Ứng dụng Semantic Web vào tìm kiếm kiến thức tài liệu đào tạo môn toán của khối 12 (Luận văn thạc sĩ)Ứng dụng Semantic Web vào tìm kiếm kiến thức tài liệu đào tạo môn toán của khối 12 (Luận văn thạc sĩ)Ứng dụng Semantic Web vào tìm kiếm kiến thức tài liệu đào tạo môn toán của khối 12 (Luận văn thạc sĩ)Ứng dụng Semantic Web vào tìm kiếm kiến thức tài liệu đào tạo môn toán của khối 12 (Luận văn thạc sĩ)Ứng dụng Semantic Web vào tìm kiếm kiến thức tài liệu đào tạo môn toán của khối 12 (Luận văn thạc sĩ)Ứng dụng Semantic Web vào tìm kiếm kiến thức tài liệu đào tạo môn toán của khối 12 (Luận văn thạc sĩ)Ứng dụng Semantic Web vào tìm kiếm kiến thức tài liệu đào tạo môn toán của khối 12 (Luận văn thạc sĩ)Ứng dụng Semantic Web vào tìm kiếm kiến thức tài liệu đào tạo môn toán của khối 12 (Luận văn thạc sĩ)Ứng dụng Semantic Web vào tìm kiếm kiến thức tài liệu đào tạo môn toán của khối 12 (Luận văn thạc sĩ)
HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - NGUYỄN QUỐC CƯỜNG ỨNG DỤNG SEMANTIC WEB VÀO TÌM KIẾM KIẾN THỨC TÀI LIỆU ĐÀO TẠO MƠN TỐN CỦA KHỐI 12 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) TP.HCM - 2018 HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG - NGUYỄN QUỐC CƯỜNG ỨNG DỤNG SEMANTIC WEB VÀO TÌM KIẾM KIẾN THỨC TÀI LIỆU ĐÀO TẠO MƠN TỐN CỦA KHỐI 12 CHUYÊN NGÀNH : HỆ THỐNG THÔNG TIN MÃ SỐ : 8480104 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS ĐẶNG TRƯỜNG SƠN TP.HCM – 2018 i LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2018 Học viên thực luận văn NGUYỄN QUỐC CƯỜNG ii LỜI CẢM ƠN Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến TS ĐẶNG TRƯỜNG SƠN, giảng viên hướng dẫn luận văn tơi, thầy tận tình dẫn, truyền đạt lại kiến thức kinh nghiệm quý báu cho tơi suốt q trình thực luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Q Thầy Cơ giáo Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng sở Thành phố Hồ Chí Minh trang bị cho kiến thức tảng quan trọng suốt q trình tơi theo học Tôi xin chân thành cảm ơn, Hội đồng chấm đề cương góp ý cho đề cương luận văn Cuối cùng, tơi xin cảm ơn, gia đình, đồng nghiệp động viên, tạo điều kiện cho suốt năm học tập nghiên cứu Mặc dù cố gắng song luận văn không tránh khỏi thiếu sót Tơi mong nhận ý kiến đóng góp Q Thầy Cơ để tơi hồn thiện đề tài Tơi xin trân trọng cảm ơn Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2018 Học viên thực luận văn NGUYỄN QUỐC CƯỜNG iii Mục lục LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT vi DANH SÁCH BẢNG vii DANH SÁCH CÁC HÌNH viii PHẦN MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục đích đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Kết dự kiến đề tài Bố cục luận văn CHƯƠNG - LÝ THUYẾT VỀ SEMANTIC WEB 1.1 Semantic Web 1.1.1 Giới thiệu Semantic Web 1.1.2 Ví dụ Semantic Web 1.1.3 So sánh hệ Web 1.2 Kiến trúc Semantic web 1.3 Ontology (bản thể luận) CHƯƠNG - ĐỀ XUẤT HỆ THỐNG ỨNG DỤNG TÌM KIẾM THEO NGỮ NGHĨA 10 2.1 Khảo sát ứng dụng tìm kiếm thông tin 10 2.1.1 Các ứng dụng nước 10 2.1.2 Các ứng dụng nước 10 2.2 Đặt vấn đề 11 2.2.1 Nhu cầu đối tượng sử dụng 11 2.2.2 Đề xuất ứng dụng 11 2.2.3 Yêu cầu ứng dụng 12 2.3 Phân tích vấn đề 12 iv 2.3.1 Vấn đề lưu trữ liệu 12 2.3.2 Vấn đề tìm kiếm 12 2.4 Giải pháp 13 2.4.1 Ontology 14 2.4.2 Giao diện web 14 2.4.3 Ngôn ngữ SPARQL 15 2.5 Đặc tả hệ thống tìm kiếm kiến thức, tài liệu 18 2.5.1 Chức hệ thống 18 2.5.2 Mô tả hệ thống 18 2.6 Môi trường cơng cụ lập trình ứng dụng 18 2.6.1 Ưu điểm Protégé 19 2.6.2 Thư viện Jena Framework 21 CHƯƠNG - PHÂN TÍCH, THIẾT KẾ, XÂY DỰNG 24 HỆ THỐNG 24 3.1 Phân tích hệ thống tìm kiếm 24 3.1.1 Tổng quan hệ thống 24 3.1.2 Chức tìm kiếm hệ thống 24 3.2 Thiết kế Ontology kiến thức toán 12 26 3.3.1 Các bước xây dựng 26 3.3.2 Thiết kế mơ hình liệu Ontology kiến thức Tốn lớp 12 30 3.3 Thiết kế, xây dựng ứng dụng Semantic Web 34 3.3.1 Mơ hình thiết kế hệ thống 34 3.3.2 Xây dựng Ontology, sử dụng Protégé 36 CHƯƠNG – TRIỂN KHAI VÀ ĐÁNH GIÁ ỨNG DỤNG 39 4.1 Thiết kế hệ thống ứng dụng thực tế 39 4.1.1 Giao diện ứng dụng 39 4.1.2 Các quyền hệ thống 40 4.1.3 Biểu đồ quyền sử dụng hệ thống 40 4.2 Mô tả triển khai ứng dụng 42 4.2.1 Biểu đồ mô tả phân cấp chức 42 v 4.2.2 Mơ tả chương trình 42 4.2.2 Mô tả lưu trữ liệu hệ thống 43 4.2.3 Triển khai ứng dụng 44 4.3 Đánh giá ứng dụng 45 4.4 So sánh với ứng dụng semantic web khác có 46 4.4.1 Các cơng trình ngun cứu nước biết 46 4.4.2 Website tìm kiếm theo ngữ nghĩa Wolframalpha 46 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 48 Kết đạt luận văn 48 Hướng phát triển 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 PHỤ LỤC 52 vi DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt CNTT Information Technology Công nghệ thông tin RDF Resource Description Framework Khung Mô tả Tài nguyên RDFS Lược đồ khung Mô tả Tài nguyên OWL Resource Description Framework Schema Ontology Web Language DL Description Logic Mơ tả logic DIG DL Implementation Group Nhóm thực mô tả logic XML eXtensible Markup Language Ngôn ngữ đánh dấu mở rộng API Application Programming Interface Giao diện lập trình ứng dụng Ngơn ngữ thể học cho Web vii DANH SÁCH BẢNG Bảng 1.1 Bảng so sánh hệ Web Bảng 4.1 Bảng mô tả quyền sử dụng hệ thống 40 Bảng 4.2 Bảng đặc tả quyền sử dụng hệ thống 41 viii DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1.1 So sánh Web 2.0 & Semantic Web Hình 1.2 Ví dụ minh họa tìm kiếm google Hình 1.3 Kiến trúc Semantic Web Hình 2.1 Kiến trúc Jena Framework 19 Hình 2.2 Minh họa chương trình Protégé 20 Hình 2.3 Kiến trúc Jena 22 Hình 3.1 Sơ đồ xử lý tổng quan hệ thống 24 Hình 3.2 Minh họa tìm kiếm hệ thống 25 Hình 3.3 Minh họa hệ thống tìm kiếm theo ngữ nghĩa Google 26 Hình 3.4 Các thuộc tính Ontology tốn 12 33 Hình 3.5 Minh họa thuộc tính quan hệ Ontology tốn 12 34 Hình 3.6 Mơ hình