Mô hình hóa tri thức cho một cơ sở dữ liệu quan hệ bằng ontology web language

TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC ĐÀ LẠT Tập 7, Số 2, 2017 175–191 175 MƠ HÌNH HĨA TRI THỨC CHO MỘT CƠ SỞ DỮ LIỆU QUAN HỆ BẰNG ONTOLOGY WEB LANGUAGE Huỳnh Tuấn Anha* a Khoa Công nghệ Thông tin, Trường Đại học Nha Trang, Khánh Hòa, Việt Nam Lịch sử báo Nhận ngày 10 tháng 01 năm 2017 | Chỉnh sửa ngày 10 tháng 04 năm 2017 Chấp nhận đăng ngày 11 tháng 05 năm 2017 Tóm tắt Trong báo này, chúng tơi trình bày phương pháp mơ hình hóa tri thức sở liệu quan hệ Ontology Web Language (OWL) Kết đạt bao gồm luật chuyển đổi liệu từ sở liệu quan hệ sang Ontology Axiom bổ sung ngữ nghĩa cho sở liệu quan hệ Dựa luật này, liệu mơ hình quan hệ chuyển đổi thành ba RDF/OWL cho ứng dụng Sematic web Từ khóa: Mapping; Ontology; OWL; Relational Database; RDF; RDFS; Semantic web GIỚI THIỆU Sematic web, hay gọi Web 3.0, biểu diễn trang web có nội dung mà máy tính hiểu Trong Sematic web, liệu lưu trữ ba RDF/OWL hay cịn gọi Ontology Các thơng tin lưu trữ Ontology xem sở liệu có khả liên kết tồn cầu OWL hình thức đặc tả liên kết liệu cách có ngữ nghĩa máy tính hiểu xử lý liệu cách tự động Ngoài ra, liệu ứng dụng Semantic web chia sẻ phạm vi toàn cầu Dữ liệu ứng dụng Semantic web truy vấn từ nhiều nguồn tích hợp lại với cách trực tiếp Tuy nhiên, phần lớn liệu ứng dụng hệ web lại lưu trữ sở liệu quan hệ Do đó, tốn quan trọng tạo Ontology từ liệu web có sở liệu quan hệ * Tác giả liên hệ: Email: anhht@ntu.edu.vn 176 TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC ĐÀ LẠT [ĐẶC SAN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN] Trong báo này, tiếp tục phát triển nghiên cứu Huỳnh (2015), chúng tơi trình bày bổ sung, hồn thiện luật chuyển đổi từ sở liệu quan hệ sang Ontology Các bổ sung bao gồm luật chuyển đổi số mối kết hợp thành thuộc tính owl: TransitiveProperty, luật chuyển đổi bảng liệu kết hợp (bảng liệu có thành phần khóa khóa ngoại), luật chuyển đổi ghi thành Ontology Bài báo có cấu trúc sau: Mục giới thiệu mở đầu, nghiên cứu liên quan trình bày Mục Mục trình bày khái niệm sở liệu quan hệ OWL Ontology Mục trình bày luật chuyển đổi sở liệu quan hệ sang Ontology Ví dụ minh họa luật chuyển đổi trình bày Mục Phần đánh giá luật trình bày Mục CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN Ayoub, Mohamed, Ilias (2015) đề xuất cách ánh xạ sở liệu quan hệ tới Ontology sẵn có mà giữ nguyên cấu trúc sở liệu Các bảng, thuộc tính, khóa ánh xạ thành đối tượng lớp đặc biệt dùng để mô tả đặc trưng sở liệu quan hệ lưu thành tập tin lược đồ có tên “Abstract.OWL” Dữ liệu sở liệu quan hệ sau rút trích thành tập tin RDF theo qui tắc tập tin lược đồ Ontology cần thiết xây dựng mệnh đề “CONSTRUCT” thực truy vấn “SPARQL” từ liệu RDF trung gian Raji Nadine (2007); Sufeng, Haiyun, Mei, Huaiwei (2010); Mallede, Marir, Vassilev (2013) đề xuất cách mô tả