オントロジー技術者のためのセマンティックウェブ

オントロジー技術とセマンティックweb技術

オントロジー技術は、特定のドメインや分野における概念や用語の関係性を明確に定義するための技術であり、意味論的な枠組みを提供するため、情報の相互運用性を向上させることができるため、異なるアプリケーション間で共通の理解を持つことができたり、機械間での情報共有や処理が容易になるという特徴を持つ。

一方、セマンティックウェブ技術は、ウェブ上の情報をより意味のある形式で表現し、相互運用性を高めるための技術であり、RDFやOWLなどの技術を使用して、情報を意味のある形式で表現し、SPARQLを使用することで、データを効率的に取得することができる。このセマンティックウェブ技術は、オントロジー技術を利用することで、情報をより明確に定義し、関連性を明確にするための共通の枠組みを提供することができる。

オントロジー技術者は、ビジネスや科学、医療など、さまざまな分野で活躍しており、彼らは、分野に特化した専門用語や概念を理解し、その分野のオントロジーを開発することで、セマンティックウェブ上で情報をより効果的に管理できるようにしている。またオントロジー技術者は、セマンティックウェブを使用して、検索エンジン、情報処理、データ統合、知識管理、アプリケーション開発などのさまざまな目的を達成している。ここではこのオントロジー技術者の観点から見たセマンティックウェブ技術に関して「Semantic Web for the Working Ontologist」をベースに述べている。

オントロジー技術者のためのセマンティックウェブ

本書では主に、RDF、RDFS、OWL等のmodeling言語の解説をそれらを使ったオントロジーのモデリングについて、言語の解説と実際のモデリング手法のステップについて述べられている。オントロジーについて述べられている11-12章については以前述べた形式意味論の文献を事前に読んでおくとさらに理解が深まると思う。目次は以下のようになる。

Chapter 1 What is the Semantic Web?
(第1章 セマンティック・ウェブとは何か？)
  What is a Web?
  (ウェブとは何か？)
  Smart, Web, Dumb Web
  (スマート、ウェブ、スマートじゃない・ウェブ)
     Smart Web application
　　　　　　　　　　(スマート・ウェブ・アプリケーション)
     Connected data is smart data
     (接続されたデータはスマート・データ)
  Semantic Data
  (セマンティック・データ)
     A distributed web of data
     (データの分散したウェブ)
     Features of Semnatic Web
     (セマンティック・ウェブの特徴)
     What about the round-worlders?
     (rounded-worlderについて)
     To reach their own
     (自分にたどり着くために)
     There's always one move
     (必ず一手がある)
  Summary
  (まとめ)
     Fundamental concept
     (基本的な考え方)

Chapter 2 Semantic Modeling
(第2章 意味的モデリング)
  Modeling for Human Commenication
  (人とのコミュニケーションのためのモデリング )
  Explanation Prediction
  (説明 予測)
  Meditating Variability
  (媒介 変動性)
     Variation and classes
     (変動とクラス)
     Variation ans layers
     (変動と層)
  Expressivity in Modeling
  (モデリングにおける表現力 )
  Summary 
  (まとめ) 
     Fundamental concept 
     (基本的な考え方)

Chapter 3 RDF - The basis of the Semantic Web
(第3章 RDF - セマンティック・ウェブの基礎)
  Distributing Data across the Web
  (ウェブ上でデータを配布する )
  Merging Data from Multiple Sources
  (複数のソースからのデータをマージする)
  Namespaces, URLs, and identity
  (名前空間、URL、アイデンティティ)
     Expressing URIs in print
     (印刷物でURIを表現する)
     Standard namespaces
     (標準的な名前空間)
  identifiers in the RDF Namespace
  (名前空間の識別子)
  Higher-order Relationships
  (高次の関係)
  Alternatives for Serialization
  (シリアル化のための代替手段)
     N-triples
     Turtle
  RDF/XML
  Blank Nodes
     Ordered information in RDF
     (RDFにおける順序付けされた情報)
  Summary
  (まとめ)
     Fundamental concept
     (基本的な概念)

