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 12 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 16 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 19 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 22 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) 23 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 27 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 30 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 31 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 32 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 33 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 34 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 35 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 36 ETC故障診断オントロジー B/A 37
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