sở liệu quan hệ thành Ontology Trước hết, sở liệu quan hệ mô tả thành Ontology Các bảng mơ tả thành lớp, thuộc tính mơ tả thành DataType Property Các thuộc tính khóa ngoại mơ tả thành Object Property có tính tương hỗ Tuy nhiên, hầu hết đề xuất chủ yếu trọng đến mô tả bảng, mối kết hợp sở liệu, việc chuyển đổi liệu đơn giản chuyển ghi thành đối tượng Thực tế, xây dựng Ontology việc mơ hình hóa tri thức cho lĩnh vực cụ thể, Ontology phải xây dựng cho chúng hỗ trợ việc suy luận Huỳnh Tuấn Anh 177 tri thức có Bên cạnh lớp, thuộc tính mơ tả sở liệu quan hệ, cần phải bổ sung thêm lớp hỗ trợ việc suy luận như: Suy luận bắc cầu, suy luận tương hỗ, suy luận xác định đối tượng Việc chuyển đổi đối tượng phải trọng đến tri thức riêng lĩnh vực mơ hình hóa khơng đơn chuyển đổi ghi thành đối tượng CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ ONTOLOGY Trong phần này, giới thiệu số khái niệm sở liệu OWL Ontology Mục 3.1 3.2 Dựa vào đặc tính tương đồng hai, chúng tơi trình bày bổ sung số luật chuyển đổi từ mơ hình quan hệ sang Ontology Mục Ngoài ra, luật chuyển đổi mối kết hợp thành thuộc tính owl:TransitiveProperty, owl:propertyChainAxiom, owl:inverseOf bổ sung để hỗ trợ việc suy luận ứng dụng Semantic web Ontology 3.1 OWL Ontology OWL ngơn ngữ mơ hình hóa tri thức, thiết kế để trình bày, trao đổi tri thức lĩnh vực cụ thể OWL xem ngôn ngữ đa mạnh mẽ để mơ hình hóa lĩnh vực định tri thức nhân loại Kết tiến trình mơ hình hóa Ontology - Là thuật ngữ biểu diễn tri thức Một số khái niệm OWL là: • Axioms: Các mệnh đề mà OWL Ontology biểu diễn Một Axiom OWL đánh giá • Entities (Các thực thể): Các phần tử sử dụng để đối tượng giới thực • Expressions (Các biểu thức): Sự kết hợp thực thể để hình thành biểu diễn phức tạp • Class: Cịn gọi khái niệm (concept) Một lớp OWL hiểu loại thực thể (Ví dụ: Sinh viên; Giáo viên; Mơn học ) Các TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC ĐÀ LẠT [ĐẶC SAN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN] 178 lớp tổ chức theo phân cấp thơng qua việc định nghĩa lớp Ví dụ: Lớp Động_Vật lớp Lớp Sinh_Vật • Properties (Các thuộc tính): Cịn gọi mối kết hợp (relations) dùng để biểu diễn đặc tính đối tượng (object) hay mối liên hệ đối tượng, ví dụ John Kết_hơn Marry hay John Sinh_năm 1980 Trong OWL, thuộc tính chia làm hai loại: DataType Properties dùng để gán giá trị liệu cho đối tượng Object Properties dùng để biểu diễn mối kết hợp đối tượng Trong OWL, khác với sở liệu ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng, thuộc tính định nghĩa độc lập với lớp Khi chúng sử dụng, đối tượng nhận biết thuộc lớp dựa vào chủ thể (domain) giá trị (range) thuộc tính • Restriction (ràng buộc): Các Ontology mô tả ràng buộc giá trị (range) thuộc tính ràng buộc chủ thể (domain) thuộc tính 3.2 Cơ sở liệu quan hệ Cơ sở liệu quan hệ mơ hình liệu dựa lý thuyết quan hệ Một sở liệu tổ chức thành bảng, bảng