Chapter 4 Semantic Web application architecture
(第4章 セマンティックウェブのアプリケーションアーキテクチャ)
  RDF Parser/Serializer
  (RDFパーサー／シリアライザー)
     Other data sources
     (その他のデータソース)
  RDF Store
  (RDFストア)
     RDF data standards and interoperability of RDF stores
     (RDFデータの標準化とRDFストアの相互運用性)
     RDF query engines
     (RDFクエリエンジン)
     Comparison to relational queries
     (リレーショナルクエリとの比較 )
  Application Code
  (アプリケーションコード)
     RDF-backed web portals
     (RDFバックのウェブポータル)
  Data Federation
  (データフェデレーション)
  Summary
  (まとめ)
     Fundamental concept
     (基本概念)

Chapter 5 Querying the Semantic Web-SPARQL
(第5章 セマンティックWeb-SPARQL)
  Tell-and-Ask System
  (問い合わせシステム)
     Common tell-and-ask infrastructure - spreadsheets
     (一般的な問い合わせインフラ - スプレッドシート)
     Advanced tell-and-ask infrastructure - relational database
     (高度な問い合わせインフラ - リレーショナル・データベース)
  RDF as a Tell-and-Ask System
  (問い合わせシステムとしてのRDF)
  SPARQL - Query Language for RDF
  (SPARQL - RDFの問い合わせ言語)
     Naming question words in SPARQL
     (SPARQLにおける質問語の命名)
     Query structure vs. data structure
     (クエリ構造とデータ構造の比較)
     Ordering of triples in SPARQL queries
     (SPARQLクエリにおけるトリプルの順序付け)
     Querying for properties and schema
     (プロパティとスキーマの問い合わせ)
     Variables, bindings, and filters
     (変数、バインディング、およびフィルター)
     Optional matches
     (オプションのマッチ)
     Negation(SPARQL 1.1)
     (否定)
     Yes/No queries
     (Yes/No クエリ)
  Construct Queries in SPARQL
  (SPARQLでのCONSTRUCTクエリ)
  Using Results of CONSTRUCT Queries
  (CONSTRUCT クエリの結果を使用する)
  SPARQL rules - using SPARQL as a Rule Language
  (SPARQLルール - ルール言語としてのSPARQLの使用)
     Transitive queries(SPARQL1.1)
     (推移クエリ)
  Advanced Features of SPARQL
  (SPARQL の高度な機能)
     Limits and ordering
     (制限と順序)
  Aggregates and Grouping(SPARQL1.1)
  (集約とグループ化)
  Subqueries(SPARQL1.1)
  (サブクエリ)
  Union
  (ユニオン)
  Assignments(SPARQL1.1)
  (割り当て)
  Federating SPARQL Queries
  (SPARQL クエリの統合)
  Summary
  (まとめ)
     Fundamental concept
     (基本概念)

Chapter 6 RDF and Inferencing
(第6章 RDFと推論)
  Inference in the Semantic Web
  (セマンティック・ウェブにおける推論)
     SPARQL and inference
     (PARQLと推論)
     Virtues of inference-based semantics
     (推論ベースのセマンティクスの長所)
  Where Are The Smarts?
  (賢さはどこにあるのか？)
     Asserted triples versus inferred triples
     (アサートされたトリプルと推論されたトリプル)
  When Does Inferencing Happen?
  (推論はいつから行われるのか？)
     Inferencing as specification
     (仕様としての推論)
  Summary
  (まとめ)
     Fundamental concept
     (基本概念)

