7),
власність (7),
межі (6),
людина (6),
діяльність (6),
герб (6),
територія України (6),
безпека (5),
свобода (5),
забезпечення (5),
громадянин (5),
конституція України (5),
герб України (5),
державна влада (5),
суверенітет (4),
самоврядування (4), • • • •
Множество отношений, входящих в I раздел текста
“Конституція України”
Начальная онтология для текста “Конституція України”
Міжнародне
право
Україна
Держава
Земля,
надра,
природні
ресурси
Право
Державна
діяльність
Суспільство
Громадські
організації
Державні
символи
Конституційне
право
Права і
свободи,
обов’язки
людини і
громадянина
Державне
управління
Громадяни
Влада
Голова держави –
Президент
України
Судова влада
Виконавча влада
Прокуратура
Суди
Законодавча влада
Верховна Рада України
Структура
Склад
Депутати
Діяльність ПУ
Органи місцевого
самоврядування
Система
центральних органів
виконавчої влади
Керівництво
Кабінет Міністрів
України
Голова
Перший
заступник
Заступник
Місцеві органи
виконавчої влади
Міністри
Прем’єр-міністр
Онтология текста “Конституція України”
Міжнародне
право
Україна
Держава
Матеріальна
сутність
Процеси
Об’єкти
ВРУ7
Суспільство
Діяльність
Державні
символи
Право
КП4
Герб
Громадяни
Люди
Громадські
організації
Недержавна
діяльність
Конституційне
право
Державна
діяльність
Адміністративне
право
Столиця
Людина
Інша
Земля,
надра,
природні
ресурси
Об’єднання
громадян
Адвокатура
Політичні партії
Профспілки
Державне
управління
КП1
Суто
управлінська
діяльність
Виконавчорозпорядча
діяльність
Влада
КП2
Вища Рада
юстиції
ВРУ3
КП3
ПУ3
ВРУ4 ПУ4 Закон про
РНБУ
ПУ1 КП1
ВРУ8 ПУ7
НБУ
ВРУ1
ВРУ9
ВРУ5 ПУ5
Склад
ЦВК
Суди
загальної
юрисдикції
Спеціалізовані
суди
Верховний
Вищі
суд
Місцеві суди
суди
Апеляційні
суди
Органи
дізнання і
досудового
слідства,
оперативнорозшукової
діяльності
Депутати
Апарат
ВРУ6 ПУ6
Керівництво
Комітети
Голова
Перший
заступник
Рахункова
палата
Уповноважений
з прав людини
Заступник
НРУТР
Прапор
Культура
Мова
ВРУ1
ВРУ2
ПУ2
Голова держави –
Президент
України (ПУ)
Закон про РНБО
Діяльність ПУ
РНБО
Виконавча влада
ПУ1
Положення
про АПУ
Адміністрація ПУ
ПУ7
Система
центральних органів
виконавчої влади
Закон про КМУ
ВРУ9
Структура
Конституційний
суд
КП4
РНБУ
Прокуратура
Суди
Соціальноекономічний
устрій
Форма
правління
Права і
Територіальносвободи,
політичний
обов’язки
устрій
людини і
громадянина
Законодавча влада
Верховна Рада України (ВРУ)
Судова влада
Гімн
Устрій
Закон
про ОМС
Представник
ПУ в АРК
Органи місцевого
самоврядування
Місцеві органи
виконавчої влади
Кабінет Міністрів
України
Прем’єр-міністр
Перший віце-прем’єр-міністр
Віце-прем’єр-міністри
Державні
Міністри
комітети
Місцеві органи
виконавчої влади
Верховна
Центральні
Місцеві органи
загальної
Рада АРК
виконавчої влади органи зі спец.
компетенції
статусом
Рада
спеціальної
Обласні, Києва,
Міністрів АРК
компетенції
Севастополя,
районні ради
Обласні, районні,
АМК ДПА ФДМ
Києва, Севастополя
СБУ
Міські, селищні,
адміністрації
сільські ради
Міністерства,
керівники яких
входять до складу
Кабінету Міністрів
МО МЗС МВС
МЮ
Онтолого-управляемая информационная система (ОУИС) должна обладать
следующими характерными чертами.
1. Наличие компьютерных онтологий.
2. Наличие онтологии общих знаний.
3. Онтолого-управляемая архитектура.
4. Возможность работы с библиотекой онтологий, развитый механизм системной
интеграции предметных знаний.
5. Наличие средств поддержки автоматизированного построения онтологий ПдО.
6. “Прикладная лингвистическая” направленность технологии обработки
информации.
7. Возможность функционирования ОУИС в двух режимах:
- отработка целевых заданий;
- совершенствование ОУИС как информационной системы согласно общей
стратегии развития.
1. “Україна є суверенна і незалежна, демократична, соціальна, правова держава”.
2. “Людина, її життя і здоров’я, честь і гідність, недоторканність і безпека визнаються в
Україні найвищою соціальною цінністю”.
1 предложение: понятия - “держава” и “Україна”; отношения – род-вид
(“держава”, “Україна”); аксиома (определение), входящая в понятие
“Україна”–
“Україна” = “держава”  “суверенна”  “незалежна”  “демократична” 
“соціальна”  “правова”.
2 предложение: понятия - “людина”, “життя”, “ здоров’я”, “честь”, “гідність”,
“недоторканність”, “безпека”, “соціальна_цінність” и
“найвища_соціальна_цінність”; отношения – род-вид (“соціальна_цінність”,
“найвища_соціальна_цінність”) и класс - элемент (“людина”, (“життя” 
“здоров’я”  “честь”  “гідність”  “недоторканність”  “безпека”)); аксиомы
(ограничения) для понятий:
- “людина” = “найвища_соціальна_цінність”;
- “життя” = “найвища_соціальна_цінність”;
- .........................................................................
- “безпека” = “найвища_соціальна_цінність”.
Пример первого вида запросов:
“Является ли Кривой С.Л. автором статьи №3?” – ответ: да, является
(истина).
Пример второго вида запросов:
“Кто является автором монографии №1?” – ответ: Палагин А.В.
1. Fred saw the plane flying over Zurich
2. Fred saw the mountains flying over Zurich
Объект
Абстрактный
Процесс
Материальный
Естественный
Неживое
Гора
(¬fly)
Онтология
верхнего уровня
Искусственный
Живое
Птица
(fly)
Человек
Летание
(¬fly)
Fred
Plane
(cамолёт)
Онтология
прикладной области
Человек может летать с
помощью технических средств
saw
Fred
Онтология
домена
plane
(fly)
mountaines
(¬fly)
Fred on plane
flying over Zurich
Онтология
задачи
Летать на самолёте
Спасибо за внимание!
Научный руководитель направления –
академик НАНУ Палагин Александр Васильевич;
Ответственные исполнители –
Профессор Кривой Сергей Лукьянович,
Ст. научный сотрудник Петренко Николай Григорьевич,
Ст. научный сотрудник Величко Виталий Юрьевич.
Телефон для контактов: 8 (044) 526-3348.