ứng dụng tìm kiếm theo ngữ nghĩa 35 Hình 3.7 Minh họa xây dựng ontology 36 Hình 3.8 Biểu diễn tổng thể Ontology 37 Hình 3.9 Tìm kiếm theo từ khoá kết theo ngữ nghĩa, liên đới 38 Hình 4.1 Giao diện chương trình 39 Hình 4.2 Biểu đồ quyền sử dụng hệ thống 40 Hình 4.3 Biểu đồ mơ tả khối chức chương trình 42 Hình 4.4 Cấu hình tập tin RDF chứa Ontology 42 Hình 4.5 Ảnh mơ tả file Ontology mở dạng text 43 Hình 4.6 Màn hình ứng dụng triển khai 44 Hình 4.7 Minh họa bấm vào từ khóa liên đới 45 Hình 4.8 Minh họa trang web Wolframalpha 47 48 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Kết đạt luận văn Việc nghiên cứu, ứng dụng semantic web để xây dựng ứng dụng tìm kiếm kiến thức mơn tốn lớp 12 thu kết ban đầu Về mặt lý thuyết, luận văn nêu cốt lỗi lý thuyết Semantic Web, liên kết siêu liệu đối tượng Đây mở rộng Web tại, theo cách thông tin xác định ý nghĩa tốt hơn, hiểu cách tổ chức liệu để máy tính người cộng tác với tốt Với việc sử dụng hệ truy vấn SPARQL theo Framework Jena 2.6.4, việc truy vấn liệu khơng tìm theo liệu túy, mà dựa liệu có nghĩa, theo cá thể lớp định nghĩa Ontology trước Về mặt thực nghiệm, luận văn xây dựng ứng dụng Semantic web, thiết kế Ontology hợp lý, giúp học sinh tìm kiếm kiến thức mơn tốn lớp 12 nhanh chóng, giúp tham khảo tập từ đến nâng cao tương ứng lúc tra cứu Ngồi ra, nhờ thơng tin liên đới chun đề, luận văn giúp ích cho học sinh xâu chuỗi kiến thức mơn tốn phổ thơng Hướng phát triển Tuy nhiên, Ontology Toán lớp 12 dừng lại mức độ nhỏ, chưa thật lớn phong phú Cần phải xây dựng Ontology đầy đủ, to lớn để đánh giá mức độ xử lý tìm kiếm xác, cần phải có thuật tốn tổng hợp, rút trích tự động thơng tin từ nguồn đưa vào liệu Ontology Trong tương lai, hướng nghiên cứu Semantic Web tiếp tục phát triển để ứng dụng vào thực tiễn ứng dụng lớn có Bên cạnh đó, cần thu thập thơng tin kiến thức đầy đủ mơn tốn bậc trung học phổ thông, tổ chức liệu hợp lý theo chuyên đề quan trọng hết tổ chức, định nghĩa xác liên đới cá thể cách mạnh mẽ Khi đó, người sử dụng nói chung học sinh nói riêng sử dụng chương trình để tìm kiếm, 49 hệ thống xâu chuỗi lại tất thơng tin có liên quan, từ đến nâng cao, từ lý thuyết đến áp dụng thực tiễn Điều giúp ích nhiều việc ơn luyện kiến thức kì thi tốt nghiệp, đại học… Để đạt mục tiêu này, cần phải xây dựng hệ thống bóc tách thơng tin tự động, xây dựng thuật tốn dò tìm tổng hợp tự động để bổ sung cho liệu nguồn 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đinh Quang Định (2013), nghiên cứu công nghệ web 3.0 (semantic web) khả triển khai áp dụng, Luận văn thạc sĩ tin học, Học Viện Cơng nghệ bưu viễn thơng [2] Phạm Hồng Linh (2011) Ứng dụng semantic web xây dựng hệ thống tìm kiếm văn ngành giáo dục, Luận văn thạc sĩ tin học, trường Đại Học Đà Nẵng [3] Toby Segaran, Colin Evans, and Jamie Taylor (2009) Programming the Semantic web, Copyright © 2009 All rights reserved