bao gồm nhiều thuộc tính • Bảng liệu: Tập hợp liệu có tập thuộc tính, liệu thường biểu diễn thơng tin đối tượng • Thuộc tính: Dùng để mơ tả đặc tính đối tượng Mỗi thuộc tính phải có kiểu liệu gọi domain Thuộc tính sở liệu quan hệ chia thành dạng: 1) Thuộc tính thơng thường; 2) Thuộc tính thành phần khóa chính; 3) Thuộc tính khóa ngoại Các thuộc tính dạng xem thuộc tính dạng DataType Property OWL, cịn thuộc tính dạng tương đồng với Object Property OWL • Các ràng buộc (Constraint): Các ràng buộc mà sở liệu phải tn theo để mơ hình hóa liệu cho ứng dụng thực tế Các ràng buộc Huỳnh Tuấn Anh 179 bao gồm: Ràng buộc khóa; Ràng buộc tồn vẹn; Ràng buộc miền liệu thuộc tính; Ràng buộc liệu; Trigger 3.3 Một số định nghĩa ký hiệu 3.3.1 Các ký hiệu • Ω tập bảng sở liệu D T bảng thuộc tập Ω • PK(T) tập thuộc tính làm khóa bảng T • FK(T) tập thuộc tính khóa ngoại bảng T • FK(Ti, Tj) khóa ngoại, tên FK, bảng Tj tham chiếu đến khóa bảng Tj • A(T) tập thuộc tính khơng phải khóa khóa ngoại bảng T Ta ký hiệu A thuộc tính xsdIRI(A) IRI kiểu liệu xsd tương ứng với kiểu liệu thuộc tính A • t(T) tập ghi bảng liệu T; t ghi, t.A giá trị thuộc tính A liệu t 3.3.2 Các định nghĩa Định nghĩa (Bảng quan hệ nhị phân): Một bảng T gọi bảng quan hệ nhị phân PK(T) = FK(T) Card(FK(T)) = và A(T) =  Tập bảng quan hệ nhị phân ký hiệu ΩB Định nghĩa (Bảng chuyên biệt hóa): Một bảng T gọi bảng chuyên biệt hóa bảng TP có khóa ngoại FK(T, TP) khóa ngoại khóa T Ký hiệu bảng T bảng chuyên biệt hóa bảng TP là: T isa TP Tập bảng chuyên biệt hóa Ω ký hiệu ΩS TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC ĐÀ LẠT [ĐẶC SAN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN] 180 Định nghĩa (Bảng kết hợp): Một bảng T gọi bảng kết hợp khơng phải bảng quan hệ nhị phân FK (T )  PK (T ) Card ( FK (T )  Tập bảng kết hợp ký hiệu ΩR Cơ sở liệu quan hệ đề cập đến báo sở liệu quan hệ đạt chuẩn Các bảng bảng quan hệ nhị phân bảng kết hợp có khóa có số thuộc tính CÁC LUẬT CHUYỂN ĐỔI TỪ CƠ SỞ DỮ LIỆU QUAN HỆ SANG ONTOLOGY Trong mục này, chúng tơi trình bày luật chuyển đổi sở liệu quan hệ sang Ontology Các khơng gian tên cài đặt cách thích hợp trường hợp chuyển đổi khác Trong báo này, đề xuất không gian tên IRI sau: • IRI tiền tố lớp, đối tượng, thuộc tính chuyển đổi: @prefix pre: • IRI lớp chuyển đổi: pre:Tên bảng liệu IRI thuộc tính khơng phải khóa ngoại: pre: Tên bảng + "-" + Tên thuộc tính • IRI thuộc tính chuyển đổi từ khóa ngoại: pre:Tên Bảng + "-" + Tên thuộc tính + "_" + Tên bảng tham chiếu • Mỗi individual chuyển đổi từ liệu có IRI: pre: Tên bảng + "ID_" + Định danh liệu Định danh liệu thường giá trị trường khóa kết hợp giá trị thuộc tính tham gia vào khóa Để biểu diễn luật chuyển đổi cách ngắn gọn, sử dụng cú pháp tựa cú pháp hàm OWL để mô tả luật Huỳnh Tuấn Anh 181 chuyển đổi Để cho đơn giản, luật sau chúng tơi khơng thêm prefix pre phía trước tên lớp hay tên thuộc