Segédlet

A mérés célja, hogy az előadások során az ontológiákról tanultakat a hallgatók kipróbálhassák a gyakorlatban is. A labor során a Protégé nevű ingyenes és nyílt forráskódú ontológia-szerkesztő szoftver 4.3-as változatát fogjuk használni. A szoftver az egyik legelterjedtebb alkalmazás az OWL nyelvű ontológia-modellezés területén. Java nyelven íródott, funkcionalitása plugin-ek segítségével bővíthető.

A mérés három részből fog állni. Az első rész vezetett mérés lesz, melynek célja, hogy a hallgatók gyakorlatot szerezzenek a Protégé alapvető funkcióinak használatában. Egy minta ontológián keresztül próbálják ki az ontológia böngészésének, szerkesztésének mikéntjét és egyszerű következtetéseket próbálhatnak ki. A második részben egy következtetési feladatot kell megoldani a minta ontológia megfelelő kibővítésével és a beépített következtető motor segítségével. Végül a rendelkezésre álló minta felhasználásával önállóan kell kiegészíteni a modellt a tárgyterület egészére vagy egy választott, szűkebb részére, hogy a következő mérésen végzett információ-keresési feladatok megoldásához fel lehessen azt használni.

Az ontológiákkal kapcsolatos feladatok végrehajtásához szükség van a Kooperáció és intelligencia (vimim135) tárgyban a témáról oktatottak ismeretére.

A Protégé ontológia-szerkesztő használatához segédleteket találnak az alábbi címeken:

• Protege 4 User Documentation — Getting started / tutorials, ezek közül is különösen:
  • Getting Started with Protege 4.x OWL
  • Pizzas in 10 Minutes

A mérés során a hallgatók jegyzőkönyvet írnak minden elvégzett feladatról.

A labor során megvalósítandó feladatok

1. feladat: a Protégé ontológia-szerkesztő megismerése

Töltse le a pc-shop.owl példa ontológiát. Az ontológia leírását a feladatok után, a függelékben találja.

Kövesse a laborvezető utasításait, melynek során megismerkednek az ontológia böngészéséhez és szerkesztéséhez szükséges funkciókkal.

Javasolt idő: 30 perc

2. feladat: következtetés megvalósítása példányokkal

Megjegyzés: a továbbiakban fül alatt az Entities, Classes, Object properties, stb. felületkiválasztókat (angolul tab) értjük.

Az egyes szoftverek rendszerkövetelményeit fogjuk modellezni. Ez úgy történik, hogy a konfigurációkhoz vagy részeikhez tulajdonságokat rendelünk, amik aztán az egyes szoftverek futtatását lehetővé tehetik.

Például a Protégé ontológia-szerkesztő futtatásához Java telepítése és legalább 500Mb memória szükséges. A Java további követelménye egy legalább 300MHz-es processzor megléte. (Ezek kitalált követelmények, a valósággal való bárminemű egyezés a véletlen műve.)

Hozza létre az alábbi osztályokat, valamint definiálja azokat az alábbiak szerint:

• Java-képes konfiguráció (Java_konfiguracio): olyan konfiguráció, melynek alapgépe rendelkezik egy processzor alkatrésszel, utóbbi sebessége legalább 300.
• Protégé-kompatibilis konfiguráció (Protege_konfiguracio): olyan konfiguráció, ami Java-képes, valamint alapgépe rendelkezik egy memória alkatrésszel, aminek mérete legalább 500.

Ehhez rendelkezésre állnak a processzor méretét MHz-ben és a memória méretét Mb-ban meghatározó adattulajdonságok (cpu_sebesseg, memoria_meret).

Az osztályok teszteléséhez hozza létre az alábbi két konfigurációt:

• Munka_Konfig: 500MHz-es processzor, 1024Mb memória.
• Gagyi_Konfig: 300MHz-es processzor, 256Mb memória.

Ellenőrizze, hogy az így elkészült ontológia konzisztens, valamint nézze meg, hogy a két konfigurációt helyesen sorolja-e be a következtető a Java-képes és Protégé-képes osztályokba.