Printed in the United States of America Published by O’Reilly Media, Inc., 1005 Gravenstein Highway North, Sebastopol, CA 95472 [4] MarkLogic (Feb-8-2015), Semantics Developer’s Guide, Copyright This technology is protected by U.S [5] Dhana Nandini & Bookboon.com (2014), Semantic web and Ontology 1st Edition, ISBN 987-87-403-0827-3, Reviewed by Ms Assistant Professor Swati Ringe [6] Bob DuCharme (2011), Learning SPARQL - Querying and Updating with SPARQL 1.1, Published by O’Reilly Media, Inc., 1005 Gravenstein Highway North, Sebastopol, CA 95472 [7] [Online] Available: http://protege.stanford.edu [Accessed Sep 2017] [8] [Online] Available: http://nlv.gov.vn/nghiep-vu-thu-vien/semantic-web-va-thuvien-so.html [Accessed Oct 2017] [9] [Online] Available: https://jena.apache.org/ [Accessed May 2017] [10] [Online] Available: https://www.w3.org/standards/semanticweb/ [Accessed Oct 2017] 51 [11] [Online] Available: http://www.slideshare.net/thoi_gian/semantic-web-37142215 [Accessed Oct 2017] [12] [Online] Available: 5681.html [Accessed Oct 2017] http://letrungnghia.mangvn.org/Education/sparql-la-gi- 52 PHỤ LỤC Phụ lục I Lý thuyết RDF & RDFS RDF (Resource Description Framework) RDF có nguồn gốc tạo từ đầu năm 1999 tổ chức W3C tiêu chuẩn để mã hóa siêu liệu (metadata) Tên RDF giới thiệu thức tài liệu đặc tả W3C với nội dung sơ lược Nội dung thông tin Web phục vụ chủ yếu cho người, máy móc khơng thể đọc hiểu nội dung Do đó, khó để tự động hóa nội dung Web, quy mô lớn Hơn nữa, với lượng thông tin khổng lồ Web, xử lý chúng phương pháp thủ cơng Vì vậy, W3C đề xuất giải pháp để mô tả liệu Web hiểu máy móc, RDF Năm 2004, nhóm làm việc RDF (RDF Core Working Group) tổng hợp cập nhật RDF từ đặc tả từ tài liệu Dựa tài liệu này, RDF định nghĩa theo cách sau: • RDF ngơn ngữ thể thông tin tài nguyên web (theo tài liệu RDF Primer) • RDF framework cho việc thể thông tin web (theo tài liệu RDF Concept) • RDF ngơn ngữ mục đích chung cho việc thể thông tin Web (theo tài liệu RDF Syntax tài liệu RDF Schema); • RDF ngôn ngữ xác nhận dùng để diễn tả giới từ dùng từ vựng thức xác, đặc biệt từ đặc tả dùng RDFS, để truy cập sử dụng Web, có ý định để cung cấp tảng cho ngôn ngữ xác nhận nâng cao với mục đích tương tự (theo tài liệu RDF Semantics) 53 RDF thành phần tảng quan trọng Semantic Web, đặt XML, RDF sử dụng cú pháp XML để biểu diễn thông tin Ngôn ngữ XML dùng để biểu diễn thông tin RDF gọi RDF/XML Thông qua định dạng này, thơng tin RDF trao đổi dễ dàng hệ thống máy tính hệ điều hành hay ngôn ngữ lập trình ứng dụng khác ❖ Mục tiêu RDF hướng tới gồm: + Xây dựng mơ hình liệu đơn giản; + Xây dựng ngữ nghĩa hợp thức, có khả chứng minh; + Sử dụng từ vựng mở rộng dựa URI; + Sử dụng cú pháp dựa XML; + Hỗ trợ việc sử dụng kiểu liệu lược đồ XML; + Cho phép thực phát biểu nguồn tài nguyên ❖ RDF lần đầu công bố thành tiêu chuẩn thức tổ chức W3C vào tháng 