tính OWL Ví dụ: Declaration (DataProperty (proName, C, xsd: string)) khai báo thuộc tính proName có domain lớp C range xsd:string Các luật: 1, 3, 5, 11, 12, 13 kế thừa từ kết Zhou ctg (2010), luật 2, 4, kế thừa từ Huỳnh (2015) Luật: 6, 7, 8, 10, 14 luật đề xuất báo • Luật Chuyển đổi bảng liệu T    (T   B )  Declaratio n(Class (T )) • Luật Chuyển đổi bảng chuyên biệt hóa T    (T isa TP )  SubClassOf (T , TP ) • Luật Chuyển đổi thuộc tính khơng phải khóa khóa ngoại A  A(T)  Declaratio n(DataProperty(T-A, T, xsdIRI(A))) • Luật Chuyển đổi khóa gồm thuộc tính A  PK(T)  (Card(PK(T ))  1)  (T  S )  Declaratio n(DataProperty(T  A, T, xsdIRI(A))) Tùy chọn: [HasKey(T, T-A)] Việc sử dụng tùy chọn HasKey tùy thuộc vào mục đích ứng dụng ý nghĩa trường khóa PK Nếu PK khóa tự nhiên số chứng minh nhân dân, lái xe , ta nên sử dụng tùy chọn HasKey cho mục đích suy luận đồ thị RDF hỗ trợ cho việc suy luận SameAs liệu RDF tích hợp từ nhiều nguồn sau Nếu PK khóa giả (artificial key), tức khóa phục vụ mục đích phân biệt liệu bảng, tùy chọn HasKey bỏ qua Chú ý khóa bảng chun biệt hóa bỏ qua khơng cần thiết phải chuyển đổi khóa TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC ĐÀ LẠT [ĐẶC SAN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN] 182 • Luật Chuyển đổi thuộc tính khóa ngoại khơng phải khóa FK (Ti , T j )  PK(Ti )   Declaratio n(ObjectProp erty (Ti  FK _ T j , Ti , T j );   Declaratio n(ObjectProp erty (T j  has _ Ti , T j , Ti ); InverseObj ectPropert ies (Ti  FK _ T j , T j  has _ T j ) • Luật Luật suy luận bắc cầu FK (T , T )  TransitiveObjectProperty (T  FK _ T ) TransitiveObjectProperty (T  has _ T ) • Luật Chuyển đổi hai thuộc tính khóa ngoại bảng quan hệ nhị phân FK1 (T , T1 ), FK2 (T , T2 )  (T   B )  OP1, OP2 InverseObjectProperties(OP1, OP2) Ta cần phải khai báo OP1 OP2 hai Object Property OP1: Declaration(ObjectProperty(T1–FK2_T2, T1, T2)) OP2: Declaration(ObjectProperty(T2–FK1_T1, T2, T1)) • Luật Luật hỗ trợ suy luận bắc cầu Nếu có chuỗi bảng Tn, Tn-1 T1 có mối quan hệ khóa ngoại, FK1(T1, T2), FK2(T2, T3) FKn-1(Tn-1, Tn) với điều kiện FKi  PK (Ti ) Ta khai báo lớp hình thức T_Transitive Các lớp OWL chuyển đổi từ bảng Ti lớp lớp T_Transitive Declaration(Class(T_Transitive)) SubClassOf(Ti, T_Transitive) Huỳnh Tuấn Anh 183 hai TransitiveObjectProperty tương hỗ: Declaration(ObjectProperty(belongTo–T_Transitive,T_Transitive, _Trasitive)); TransitiveObjectProperty(belongTo-T_Transitive); Declaration(ObjectPropery(has-T_Transitive, T_Transitive, T_Transitive)); TransitiveObjectProperty(has-T_Transitive); InverseObjectProperties(has-T_Transitive, belongTo-T_Transitive) Hai Object Property định nghĩa Luật SubObjectProperty hai Object Property belongTo-T_Transitive has-T_Transitive SubObjectPropertyOf(Ti –FKi_Ti+1, belongTo–T_Transitive) SubObjectPropertyOf(Ti+1–has_Ti, has–T_Transitive); Tùy thuộc vào sở liệu, ta sử