オントロジー

知識モデリング
1
PSM
→PSM(Problem Solving Methods)
の体系化
→推論エンジンの仕様を与える
→Common KADS(アムステルダム大学)
が普及
→実装との対応付けは不十分
2
中粒度メソッドリポジトリのイメージ
Merge
Abstract
Insatiate
Compare
Specify
Assign
Select
Generalize
Assemble
Match
Specializes
Compute
Sort
Classify
Transform
Replace
Propagate
Predict
Obtain
Receive
Provide
Present
3
4
5
6
7
8
task
diagnosis
diagnosis
through
generate-and-test
task method
decomposition
cover
obtain
predict
inferences
compare
transfer function
9
complaint
cover
hypothesis
causal
model
predict
manifestation
model
obtain
expected
finding
actual
finding
compare
result
10
engine does
complaint
not start
state dependency
rules
gas dial = normal
causal
model
actual
finding
cover
hypothesis
predict
empty fuel tank
obtain
expected
finding
compare
gas dial = zero/low
manifestation
rules
manifestation
model
not equal
result
11
Webストアと配送業の合成
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ビジネスモデル→推論プリミティブ(ワークフロー)
13
PSMだけでは不十分?
Input
PSM
Output
Reference
入力,出力,参照する情報の定義が必要
→概念定義→オントロジー
14
オントロジー
15
オントロジーとは?
• 情報系のオントロジーは,哲学のオントロジーとは異なる
• 概念(化)の明示的仕様
–
–
–
–
concepts
properties and attributes of concepts
constraints on properties and attributes
Individuals (often, but not always)
• カタログ
– Amazon.com product catalog
• タキソノミィ(Taxonomies)
– Yahoo! categories
• ターミノロジィ
– Unified Medical Language System (UMLS)
– UNSPSC - terminology for products and services
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オントロジーの形式度
• 非形式的
• 準非形式的
• 準形式的
• 形式的
:自然言語で自由に表現されるもの
:制限付き構造化された形式の
自然言語で表現されたもの
:人工の形式言語で表現されるもの
:健全性や完全性を持つ形式的意味
論によって定義されたもの
17
An Ontology Spectrum
18
オントロジーの分類
汎用性
固有性
各レベルの
情報を利用して
切り分けを
明確にする
形式度
st
1
2nd Level
rd
3 Level
Level
• 3つの軸による分類
• General
最も一般的なレベル
General • Generic
対象領域があるが
Generic やはりかなり一般的
Specific • Specific
特定領域に固有
Light
WeightMiddle Heavy
Weight
Weight
情報量
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General Ontology
• WordNet(プリンストン大学で開発.名詞が
約10万語.IS-A,HAS-Aが定義.フリー)
http://www.cogsci.princeton.edu/cgibin/webwn
• CYC(米国MCCで開発)
• EDR(日本電子化辞書)
20
WordNet
• 10万語以上の概念を体系化(General)
• is-a,has-a関係など
• 計算機で利用可能
21
WordNet
• http://wordnet.princeton.edu/
• 最新版:ver.3.0 for Unix-like system
– Windows版はver.2.1
• 約11万7千のsynset(同義語の集合)
• 約15万語(名詞,動詞,形容詞,副詞)
• synset間には,品詞ごとにいくつかの関係
が定義されている
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WordNet:
synset(名詞)間の主な関係
• hypernym
– X hypernym Y → XはYの上位概念(synset)
• hyponym
– X hyponym Y → XはYの下位概念(synset)
• holonym
– X holonym Y → XはYを持つ(has-a)
• meronym
– X meronym Y → XはYの一部(part-of)
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キーワードを入力
product:
名詞に関して6つのsynset(意味)が定義されている
24