02/1999 tài liệu đặc tả: Resource Description Framework (RDF) Model and Syntax Specification Trải qua nhiều phiên cập nhật, bổ sung, chỉnh sửa Hiện tiêu chuẩn RDF sử dụng phổ biến rộng rãi gồm 06 phần: + Cơ (Primer) RDF: RDF Primer công bố vào tháng 02/2004 + Khái niệm RDF: Resource Description Framework (RDF): Concepts and Abstract Syntax công bố vào tháng 02/2004 + Cú pháp RDF: RDF/XML Syntax Specification công bố tháng 02/2004 + Ngữ nghĩa RDF: RDF Semantics công bố tháng 02/2004 + Từ vựng RDF: RDF Vocabulary Description Language 1.0: RDF Schema công bố tháng 02/2004 + Các trường hợp kiểm tra RDF: RDF Test Cases công bố tháng 02/2004 RDFS (Resource Description Framework Scheme) RDF cung cấp cách để mô tả phát biểu đơn giản resource, sử dụng thuộc tính giá trị định nghĩa trước Tuy nhiên, RDF cho phép định 54 nghĩa quan hệ, khơng nói rõ có loại quan hệ nào, hay kiểu đối tượng có miền Để làm điều này, phải sử dụng phiên mở rộng RDF, gọi lược đồ RDF (RDF Scheme - RDFS) Lược đồ RDF ngôn ngữ thể luận dạng đơn nhất, cung cấp khung để mơ tả lớp, thuộc tính ứng dụng cụ thể Các lớp RDFS giống lớp lập trình hướng đối tượng, cho phép tài nguyên định nghĩa thực thể lóp, hay lớp lớp Để thực phân chia lớp lớp con, RDFS sử dụng phần tử như: rdfs:Class rdfs:subClassOf Định nghĩa lớp Phần tử Mô tả Lớp Kiểu (rdf:subclassof) (rdf:type) rdfs:Resource Tất tài nguyên rdfs:Resource rdfs: Class rdfs:Class Tất lớp rdfs:Resource rdfs: Class rdfs:Literal Giá trị đơn giản rdfs:Resource rdfs: Class rdfs:Datatype Kiểu liệu rdfs:Class rdfs: Class rdfs:XMLLiteral Giá trị đơn giản XML rdfs:Literal rdfs: Datatype rdfs:Property Các thuộc tính rdfs:Resource rdfs: Class rdfs: Statement Các khai báo rdfs:Resource rdfs: Class rdfs:List Các danh sách rdfs:Resource rdfs: Class rdfs: Container Container rdfs:Resource rdfs: Class rdfs:Bag Container khơng có thứ tự rdfs: Container rdfs: Class rdfs:Seq Container có thứ tự rdfs: Container rdfs: Class rdfs:Alt Container thay rdfs: Container rdfs: Class rdfs:Container Thuộc tính quan hệ thành rdf:Property rdfs: Class membershipPrope viên rty 55 Định nghĩa thuộc tính Các thuộc tính RDFS [1] Phần tử Mơ tả RDFS:domain RDFS:Range rdfs:range Hạn chế đối tượng Rdf: Property rdfs:Class rdfs:domain Hạn chế đối tượng Rdf: Property rdfs:Class rdfs:type Thể rdfs: Resource rdfs:Class rdfs:subClassOf Lớp rdfs: Class rdfs:Class rdfs: Property rdfs: Property rdfs: Resource rdfs:Literal rdfs: Resource rdfs:Literal rdfs:subPropertyOf Thuộc tính rdfs:label rdfs:comment Nhãn có nghĩa (dành cho người dùng dễ hiểu) Lời giải (dành cho người dùng dễ hiểu) rdfs:member Thành viên Container rdfs: Resource rdfs: Resource rdfs:first Phần tử rdfs: List rdfs: Resource rdfs: List rdfs: List Phần lại danh rdfs:rest sách Rdf_1, rdf_2 Thành viên Container rdfs: Container rdfs: Resource rdfs:seeAlso Thông tin xem thêm rdfs: Resource rdfs: Resource rdfs:isDefineBy Định nghĩa rdfs: Resource rdfs: Resource rdfs:value Các giá trị có cấu trúc rdfs: Resource rdfs: Resource rdfs:object Đối tượng khai báo rdfs: Statement rdfs: Resource rdfs:predicate Predicate khai báo rdfs: Statement rdfs: Resource rdfs: subject Chủ thể khai báo rdfs: Statement rdfs: Resource Mơ tả tính chất khái niệm Lược đồ RDF cung cấp từ vựng để mô tả làm mà thuộc tính lớp sử dụng RDF 56 Thuộc tính quan trọng sử dụng trường hợp rdfs:range rdfs:domain • dùng để giá trị thuộc tính thể lớp Ví dụ ta có phát biểu sau: ex:Person rdf:type rdfs:Class ex:author rdf:type rdf:Property ex:author rdfs:range ex:Person Phát biểu rằng: ex:Person lớp ex:author thuộc tính thuộc tính ex:author có [đối tượng] thực thể lớp ex:Person Tuy nhiên thuộc tính có nhiều rdfs:range, chẳng hạn: ex:hasMother rdfs:range ex:Female ex:hasMother rdfs:range ex:Person Thuộc tính rdfs:range sử dụng để giá trị kiểu chuỗi kí tự ex:age rdf:type rdf:Property ex:age rdfs:range xsd:string • sử dụng để thuộc tính thuộc tính lớp Ví dụ ta muốn thuộc tính ex:author thuộc tính lớp ex:Book, ta có phát biểu sau: ex:Book rdf:type rdfs:Class ex:author rdf:type rdf:Property ex:author rdfs:domain ex:Book Và thuộc tính có nhiều thuộc tính rdfs:domain khác: exterms:weight ex:MotorVehicle rdfs:domain ex:PC exterms:weight dfs:domain 57 Phụ lục II Lý thuyết Ontology Các phần tử ontology Các cá thể (Individuals) - Thể Các cá thể thành phần bản, tảng ontology Các cá thể ontology bao gồm đối tượng cụ thể người, động vật, bàn cá thể trừu tượng thành viên hay từ Một ontology khơng cần cá thể nào, lý ontology để cung cấp ngữ nghĩa việc phân lớp cá thể, cá thể không thực phần ontology Các lớp (Classes) - Khái niệm Các lớp nhóm, tập hợp đối tượng có tính trừu tượng Chúng chứa cá thể, lớp khác, phối hợp hai Các ontology biến đổi tuỳ thuộc vào cấu trúc nội dung nó: Một lớp chứa lớp con, lớp tổng quan (chứa tất thứ), lớp chứa cá thể riêng lẻ, Một lớp xếp gộp vào bị xếp gộp vào lớp khác Mối quan hệ xếp gộp sử dụng để tạo cấu trúc có thứ bậc lớp, thường với lớp thông dụng kiểu Thing đỉnh lớp rõ ràng kiểu 2002, Ford phía Các thuộc tính (Properties) Các đối tượng ontology mơ tả thơng qua việc khai báo thuộc tính chúng Mỗi thuộc tính có tên giá trị thuộc tính Các thuộc tính sử dụng để lưu trữ thơng tin mà đối tượng có Ví dụ, cá nhân có thuộc tính: Khái_Niệm, Tính_Chất, Định_Nghĩa, Định_Lí… Giá trị thuộc tính có kiểu liệu phức tạp Có loại thuộc tính: 58 ➢ Functional: Một thực thể liên quan nhiều đến thực thể khác, ví dụ thuộc tính “có hương vị” thực thể lớp “thức_ăn” ➢ Inverse Functional: Thuộc tính đảo ngược Functional, thuộc tính “là hương vị của” ➢ Transitive: Thực thể a quan hệ với thực thể b, thực thể b quan hệ với thực thể c -> thực thể a quan hệ với thực thể c ➢ Symmetric: Thực thể a quan hệ với thực thể b -> thực thể b quan hệ với thực thể a Có thể