dụng tên thay cho lớp T_Transitive tên thuộc tính belongTo_T_Transitive, has_T_Transitive cách phù hợp Trong trường hợp chuỗi bảng có mối quan hệ khóa ngoại có độ dài 3, ta nên sử dụng Luật • Luật Luật kết nối chuỗi thuộc tính FK1(T1 , T2 ), FK 2(T2 , T3 )  ( FK1  PK (T1 ))  ( FK  PK (T2 )) => Declaration(ObjectProperty(T1–belongTo_T3, T1, T3)); SubObjectPropertyOf(ObjectPropertyChain(T1–FK1_T2,T2–FK2_T3),T1– belongTo_T3); Declaration(ObjectProperty(T3–has_T1, T3, T1)) InverseObjectProperties(T1–belongTo_T3, T3–has_T1) TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC ĐÀ LẠT [ĐẶC SAN CƠNG NGHỆ THÔNG TIN] 184 Tương tự Luật 8, tên thuộc tính owl:propertyChainAxiom thay tên thích hợp tùy vào sở liệu khác • Luật 10 Chuyển đổi thuộc tính khóa bảng kết hợp Chuyển thuộc tính FK thành tập ObjectProperty: FK (Ti , T j )  (Ti   R )  Declaratio n(ObjectProp ert y (Ti  FK _ T j , Ti , T j )) Chuyển đổi thành phần khóa khơng phải khóa ngoại thành DataType Property: A  PK (T )  T   R  A  FK (T )  Declaratio n(DataProperty(T  A, T , xsdIRI ( A))) • Luật 11 Ràng buộc NOT NULL cho thuộc tính khơng phải khóa ngoại Các thuộc tính, A, khơng phải khóa ngoại bảng T có ràng buộc NOT NULL chuyển đổi khai báo thêm ràng buộc ExactCardinality = DataExactCardinality(1, T-A) • Luật 12 Ràng buộc NOT NULL cho thuộc tính khóa ngoại Thuộc tính khóa ngoại FK(Ti,Tj) có ràng buộc NOT NULL chuyển đổi khai báo thêm ràng buộc ObjectExactCardinality = cho ObjectProperty Không khai báo ràng buộc cho thuộc tính ObjectProperty tương hỗ cịn lại ObjectExactCardinality(1, Ti–FK_Tj) Khơng khai báo ràng buộc cho ObjectProperty Tj – has_Ti • Luật 13 Ràng buộc Unique Thuộc tính, A bảng T, khơng phải khóa khóa ngoại có ràng buộc unique chuyển đổi khai báo thêm ràng buộc DataMaxCardinality = Huỳnh Tuấn Anh 185 DataMaxCardinality(1, T-A) Thuộc tính khóa ngoại FK(Ti, Tj) có ràng buộc Unique chuyển đổi khai báo thêm ràng buộc ObjectMaxCardinality = cho Object Property Khơng khai báo ràng buộc cho thuộc tính Object Property tương hỗ cịn lại ObjectMaxCardinality(1, Ti–FK_Tj) • Luật 14 Chuyển đổi ghi Mỗi ghi không thuộc bảng quan hệ nhị phân bảng chuyên biệt hóa chuyển thành đối tượng t  t (T )  (T   B )  (T   S )  ClassAsser tion(T , getIRI (t )) Với getIRI(t) hàm tính giá trị định danh liệu t dựa vào giá trị khóa T Trong trường hợp t liệu thuộc bảng kết hợp, định danh liệu t kết hợp giá trị thuộc tính khóa bảng 𝑇 Ví dụ, sử dụng cách đơn giản nối giá trị liệu t thuộc tính khóa để làm định danh liệu t Chuyển đổi giá trị t.A thuộc tính A khơng phải giá trị khóa ngoại (Chú ý khóa bảng chun biệt hóa khóa ngoại): t A | t  t (T )  ( A  FK (T ))  DataProperty Assertion (T  A, getIRI(t),getStringValue(t.A)^ ^ xsdIRI(A)) Với getStringValue(t.A) hàm trả giá trị chuỗi thuộc tính 𝐴 liệu t Trong trường hợp A thuộc tính thuộc bảng chuyên biệt hóa, định danh liệu t định danh liệu mà