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Ontologie basate su frame
Mele Francesco Corso “Informatica per il Design Generativo” Facoltà di Architettura SUN AA 2007-2008
Una definizione formale
Un’ontologia O può essere
definita mediante una quintupla
O:= {C, R, Hc, Rel, A}
Concetto (frame, classe)
Istanza
Relazione Slot
C è un insieme di concetti;
x
Hi sottoclasse_di
Concetto
v1
s
R è un insieme di relazioni, dove C  R =  (sono
disgiunti);
Hc è una gerarchia di concetti: Hc  C x C dove
Hc(C1,C2) ha il significato “C1 è sottoclasse di C2”;
y
d
istanza_di
Rel sono un insieme di relazioni: Rel  C x C per i
concetti non-tassonomici;
A è un insieme di assiomi.
Mele Francesco Corso “Informatica per il Design Generativo” Facoltà di Architettura SUN AA 2007-2008
a
v2
Classi di applicazioni per le
ontologie
x
Concetto
y
istanza_di
a
d
1 – per rappresentare
2- per l’integrazione/mediazione di
conoscenze - come metadati di
riferimento;
3- nell’interazione uomo macchina per modellare i bisogni informativi
dell’utente
Mele Francesco Corso “Informatica per il Design Generativo” Facoltà di Architettura SUN AA 2007-2008
Nel dominio delle
attuali
rappresentazioni
a frame:
ontoedit;
Figure Piane
Colore
Numero Figura
Classe
Parallelogrammi
protegé;
frame logic; . . . .
Classe Rettangoli
Base
Classe Quadrati
Lato
Classe Rombi
Diag1
Altezza
Classe
Triangoli
Diag2
3
Ontologia Figure Piane
1
2
Mele Francesco Corso “Informatica per il Design Generativo” Facoltà di Architettura SUN AA 2007-2008
Istanze
Ontologia figure
piane in Protogé
Mele Francesco Corso “Informatica per il Design Generativo” Facoltà di Architettura SUN AA 2007-2008
Ereditarietà
Figure Piane
Colore
Numero Figura
Classe
Parallelogrammi
Classe Rettangoli
Classe Quadrati
Base
Lato
Altezza
Classe Rombi
Diag1
Diag2
Colore
Colore
Colore
Numero Figura
Numero Figura
Numero Figura
Mele Francesco Corso “Informatica per il Design Generativo” Facoltà di Architettura SUN AA 2007-2008
Ontologie basate su frame
Dimensione
verticale
Frame (classe)
nome
Bene culturali
Istanza
“E’ un”
“Sottoclasse
di”
“Sottoclasse di”
Slot
Monumenti
“Sottoclasse di”
materiale
Statue
Parte di
stile
Chiese
Altari
Parte di
Statua_di_Dante
Absidi
“E’ un”
stile
Gotico
Chiesa di S. Chiara
Altare_di_S-Chiara
“E’ un”
Abside_S-Chiara
Stile, “Parte di”, “Autore_di”
Dimensione
orizzontale
Mele Francesco Corso “Informatica per il Design Generativo” Facoltà di Architettura SUN
AA 2007-2008
Esempio Ontologia su Beni
Culturali
Il plugin Ontoviz
Mele Francesco Corso “Informatica per il Design Generativo” Facoltà di Architettura SUN AA 2007-2008
Concetti primitivi/astratti e concetti
definiti/concreti
Un concetto è primitivo/astratto se esso
esprime solo condizioni necessarie
Un concetto è definito/concreto se esso
esprime condizioni necessarie e sufficienti
Mele Francesco Corso “Informatica per il Design Generativo” Facoltà di Architettura SUN AA 2007-2008
Relazioni fra oggetti
Mele Francesco Corso “Informatica per il Design Generativo” Facoltà di Architettura SUN AA 2007-2008
Come costruire ontologie
Classi/Attributi
Attr1
Attr2
Attr3
C1
X
X
C2
X
X
C3
X
X
C4
X
X
X
C5
X
X
X
C6
X
X
C7
X
X
Attr4
Attr5
Attr6
Attr7
Attr8
Attr9
Attr10
Attr11
Attr12
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Mele Francesco Corso “Informatica per il Design Generativo” Facoltà di Architettura SUN AA 2007-2008
X
X
Attr13
Due plugin per costruire ontologie (1)
Mele Francesco Corso “Informatica per il Design Generativo” Facoltà di Architettura SUN AA 2007-2008
Due plugin per costruire ontologie (2)
Mele Francesco Corso “Informatica per il Design Generativo” Facoltà di Architettura SUN AA 2007-2008
Classi ed individui
• Una frame è un oggetto