thuộc tính: ➢ Object Property: Liên kết thực thể với thực thể khác ➢ DataType Property: Liên kết thực thể với kiểu liệu XML Schema, RDF ➢ Annotation Property: Thêm thơng tin metadata lớp, thuộc tính hay literal thực thể khác thuộc kiểu Các mối quan hệ (Relation) Một ứng dụng quan trọng việc sử dụng thuộc tính để mơ tả mối liên hệ đối tượng ontology Một mối quan hệ thuộc tính có giá trị đối tượng ontology Một kiểu quan hệ quan trọng kiểu quan hệ xếp gộp (subsumption) Kiểu quan hệ mô tả đối tượng thành viên lớp đối tượng Hiện tại, việc kết hợp ontology tiến trình làm phần lớn thủ công, tốn thời gian đắt đỏ Việc sử dụng ontology sở để cung cấp định nghĩa thông dụng thuật ngữ cốt lõi làm cho tiến trình trở nên dễ quản lý Hiện có nghiên cứu dựa kỹ thuật sản sinh để nối kết ontology, nhiên lĩnh vực hữu mặt lý thuyết Phân loại ontology Ontology có loại sau: 59 • Ontilogy biểu diễn tri thức (Knowledge representation Ontology); • Ontology tổng quát (Generic Ontology); • Metadata ontology cung cấp từ vựng; • Ontology lĩnh vực (Domain Ontology); • Ontology tác vụ (Tast Ontology); • Ontology lĩnh vực – tác vụ (Domain – Tast Ontology); • Ontology ứng dụng (Application Ontology); • Ontology mục (Index Ontology); • Ontology hỏi trả lời (Tell and Ask Ontology) Vai trò Ontology Chia sẻ hiểu biết chung khái niệm, cấu trúc thông tin người hệ thống phần mềm: vai trò quan trọng ontology Ta hình dung ontology từ điển chuyên ngành, cung cấp giải thích thuật ngữ cho người khơng có chun mơn u cầu Cho phép tái sử dụng tri thức: vấn đề khó mục tiêu nghiên cứu quan trọng năm gần Nó tốn trộn hai hay nhiều ontology nhỏ thành ontology lớn đầy đủ Cho phép tri thức độc lập với ngôn ngữ: vấn đề liên quan đến tái sử dụng tri thức, vai trò này, toán đặt làm để hệ thống ontology sử dụng ngôn ngữ quốc gia khác mà không cần xây dựng lại Cho phép tri thức trở nên quán tường minh: hay nhiều lĩnh vực cụ thể, có khái niệm khác có tên, điều gây nhập nhằng ngữ nghĩa Tuy nhiên, hệ thống ontology khái niệm phải Cung cấp phương tiện cho cơng việc mơ hình hóa: thân ontology tập khái niệm phân cấp liên kết với quan hệ Cơ khái 60 niệm xem lớp, mà đối tượng lớp quan hệ góp phần tạo nên cấu trúc toán Cung cấp phương tiện cho việc suy luận: số ngôn ngữ ontology tích hợp lớp ontology suy luận (Ontology Inference Layer) bên cho mục đích suy luận logic tập quan hệ đối tượng hệ thống Các ứng dụng Ontology Ontology ứng dụng vào nhiều lĩnh vực như: tích hợp thơng tin thơng minh, hệ thống thông tin cộng tác, phục hồi thông tin, thương mại điện tử, quản trị tri thức, xử lý ngôn ngữ tự nhiên, E-learning, web portals search engines, ứng dụng Metadatadriven, rút trích thơng tin, Data Text Web Mining, Information brokering Ontology Web Language (OWL) OWL ngôn ngữ gần XML dùng để mô tả hệ sở tri thức OWL ngôn ngữ đánh dấu dùng để xuất chia sẻ liệu Internet thơng qua mơ hình liệu