giá trị khóa t tham chiếu đến Chuyển đổi giá trị khóa ngoại khơng thuộc bảng quan hệ nhị phân khơng phải khóa bảng chun biệt hóa: 186 TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC ĐÀ LẠT [ĐẶC SAN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN] t.FK | t  t (T )  ( FK  FK (T , Ti ))  (T   B )  ( FK  PK (T ) | T   S )  ObjectProp ertyAssert ion(T - FK_Ti , getIRI (t ), getIRI (t.FK )) Trong getIRI(t.FK) hàm xác định IRI liệu tham chiếu liệu t thơng qua giá trị khóa ngoại FK Chuyển đổi giá trị khóa ngoại thuộc bảng quan hệ nhị phân: t.FK1, t.FK | t  t (T )  (T   B )  ObjectProp ertyAssert ion(T1  FK _ T2 , getIRI (t.FK1), getIRI (t.FK 2)) Chú ý theo Luật 14 ghi thuộc bảng chun biệt hóa bảng quan hệ nhị phân không chuyển đổi thành đối tượng OWL Khóa bảng chun biệt hóa khơng xét đến chuyển đổi Các giá trị thành phần khơng phải khóa ghi, t, thuộc bảng chuyên biệt hóa chuyển đổi thành giá trị thuộc tính OWL tương ứng có domain đối tượng chuyển đổi từ ghi có giá trị khóa giá trị khóa t MINH HỌA CÁC LUẬT CHUYỂN ĐỔI Để minh họa luật đề xuất sử dụng sở liệu minh họa, TeacherDB, lưu trữ thông tin giảng viên trường đại theo lược đồ Hình (được vẽ MS SQL Server) Trong thực tế, mơn học (subject) điều kiện tiên cho nhiều môn học khác Tuy nhiên với mục đích minh họa, chúng tơi giả sử mơn học điều kiện tiên cho nhiều môn học khác Hình Cơ sở liệu minh họa TeacherDB Huỳnh Tuấn Anh 187 Hình Sơ đồ lớp thuộc tính OWL chuyển đổi CSDL TecherDB Để chuyển đổi sở liệu TeacherDB sang Ontology, sử dụng công cụ Protégé 5.0 Đại học Stanford để khai báo lớp, thuộc tính Hình sơ đồ lớp thuộc tính OWL chuyển đổi từ sở liệu TeacherDB Chú ý Teacherin_Faculty owl:propertyChainAxiom Giả sử pre: IT IRI Khoa Công nghệ Thông tin Đối với mơ hình chuyển đổi Hình 2, câu truy vấn liệt kê danh sách giáo viên Khoa Công nghệ Thông tin là: SELECT ?x WHERE { pre:IT pre:Faculty-has_Teacher ?x } Hoặc: SELECT ?x WHERE {?x pre:Teacher-in_Faculty pre:IT } Câu truy vấn SPARQL liệt kê danh sách tất môn học điều kiện tiên môn hệ điều hành, pre:OS, là: SELECT ?x WHERE {pre:OS pre:Subject-hasPrerequisite_Subject ?x.} 188 TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC ĐÀ LẠT [ĐẶC SAN CƠNG NGHỆ THƠNG TIN] Hình sơ đồ lớp thuộc tính OWL Hình owl:propertyChainAxiom thay owl:TransitiveProperty thông qua lớp T_Transitive hai thuộc tính TransitiveProperty has belongTo Các thuộc tính: Teacher-in_Department Department-in_Faculty owl:subPropertyOf thuộc tính belongTo Hai thuộc tính Faculty_has_Department Department-has_Teacher owl:subPropertyOf thuộc tính has Câu truy vấn SPARQL sau liệt kê tất IRI giáo viên thuộc Khoa Công nghệ Thông tin ứng với mô hình chuyển đổi Hình SELECT ?x WHERE { pre:IT pre:has ?x ?x rdf:type pre:Teacher } Hoặc: SELECT ?x WHERE {?x pre:belongTo pre:IT.?x rdf:type pre:Teacher } Hình Thay thuộc tính owl:PropertyChainAxiom owl:TransitiveProperty