Használja az OWL nyelv axiomáit további követelmények, vagy egyéb információ leírására, majd teszt-példányok felvételével ellenőrizze, hogy a következtető az előzetes elvárásoknak megfelelően osztályozza-e őket!

Javasolt idő: 90 perc

3. feladat: Ontológia kiegészítése szemantikus keresés megvalósításához

A következő laboralkalmon szövegek indexelésével és információ-kereséssel kapcsolatos feladatokat fognak megoldani. A mai fejlett keresési algoritmusok a megfelelő találati pontosság biztosításához szemantikus információt, tárgyterületi tudást is felhasználnak. A tárgyterületi tudás leírásának hatékony eszköze az ontológia.

A szemantikus keresés egyik módja, amikor a felhasználó által megadott keresőkifejezést további, kapcsolódó kifejezésekkel egészítik ki. Például a "grafikus kártya" szóra keresve a rendszer automatikusan visszaadja az "Nvidia" kulcsszót tartalmazó találatokat is.

Egészítse ki a PC-shop ontológiát olyan módon, hogy abban minél több releváns, a tárgyterületre jellemző kifejezés szerepeljen, és azokat a fogalmi hierarchia mentén el lehessen érni. A releváns fogalmak megtalálásához rendelkezésére áll a következő laboron felhasznált korpusz (szöveggyűjtemény), valamint annak a "high-tech" rovatához tartozó legnagyobb TF-IDF indexű szavainak listája.

Javasolt idő: 60 perc

Függelék

A PC-Shop ontológia leírása

A pc-shop ontológia számítástechnikai alkatrészekkel és komplett számítógépekkel, valamint ezek vásárlásával kapcsolatos fogalmakat tartalmaz.

Az ontológia központi fogalma az áru. Minden árunak van ellenértéke, valamint lehetnek részei, amiket az áru megvásárlásával megkapunk. Például egy konfiguráció egy PC-ből, egy megjelítőből és legalább egy beviteli eszközből áll. A konfiguráció részeit a része reláció specializált változataival hivatkozzuk (alapgépe, megjelenítője, beviteli_eszköze).

Az egyes alkatrésztípusokat az alkatrész osztály leszármazottai határozzák meg (alaplap, cpu, stb). Az egyes típusoknak lehetnek altípusai, azoknak további altípusai, stb.

A másik alaposztály a vásárlás, mely egy tranzakció időponttal, a megvásárolt tételekkel és a végösszeggel rendelkezik. A végösszeget az egyes tételek ellenértékeinek összegéből lehetne kiszámolni. (Ezt az összeadást OWL axiomákkal nem lehet kifejezni.)

A kiindulási ontológia tartalma

(A nyilak tulajdonságokat, a tabulátorok hierarchiát jelölnek.)

Osztályok

vásárlás
	--tételei->áru [mandatory]
	--végösszege-> int [functional, mandatory]
	--időpontja-> date [functional, mandatory]

áru
	--ellenértéke-> int
	konfiguráció: számítógép + beviteli eszköz + megjelenítő
		--alapgépe-> PC
		--megjelenítője-> megjelenítő
		--beviteli_eszköze-> beviteli_eszköz
	laptop
	PC
		--alkatrésze-> alkatrész
	alkatrész
		alaplap
		cpu
			--processzor_sebesség_MHz-> int
		memória
			--memória_méret_Mb-> int
	megjelenítő
		monitor
			CRT
			LCD
		projektor
	beviteli eszköz
		billentyűzet
		egér

Objektum tulajdonságok

része [transitive]
	alkatrésze
	alapgépe [functional, mandatory]
	megjelenítője [functional, mandatory]
	beviteli_eszköze [mandatory]
tételei

Adattulajdonságok

ellenértéke [int]
időpontja [date]
memória_méret_Mb [int, functional]
processzor_sebesség_MHz [int, functional]
végösszege [int]

Csatolt fájlok: 

hwsw-corpus-stats.zip

pc_shop.owl_.xml