primitivo che rappresenta un
entità nel dominio da
rappresentare
• Una frame che rappresenta
una classe è chiamata frame
classe (class frame)
• Una frame che rappresenta
un individuo è chiamato frame
individuo (individual frame)
class frame
Nome Slot1
Nome Slot2
Nome Slot3
individual frame
Nome Slot1
Nome Slot2
Nome Slot3
Valore Slot1
Valore Slot2
Valore Slot3
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Un esempio in Protegé 2000: la classe Newspaper
Date
Cardinalità
Single
Prototype
Cardinalità
Single
Contents
Cardinalità
Multiple
number_of_pagesCardinalità
Facets
Date
Type
String
Prototype
Type
Istance
Contents
Type
Instance
number_of_pagesType
La classe Newspaper in Protegé 2000
Integer
Single
Facets
Date
Prototype
Contents
numer_of_pages
È_istanza_di
Date
06/25/97
Prototype
Thursday
Contents
numer_of_pages
12
Europe, Japan Hold Trade
Other
. . . ..
......
Istanze Multiple
Classe Newspaper
Date
08/23/97
Prototype
Bunday
Contents
numer_of_pages
148
Bank Outflanks Stubborn 90
Cousteau Deads for Drydock
Destination Mars
......
Facet
Istanze Multiple
Mele Francesco Corso “Informatica per il Design Generativo” Facoltà di Architettura SUN AA 2007-2008
Uso di Ontoviz in Protegé
Mele Francesco Corso “Informatica per il Design Generativo” Facoltà di Architettura SUN AA 2007-2008
Classi primitive e non primitive
Criterialità: gli slot di un frame, oltre ad assumere condizioni necessarie, assumono
anche condizioni sufficienti [x(C(x)   y1 R1(x, y1) ..   yn Rn(x, yn))] per
l’applicazione del concetto rappresentato consentono di rappresentare, quindi, un dato
individuo come istanza della frame.
Due definizione:
• Un concetto è primitivo se esso esprime solo condizioni necessarie
• Un concetto è non primitivo (definito) se esso esprime condizioni necessarie e
sufficienti
*
lato
*
segmento
poligono
3/nil
3/3
triangolo
2/2 cateto
triangolo rettangolo
1/1 ipotenusa
Mele Francesco Corso “Informatica per il Design Generativo” Facoltà di Architettura SUN AA 2007-2008
Multiereditarietà in Protegé: uno sguardo alle
classi
Mele Francesco Corso “Informatica per il Design Generativo” Facoltà di Architettura SUN AA 2007-2008
Multiereditarietà in Protegé: uno sguardo agli
slots
Mele Francesco Corso “Informatica per il Design Generativo” Facoltà di Architettura SUN AA 2007-2008
Per la programmazione di Protegé - l’interfaccia è di facile uso.
Fare attenzione al significato delle Icone.
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Esistono un
insieme un molto
esteso di Plugins
che integrano
Protegé con altre
tipologie di
rappresentazioni
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altri
Plugins
per
Protegé
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Per istallare il Plugin Ontoviz:
1- seguire attentamente le istruzioni
2- inserire in Project/Configure di Protegé
il Tab Ontoviz
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Mele Francesco Corso “Informatica per il Design Generativo” Facoltà di Architettura SUN AA 2007-2008
Esercizi
Rappresentazione - scegliere uno dei seguenti esercizi:
1- definire in Protegé un’ontologia su un dominio a piacere;
2- definire in Protegé un’ontologia presa da un segmento di WORDNET;
Implementazione – scegliere uno delle seguenti
1.
Implementare il Plugin Wordnet in Protegé - esplorarne l’uso - breve seminario
ai colleghi;
2.
Studio iniziale del plugin DataGenie Tab (cattura in protegé dati da un generico
data base) - breve seminario;
3.
Studio iniziale del plugin RemoteKB Tab - breve seminario;
4.
Implementazione di un plugin per la costruzione di ontologie di filmati e
sperimentazione
A gruppi o singolamente,.., fatemi sapere quando siete pronti
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