Huỳnh Tuấn Anh 189 Chú ý để câu truy vấn đưa kết đúng, phải sử dụng mô đun suy luận thực câu truy vấn Trong thực nghiệm, sử dụng mơ đun suy luận HermiT 1.3.8.3 tích hợp sẵn phần mềm Protégé ĐÁNH GIÁ CÁC LUẬT CHUYỂN ĐỔI Trong báo chúng tơi trình bày luật chuyển đổi từ sở liệu sang Ontology Vì mơ hình liệu RDF trọng vào việc biểu diễn tri thức nên chuyển đổi bổ sung thêm số thuộc tính OWL để hỗ trợ suy luận Ontology So với nghiên cứu trước đây, chúng tơi bổ sung thuộc tính: owl:TransitiveProperty, owl:propertyChainAxiom để hỗ trợ suy luận bắc cầu Thuộc tính owl:TransitiveProperty ánh xạ cách tổng quát cho dãy bảng có mối quan hệ khóa ngoại khơng dừng mức bảng Thuộc tính owl:propertyChainAxiom xem trường hợp đặc biệt owl:Transitive Property dãy bảng có mối quan hệ khóa ngoại gồm bảng Bên cạnh chúng tơi rằng, khóa ngoại bảng tham chiếu đến khóa bảng chuyển đổi thành thuộc tính owl:TransitiveProperty Việc chuyển đổi ghi đề cập chi tiết Để việc chuyển đổi từ sở liệu sang một mơ hình tri thức gần gũi với thực tế, không chuyển đổi khóa bảng chun biệt hóa, ghi bảng quan hệ nhị phân hay bảng chun biệt hóa khơng chuyển đổi thành đối tượng Tuy nhiên giá trị thuộc tính khơng phải khóa bảng chun biệt hóa chuyển đổi thành giá trị thuộc tính OWL Ví dụ, lớp Manager- Teacher lớp lớp Teacher, hiển nhiên đối tượng lớp ManagerTeacher đối tượng lớp Teacher hai đối tượng phải có chung IRI Vì việc tạo thêm đối tượng cho ghi bảng Teacher-Manager không cần thiết đối tượng tồn tập đối tượng lớp Teacher Khi chuyển đổi, thuộc tính Manager-Teacher_Position có domain lớp Manager- Teacher Dựa vào domain thuộc tính, suy luận liệu Ontology lớp cụ thể đối tượng Một đóng góp báo việc chuyển đổi 190 TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC ĐÀ LẠT [ĐẶC SAN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN] bảng kết hợp thành Ontology Chúng cho điểm khác biệt so với nghiên cứu trước KẾT LUẬN Trong báo này, chúng tơi trình bày luật chuyển đổi từ sở liệu quan hệ sang Ontology Dựa mối kết hợp bảng sở liệu, đưa Axiom cho Ontology nhằm hỗ trợ mô đun suy luận ứng dụng Sematic web So với nghiên cứu có, việc chuyển đổi liệu sở liệu quan hệ sang Ontology có trọng đến ngữ nghĩa mơ hình tri thức sau chuyển đổi Mặt khác, luật chuyển đổi đưa chi tiết bao phủ hầu hết trường hợp sở liệu chuẩn Dựa vào luật đề xuất, mơ đun xây dựng để tự động chuyển đổi sở liệu quan hệ thành Ontology Tuy nhiên, để đảm bảo mơ hình tri thức cho Ontology thể cách có ý nghĩa, tên thuộc tính OWL sửa đổi cách thích hợp trước chuyển đổi ghi sở liệu quan hệ thành Ontology Để Ontology chia sẻ sử dụng cách có hiệu quả, Ontology chuyển đổi tích hợp với Ontology khác Vì vậy, bên cạnh việc đề xuất luật để hỗ trợ việc suy luận Ontology chuyển đổi, việc tích hợp Ontology từ nhiều nguồn khác phải cần trọng nghiên cứu TÀI LIỆU THAM KHẢO Arenas, M (2012) A direct mapping of relational data