1 / 42

ONTOLOGIE a KONCEPTUÁLNÍ MODELOVÁNÍ (stručný úvod)

ONTOLOGIE a KONCEPTUÁLNÍ MODELOVÁNÍ (stručný úvod). Martin Molhanec. Proč se budeme zabývat ontologiemi?. Objektové modelování Jaký je správný význam pojmů: třída, vztah, dědičnost, skládání? Objektové modelování Model programu Programátorské objekty Model světa Databázové objekty

noura
Download Presentation

ONTOLOGIE a KONCEPTUÁLNÍ MODELOVÁNÍ (stručný úvod)

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. ONTOLOGIE a KONCEPTUÁLNÍ MODELOVÁNÍ(stručný úvod) Martin Molhanec

  2. Proč se budeme zabývat ontologiemi? • Objektové modelování • Jaký je správný význam pojmů: třída, vztah, dědičnost, skládání? • Objektové modelování • Model programu • Programátorské objekty • Model světa • Databázové objekty • Objektové modelování • Konceptuální úroveň • Logická úroveň • Programátorská úroveň

  3. Proč se budeme zabývat ontologiemi? • Objektové modelování • Jaký je správný význam pojmů: třída, vztah, dědičnost, skládání? • Objektové modelování • Model programu • Programátorské objekty • Model světa • Databázové objekty • Objektové modelování • Konceptuální úroveň • Logická úroveň • Programátorská úroveň Od správné ontologie se odvíjí správný výklad!

  4. Co je to ONTOLOGIE • FILOSOFIE • Navazuje na metafyziku • Zabývá se podstatou světa • Co je to bytí, co je to hmota, co je to pohyb, … slovo odvozeno z řečtinyon, ontos - jsoucí, logos - výklad

  5. Co je to ONTOLOGIE • FILOSOFIE • Navazuje na metafyziku • Zabývá se podstatou světa • Co je to bytí, co je to hmota, co je to pohyb, … • KONCEPTUÁLNÍ MODELOVÁNÍ • Využívá ontologii jako základ pro správný a přesný výklad svých pojmů

  6. Co je to ONTOLOGIE • FILOSOFIE • Navazuje na metafyziku • Zabývá se podstatou světa • Co je to bytí, co je to hmota, co je to pohyb, … • KONCEPTUÁLNÍ MODELOVÁNÍ • Využívá ontologii jako základ pro správný a přesný výklad svých pojmů • WEB • Sémantický web = web doplněný o další informace, které usnadňují orientaci v něm

  7. ONTOLOGIE • Upřesňuje jazyk a vyjadřování • X je student. • X je zelený. • X je doma. • X je.

  8. KONCEPTUÁLNÍ MODELOVÁNÍ • = pojmové modelování • Modeluje reálný svět kolem nás • Není závislé na programovacím jazyku • Slouží jako první krok analýzy • Analýza – konceptuální model • Návrh – logický model • Implementace – fyzický model • Množina konstruktů • Třída, atribut a vztah • Jaké jsou vztahy: • Dědičnost • Skládání • Souvislost X36OMO Problém! Správná množina a výklad významu konstruktů!

  9. UML – Unified Modeling Language • Jazyk a notace pro modelování • V současnosti se stal standardem • Nejasná sémantika – význam konstruktů • Mnoho různých diagramů pro různé účely • Analýza • Návrh • Implementace Problém! Kdy použít jaký diagram a jaký je jeho význam!

  10. ONTOLOGIE - KONCEPTUÁLNÍ MODEL - UML • Ontologie dává přesný význam konceptuálnímu modelu • Definuje přesně jeho jednotlivé pojmy • Konceptuální model je možné vyjádřit v UML • Používá UML přesně definovaným způsobem • Upřesňuje jeho sémantiku s ohledem na použitou ontologii

  11. ONTOLOGIE - KONCEPTUÁLNÍ MODEL - UML NÁSTROJ TEORIE

  12. ONTOLOGIE - KONCEPTUÁLNÍ MODEL - UML NÁSTROJ TEORIE Logický model

  13. ONTOLOGIE - KONCEPTUÁLNÍ MODEL - UML NÁSTROJ TEORIE Logický model Programování

  14. ONTOLOGIE • Typy ontologií – dle užití • Informační – základ pro konceptuální schémata • Terminologické – pokročilé tezaury, slovníky • Znalostní – umělá inteligence, znalostní inženýrství • Filosofické - metafyzika

  15. ONTOLOGIE • Typy ontologií – dle rozsahu • Doménové – pro určitý obor, například lékařství • Generické (top-level) – obecné na nejvyšší úrovni • Úlohové – například diagnostika • Aplikační – různé kombinace ostatních

  16. ONTOLOGIE – základní pojmy • Třídy, koncepty, kategorie, rámce, sorty • Jedná se o abstrakce skupin objektů podobných vlastností • Nesouvisí s programováním! • Nezabývají se procesy (metody) • Individua, Instance, Objekty • Odpovídají objektům reálném světě • Relace, funkce, sloty, vlastnosti, role, atributy • Odpovídají vztahům mezi objekty a třídami a atributům Není jednotná terminologie a totožný význam!

  17. GOL (General Ontological Language) • Top-level ontologie vytvořená jako základ pro konceptuální modelování a upřesnění použití UML pro tento účel. • Jedná se o top-level ontologii • Autoři: Guizzardi, Herre a Wagner • Univ. of Twente, Eindhoven univ. of Techn.