Chapter7 RDF schema
(第7章 RDFスキーマ)
  Schema Languages and Their Function
  (スキーマ言語とその機能)
     Relationship between schema and data
     (スキーマとデータの関係)
  The RDF Schema Language
  (RDFスキーマ言語)
     Relationship propagation through rdf:subProprtyOf
     (rdf:subProprtyOfによる関係の伝播)
     Typing data by usage rdfs:domain and rdfs:range
     (rdfs:domain、rdfs:range domainとrangeの組み合わせによるデータの型付け)
     Combination of domain and range with rdfs:subClassOf
　　　　　　　　　　(rdfs:subClassOfによるdomainとrangeの組み合わせ)    
  RDFS Modeling Combinations Patterns
  (RDFSモデリングの組み合わせ パターン)
     Set intersection
     Property intersection
  Set Union
　　　　(集合の統合)
     Property union
     (プロパティのunion)
     Property transfer
     (プロパティのtransfer)
     Property reconcillation
     (プロパティのreconcillation)
     instance-level data integration
     (インスタンスレベルのデータ統合)
     Readable labels with rdfs:label
     (rdfs:labelを使ったラベル付け)
     Data typing based on use
     (用途に応じたデータの型付け)
     Filtering undefined data
     (未定義データのフィルタリング)
     RDFS and knowledge discovery
     (RDFSと知識発見)
  Modeling with Domains and Range
  (ドメインとレンジを使ったモデリング)
     Multiple domains/ranges
     (複数のドメイン/レンジ)
  Nonmodeling Properties in RDFS
  (RDFSにおける非モデリング・プロパティ)
     Cross-referencing files:rdfs:seeAlso
     (相互参照ファイル:rdfs:seeAlso)
     Organizing vocablaries drfs:isDefineBy
     (ボキャブラリーの整理 drfs:isDefineBy)
     Model documentation rdfs:comment
     (モデルのドキュメント化 rdfs:comment)
  Summary
  (まとめ)
     Fundamental concept
     (基本的な概念)

Chapter 8 RDFS-Plus
(第8章 RDFS-Plus)
  Inverse
  (逆)
  Symmetric Properties
  (対称性)
     Using OWL to OWL
     (OWLからOWLへの使用)
  Transitivity
  (透過性)
     Managing networks of dependencies
     (依存性ネットワークの管理)
  Equivalence
  (等価性)
     Equivalent classes
     (等価なクラス)
     Equivalent properties
     (等価なプロパティ)
     Same individuals
     (同一の個体)
  Computing Sameness - Functional Properties
  (同一性を計算する - 機能的プロパティ)
     Functional properties
     (機能的プロパティ)
     inverse functional properties
     (逆機能的プロパティ)
  A Few More Constructs
  (その他の構成要素)
  Summary
  (まとめ)
     Fundamental concept
     (基本概念)

Chapter 9 Using RDFS-Plus in the wild
(第9章 RDFS-Plusを実際に使う)
  Open Government Data
  (オープンガバメントデータ)
     Describing relationship in data
     (データの関係性を記述する)
     Merging data with RDF and SPARQL
     (RDFとSPARQLでデータをマージする)
  Data.gov Summary
  (Data.gov まとめ)
  FOAF
     People and agents
     (人とエージェント)
     Names in FOAF
     (FOAFにおける名前)
     Nicknames and online names
     (ニックネームとオンラインネーム)
     Online persona
     (オンラインペルソナ)
     Groups of people
     (人々のグループ)
     Thing people make and do
     (人々が作るものと行うもの)
     Identity in FOAF
     (FOAFにおけるアイデンティティ)
     It's not what you know, it's who you are
     (知っていることではなく、あなたが誰であるかが重要)
  Facebook's Open Graph Protocol
  (Facebookのオープングラフプロトコル)
     The OGP model
     (OGPモデル)
     Embedding OGP in web page
     (WebページにOGPを埋め込む)
  Summary
  (まとめ)
     Fundamental concept
     (基本的な概念)

Chapter 10 SKOS managing vocabularies with RDFS-Plus
(第10章 SKOS RDFS-Plusによる語彙の管理)
  Simple Knowledge Organization System(SKOS)
  (Simple Knowledge Organization System(SKOS) )
  Semantic Relation in SKOS
  (SKOSにおける意味的関係)
     Meaning of semantic relations
     (意味的関係の意味)
     SKOS and linked vocabularies
     (SKOSとリンクされた語彙)
  Concept Schemes
  (概念スキーム)
     Managing SKOS concept schemes
     (SKOSの概念スキームの管理)
  SKOS integrity
  (SKOSの整合性)
  SKOS in Action
  (SKOSの実例)
  Summary
  (まとめ)
     Fundamental concept
     (基本的な概念)

Chapter 11 Basic OWL
(第11章 OWLの基本)
  Restrictions
  (制約)
     Adding"restrictions"
     (制約を加える)
     Kinds of restrictions(owl:someValuesFrom、owl:allValuesFrom、owl:hasValue)
     (制約の種類、owl:someValuesFrom、owl:allValuesFrom、owl:hasValue)
  Alternative Descriptions of Restriction
  (Restrictionの代替記述)
  Summary
  (まとめ)
     Fundamental concept
     (基本概念)