to RDF Retrieved from http://www.w3.org/TR/rdb-direct-mapping/ Ayoub, O., Mohamed, B., & Ilias, C (2015) Creating an RDF graph from a relational database using SPARQL Journal of Software, 10(4), 384-391 Das, S (2012) R2RML: RDB to RDF mapping language Retrieved from http://www.w3.org/TR/r2rml/ Dean, A., & Jim, H (2011) Semantic web for the working Ontologist (2nd ed.) Massachusetts, USA: Morgan Kaufmann Huỳnh T A (2015) Các luật chuyển đổi từ CSDL quan hệ sang Ontology Bài báo trình bày Hội thảo khoa học CNTT Truyền thông ICT 2015, Việt Nam Huỳnh Tuấn Anh 191 Lei, Z., & Jing, L (2011) Automatic generation of Ontology based on database Journal of Computational Information Systems, 7(4), 1148-1154 Mallede, W Y., Marir, F., & Vassilev, V T (2013) Algorithms for mapping RDB schema to RDF for facilitating access to deep web Paper presented at The First International Conference on Building and Exploring Web Based Environments, Spain Pascal, H., Markus, K., & Bijan, P (2012) OWL web Ontology language primer (2nd ed.) Retrieved from: http://www.w3.org/TR/ 2012/REC-owl2-primer-20121211/ Raji, G., & Nadine, C (2007) Database to Ontology mapping generation for semantic interoperability Paper presented at the Very Large Database Endowment ’07, Austria Shufeng, Z., Haiyun, L., Mei, H., & Huaiwei, Z (2010) Ontology generator from relational database based on Jena Computer and Information Science, 3(2), 2140 KNOWLEDGE MODELING FOR A RELATIONAL DATABASE IN ONTOLOGY WEB LANGUAGE (OWL) Huynh Tuan Anha* a The Faculty of Information Technology, Nhatrang University, Khanhhoa, Vietnam * Corresponding author: Email: anhht@ntu.edu.vn Article history Received: January 10th, 2017 | Received in revised form: April 10th, 2017 Accepted: May 11th, 2017 Abstract This paper presents a knowledge modeling method by Ontology Web Language (OWL) for a relational database The proposed method contains the rules for transforming data in a relational database into Ontology and Axioms for supplementing meaning of a relational database Based on these rules, data in a relational database could be converted into triples Resource Description Framework (RDF)/OWL for Semantic web applications Keywords: Mapping; Ontology; OWL; Relational Database; RDF; RDFS; Semantic web  ... buộc): Các Ontology mô tả ràng buộc giá trị (range) thuộc tính ràng buộc chủ thể (domain) thuộc tính 3.2 Cơ sở liệu quan hệ Cơ sở liệu quan hệ mơ hình liệu dựa lý thuyết quan hệ Một sở liệu tổ chức... từ sở liệu quan hệ sang Ontology Dựa mối kết hợp bảng sở liệu, đưa Axiom cho Ontology nhằm hỗ trợ mô đun suy luận ứng dụng Sematic web So với nghiên cứu có, việc chuyển đổi liệu sở liệu quan hệ. .. đổi sở liệu quan hệ thành Ontology Tuy nhiên, để đảm bảo mơ hình tri thức cho Ontology thể cách có ý nghĩa, tên thuộc tính OWL sửa đổi cách thích hợp trước chuyển đổi ghi sở liệu quan hệ thành Ontology