  18. Schéma GOL

  19. Schéma GOL

  20. Entity, Urelement a Set • Svět je složen z Entit. • Entity jsou buď Set nebo Urelement. • Urelement je vše co není set! • Entita může být prvkem set.

  21. Universa a Individua • Urelementy jsou buď Individua nebo Universa. • Individuum je konkrétní objekt. • Universum je abstrakce podobnosti mezi objekty! ~ třída

  22. Universa a Individua • Urelementy jsou buď Individua nebo Universa. • Individuum je konkrétní objekt. • Universum je abstrakce podobnosti mezi objekty! ~ třída

  23. Substance • Substance je objekt, který existuje sám o sobě, např. auto, člověk. Je materiální povahy.

  24. Moment • Moment je vlastnost, která existuje pouze na substanci, ta je jejich nositelem. • Jde o zobecnělou vlastnost – autoři vycházejí z Aristotela.

  25. Moment • Vztah mezi substancí a momentem je M:N!!! • Jedná se o vztah inherence! • Značíme: i(x,y) • Nazývá se též: ontická predikce!

  26. Moment • Vztah mezi substancí a momentem je M:N!!! • Jedná se o vztah inherence! • Značíme: i(x,y) • Nazývá se též: ontická predikce!

  27. Qualita a Relational Moment. • Qualita je moment ve vztahu k jedné substanci = atribut, property, vlastnost. • Relational moment je vlastně vztah (asociace, relationship) momentu k více substancím.

  28. Qualita a Relational Moment. • Qualita je moment ve vztahu k jedné substanci = atribut, property, vlastnost. • Relational moment je vlastně vztah (asociace, relationship) momentu k více substancím. Například barva auta je qualita.Je to moment ve vztahu k jedné substanci.

  29. Qualita a Relational Moment. • Qualita je moment ve vztahu k jedné substanci = atribut, property, vlastnost. • Relational moment je vlastně vztah (asociace, relationship) momentu k více substancím. Objednávka je relational moment.Vztahuje se k objednávajícímu, ke zboží a k prodejci.

  30. Qualita a Relational Moment. • Qualita je moment ve vztahu k jedné substanci = atribut, property, vlastnost. • Relational moment je vlastně vztah (asociace, relationship) momentu k více substancím. Vztahy jsou vlastnosti! Vlastnosti jsou vztahy!

  31. Relational Moment • Abstrakcí relational momentů jsou relational universa. • Jedná se o abstrakce vztahů!

  32. Extension • Universum je založeno na podobnosti entit. • Všechny instance universa tvoří jeho extensi. • Extense je set. • Píšeme: Ext(U) • E je instance U píšeme: e::U • Existují také universa vyššího řádu, jejími instancemi jsou universa nižšího řádu! Meta třídy!

  33. Chronoid • Chronoid je abstrakce umístění v čase.

  34. Topoid • Topoid je abstrakce umístění v prostoru.

  35. Part-Whole Relationship • Vztah celek-část. • Jde o speciální vztah mezi dvěma instancemi universa. • Jiný název: skládání. • Vztah celek-část může být kontextový • To reflektuje skutečnost, že pojem celku a části závisí na úhlu našeho pohledu (zkoumané doméně). • V oblasti fyzické domény je však pouze jeden kontext – fyzický svět!

  36. Part-Whole Relationship • Židle se skládá z částí • Lidské tělo má části • Osoby jsou v místnosti • Auto má kola • Heterogenita částí! • Povinnost částí! • Nezávislost částí

  37. Rozdíl mezi ontologiemi a OMO!!! Toto v ontologii neplatí! Existují pouze objekty.Třída je abstrakce toho, že nějaké objekty jsou si podobné.Jejich podobnost je založena na stejné množině vlastností.

  38. Rozdíl mezi ontologiemi a OMO!!! „Stejnost“ můžeme určit pouze pomocí vlastností!Pozor!Jména jsou pouze nálepky pro označení pojmů, ale nejsou to pojmy samotné! Pokud jsou dva objekty stejné kategorie, mají stejné vlastnosti. Neexistují dva objekty, které mají stejné vlastnosti a nebyly by stejné kategorie. SYNONYMA

  39. Význam ontologie pro konceptuální modelování! • Poskytuje vědecký (filosofický) základ pro výklad konstruktů konceptuálního modelu! • Společně s logikou poskytuje základ pro formální popis konceptuálního modelu.

  40. Význam ontologie pro objektové logické modelování • Ontologie poskytuje teoretický základ pro konceptuální model • Ten je objektový z principu! • Objektový logický model je odvozen z modelu konceptuálního! • Teoretický základ logického OO modelu! Ontologie nám tedy umožňuje lépe chápat jemnosti v objektově-orientovaného paradigmatu!

  41. Význam ontologie obecně! • V současnosti jde o rychle se rozvíjející se obor. • Poskytuje prostředky pro pochopení čím dál složitějších systémů. • Vyžaduje dobré znalosti filosofie, jazyka a matematické logiky!

  42. Ontologie • Shrnutí • Stručný úvod o tom, co je to ontologie. • Stručný úvod do top-level ontologie GOL. • Naznačení souvislosti mezi ontologií – konceptuálním a logickým modelem. • Pokus o vysvětlení proč je pro nás ontologie tak důležitá! Ing. Martin Molhanec, CSc. ČVUT-FEL Praha K13113 Technická 2 166 27 Praha 6

More Related