WordNet (オントロジーサンプル)
25
Cyc
• 世界最大の知識ベース
– 2007年現在,約20万概念の定義,100万以上の主張を
記述
• マイクロ理論 (microtheories)
– 部分世界の内部だけで整合性を保持
• OpenCyc
– Cycのオープンソース版
– http://opencyc.org/
– 試用版:
• http://www.yamaguti.comp.ae.keio.ac.jp:3602/cgi-bin/cyccgi/cg?cbstart
26
OpenCycの特徴
•
•
•
•
•
固有の用語は「#$」ではじまる
「#$is-a」関係はinstance-ofを意味する
「#$genls」関係はis-a関係を意味する
「Mt」はマイクロ理論( microtheories )の省略
WordNetのsynsetとの対応関係を定義
– Mt : WordNetMappingMt の
synonymousExternalConcept
• OpenCyc KB Browser
– sourceforge.netからダウンロード可能
– Windows版とLinux版
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28
EDR電子化辞書の概念
コンピュータという概念
0ffcb7
概念
・識別子
・日本語と英語の
見出しの集合
・意味(説明)
・読み
・品詞
電子計算機
コンピュータ
コンピューター
電算機
computer
brain box
computery
electronic brain
電子回路を用いて計算,判断,記憶
などを自動的に行う装置
an electronic device that speedily
and automatically performs
calculations, makes judgments and
memorizes large amounts of
information
概念A
概念B
概念C
概念D
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EDR概念体系辞書:is-a関係
生命体
人間
役割で捉えた人間
職業で捉えた人間
学生
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EDR概念記述辞書:その他の関係
• object: 動作・変化の影響を受ける対象
– 食べる—object→りんご
• agent: 有意志動作を引き起こす主体
– 食べる—agent→父
• goal: 事象の主体または対象の最後の位置
– 行く—goal→東京
• implement: 有意志動作における道具・手段
– 切る—implement→ナイフ
• a-object: 属性をもつ対象
– 赤い—a-object→トマト
• place: 事象の成立する場所
– 遊ぶ—place→部屋
• scene: 事象の成立する場面
– 演じる—scene→ドラマ
• cause: 事象の原因,理由
動詞的概念が名詞的概念を
支配する場合の格関係を中心に
8種類の概念関係を記述
– 死んだ—cause→インフルエンザ
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領域オントロジー
http://www.wikipediaontology.org/wikiont.html
歴史
上の
身分
分け方
①言葉(概念)
分類階層木
人・もの・
こと分析
②言葉(=固有表現、
具体物)ネットワーク
農民
建築
物
神
日本
の神
武士
日本
の城
岐阜
城
豊臣
秀吉
妻
織田
信長
墓所
生誕
日本
の
寺院
階層性
+
関係性
本蓮
寺
建立
主君
領域性
+
利用目的
濃姫
創建年
宗派
本能
寺
天文3年5月12日
宗派
創建年
1415年
1347年
法華
宗本
門流
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医療分野のオントロジー:SNOMED-CT
すべての概念は「SNOMED CT Concept」
という最上位概念の下位概念になっている
SNOMED CT Concept
所見 Finding
疾患 Disease
処置 Procedure
・・・・・
19のカテゴリー
• 「所見」「疾患」「処置」などの最上位概念のすぐ下の
概念を、「カテゴリー」と呼び、全部で19種類ある。
すべての概念(34万)はいずれかのカテゴリーに属
する
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ビジネスプロセスオントロジー
Process Handbook (MIT)
Modifyを体系化
店で販売する
どのように売るか(how)で具体化
店舗で販売する
ネットで販売する
販売する
何を売るか(What)で具体化
商品を販売する
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サービスを販売する
オントロジー開発工程
determine
scope
consider
reuse
enumerate
terms
define
classes
define
properties
define
constraints
create
instances
1.Scope決定(利用目的,タスク:検索改善、KM、QA…)
2.再利用(ワードネット,オントロジー検索エンジン)
3.用語枚挙(自然言語処理)
4.クラス定義
5.プロパティ定義:テーマによって標準的語彙がある
6.制約定義
7.インスタンス定義
8.Scopeから考えて4-7は妥当か? Go to 4
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ETC故障診断オントロジー B/A
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