gọi “ontology” Ontology mô tả lĩnh vực (domain) diễn tả đối tượng lĩnh vực mối quan hệ đối tượng OWL phần mở rộng từ vựng RDF kế thừa từ ngôn ngữ DAML+OIL Web ontology – dự án hỗ trợ W3C OWL biểu diễn ý nghĩa thuật ngữ từ vựng mối liên hệ thuật ngữ để đảm bảo phù hợp với trình xử lý phần mềm OWL xem kỹ thuật trọng yếu để cài đặt cho Semantic Web tương lai OWL thiết kế đặc biệt để cung cấp cách thức thông dụng việc xử lý nội dung thông tin Web Ngôn ngữ kỳ vọng cho phép hệ thống máy tính đọc thay cho người Vì OWL viết XML, thơng tin OWL dễ dàng trao đổi kiểu hệ thống máy tính khác nhau, sử dụng hệ điều hành ngôn ngữ ứng dụng khác Mục đích OWL cung cấp chuẩn để tạo tảng để quản lý tài sản, tích hợp mức doanh nghiệp để chia sẻ tái sử dụng liệu Web OWL phát triển 61 có nhiều tiện lợi để biểu diễn ý nghĩa ngữ nghĩa so với XML, RDF RDFS, OWL đời sau ngơn ngữ này, có khả biểu diễn nội dung mà máy biểu diễn Web Các phiên OWL Hiện có ba loại OWL: OWL Lite, OWL DL (description logic), OWL Full • OWL Lite: hỗ trợ cho người dùng chủ yếu cần phân lớp theo thứ bậc ràng buộc đơn giản Ví dụ: Trong hỗ trợ ràng buộc tập hợp, cho phép tập hợp giá trị hay Điều cho phép cung cấp công cụ hỗ trợ OWL Lite dễ dàng so với khác • OWL DL (OWL Description Logic): hỗ trợ cho người dùng cần diễn cảm tối đa cần trình tính tính tốn tồn vẹn (tất kết luận phải đảm bảo để tính tốn) tính định (tất tính tốn kết thúc khoảng thời gian hạn chế) OWL DL bao gồm tất cấu trúc ngôn ngữ OWL, chúng sử dụng với hạn chế (Ví dụ: Trong lớp lớp nhiều lớp, lớp thể lớp khác) OWL DL định theo tương ứng với logic mô tả, lĩnh vực nghiên cứu logic tạo nên thiết lập thức OWL • OWL Full: muốn đề cập tới người dùng cần diễn cảm tối đa tự RDF mà khơng cần đảm bảo tính tốn biểu thức Ví dụ, OWL Full, lớp xem xét đồng thời tập cá thể cá thể thân OWL Full cho phép ontology gia cố thêm ý nghiã từ vựng định nghĩa trước (RDF OWL) Các phiên tách biệt tiện ích khác nhau, OWL Lite phiên dễ hiểu phức tạp OWL Full Mối liên hệ ngôn ngữ OWL: - Mọi ontology hợp lệ dựa OWL Lite ontology hợp lệ OWL DL - Mọi ontology hợp lệ dựa OWL DL ontology hợp lệ OWL Full 62 - Mọi kết luận hợp lệ dựa OWL Lite kết luận hợp lệ OWL DL - Mọi kết luận hợp lệ dựa OWL DL kết luận hợp lệ OWL Full ... hàm, ứng dụng đạo hàm, tập đạo hàm… 12 2.2.3 Yêu cầu ứng dụng "Ứng dụng Semantic Web vào tìm kiếm kiến thức tài liệu đào tạo mơn tốn khối 12 cho phép tìm kiếm văn theo yếu tố sau: chủ đề toán. .. QUỐC CƯỜNG ỨNG DỤNG SEMANTIC WEB VÀO TÌM KIẾM KIẾN THỨC TÀI LIỆU ĐÀO TẠO MƠN TỐN CỦA KHỐI 12 CHUN NGÀNH : HỆ THỐNG THÔNG TIN MÃ SỐ : 8480104 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) NGƯỜI... kiếm kiến thức - tài liệu đào tạo mơn tốn khối 12 cho luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ 2 Mục đích đề tài - Nghiên cứu kiến trúc, mơ hình công nghệ Semantic Web (Web 3.0) - Xây dựng Ontology kiến thức,