Chapter12 Counting and sets in OWL
(Chapter12 OWLにおける計数と集合)
  Unions and Intersections
  (統合と差分)
     Closing the world (owl:oneOf)
     (世界を閉じる (owl:oneOf))
     Diffrentiating individuals with owl:differentFrom
     (owl:differentFromで個体を区別する)
  Diffrentiating Multiple individuals
　　　　(複数の個体を区別する)
  Cardinality
　　　　(カーディナリティ)
     Qualified cardinality(OWL2.0)
     (要件を満たしたカーディナリティ)
     Small cardinality limits
     (小さいカーディナリティの制限)
  Set Complement
  (集合の補完)
  Disjoin Sets
  (集合の分離)
  Prerequisities Revised
  (前提条件の改定)
     No Prerequisities
     (前提条件なし)
     Counting pterequisitie
     (前提条件のカウント)
     Guarantees of existence
     (存在の保証)
  Contradiction
  (矛盾)
  Unsatisfiable Class
  (充足しないクラス)
     Propagation of unsatisfiable class
     (充足しないクラスの伝播)
  Inferring Class Relationships
  (クラスの関係の推定)
  Reasoning with Individuals and with Classes
  (個体からのクラスの推定)
  Summary
　　　　(まとめ)
     Fundamental concept
     (基本的な概念)

Chapter 13 Ontologies on the Web - putting it all together
(第13章 Web上のオントロジー-すべてをまとめる)
  The Good Relations Ontology
  (Good Relationsオントロジー)
  Inferencing in the Good Relations Ontology
  (Good Relationsオントロジーでの推論)
  Composing Files
  (ファイルの構成)
     owl:Ontology
     owl:import
  Summary
  (まとめ)
  Quantities, Units, and Dimensions
  (量や単位や次元)
  Converting Units with QUDT
　　　　(QUDTでの単位の変換 )
     Using QUDT conversions
     (QUDTでの変換の使用)
  Dimension Checking in QUDT
  (QUDTでの次元チェック)
  Summary
  (まとめ)
  Biological Ontologies
  (バイオオントロジー)
  CHEBI as Unambiguous Reference
  (明確なリファレンスとしてのCHEBI)
  CHEBI for Complex Search
　　　　(複雑な検索のためのCHEBI )
  Summary
  (まとめ)
     Fundamental concept
     (基本的な概念)

Chapter 14 Good and bad modelingpractices
(第14章 良いモデリング手法と悪いモデリング手法)
  Getting started
  (はじめに)
     Know what you want
     (欲しいものを知る)
     Say what you mean, mean what you say
     (意味することを言う)
  Modeling for Reuse
  (再利用のためのモデリング)
     Insightful names versus wishful names
     (洞察力のある名前と希望的観測の名前)
     Keeping track of classes and individuals
     (クラスと個人を追跡する)
     Modeling testing
     (モデリングテスト)
  Common Modeling Errors
  (よくあるモデリングのエラー)
     Rampant classism (antipattern)
     (横行する階級主義（アンチパターン）)
     Exclusivity (antipattern)
     (排他性（アンチパターン）)
     Objectification (antipattern)
     (オブジェクト化（アンチパターン）)
     Creeping conceptualization (antpattern)
     (creepingな概念化)
  Summary
  (まとめ)
     Fundamental concept
     (基本的な概念)

Chapter 15 Expert modeling in OWL
(第15章 OWLによるエキスパートモデリング)
  OWL Subsets and Modeling Philosophy
  (OWLのサブセットとモデリング哲学)
     Provable models
     (確率的モデル)
     Executable models
     (実行可能なモデル)
  OWL2 Modeling Capabilities
  (OWL2のモデリング能力)
     Metamodeling
     (メタモデリング)
     Multipart properties
     (複数のプロパティ)
     Multiple inverse functional properties
     (複数の反転機能プロパティ)
     OWL2 profiles
     (OWL2プロパティ)
     Rules
     (ルール)
  Summary
  (まとめ)
     Fundamental concept
     (基本的な概念)

Chapter 16 Conclusions

てすと