درآمدی بر وب مفهومی

سه شنبه, 31 شهریور 1394 ساعت 14:55
    نویسنده: مصطفی علیمرادی این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید

چکیده

وب جهان گستر، شبکه ای عظیم از منابع اطلاعاتی است که به منظور نشر اطلاعات برای استفاده انسان ها ساخته شده است. در نتیجه، بسیاری از این اطلاعات در وب، متناسب با درک انسان طراحی شده است. شاید بتوان مسئله اصلی در وب امروزی را نیز این دانست که اطلاعات به گونه ای گرد آمده است که در جست و جوی آن ها، نتایج فقط برای انسان ها قابل فهم است؛ نه برای ماشین. با افزایش اندازه این وب و در دسترس بودن فناوری های نوین، مانند برنامه های تلفن همراه و دستگاه های هوشمند، نیاز شدید به در دسترس قرا دادن اطلاعات موجود در وبِ جهان گستر برای برنامه های رایانه ای که این اطلاعات را به نفع کاربر جست و جو، فیلتر، منتقل، تفسیر و تلخیص می کنند، احساس می شود. وب مفهومی، در پی آن است تا اطلاعات متنوع و گوناگون را به گونه ای دسته بندی کند که رایانه بتواند آن را بخواند.

کلیدواژگان: وب مفهومی، وب نسل سوم، وب داده، میان کنش پذیری، زبان نشانه گذاری گسترش پذیر، چارچوب توصیف منبع، هستی شناسی زبان وب، هوش مصنوعی، بازیابی دقیق اطلاعات.

وب مفهومی چیست؟

این نسل جدید وب، مترادف با وب جهان گستری است که دسترس پذیری آن، مشابه پایگاه داده استنتاجی است که در آن برنامه ها می توانند کارهای خوب تعریف شده را بر داده های خوب تعریف شده انجام دهند، اعتبار شرایط را بسنجند یا حتی اطلاعات جدید را از داده های موجود استنتاج کنند؛ به عبارت دیگر، وب مفهومی، رهیافتی به وب است که در آن ماشین ها صفحات وب را همان گونه که ما می فهمیم، می فهمند و ازاین رو، موتورهای جست وجو می توانند بهتر درون وب کاوش کرده، نتایج دقیق تری ارائه کنند.

در وب مفهومی، داده خود بخشی از وب است و می توان آن را مستقل از برنامه ها، سکوها یا دامنه ها پردازش کرد. این ویژگی وب مفهومی، در مقابل وبِ جهان گستر جاری است و در آن به گونه مجازی اطلاعات نامحدود به شکل مدرک وجود دارد. می توان رایانه ها را برای جست وجوی این مدارک به کار برد؛ اما نمی توان فهمید کدام یک از این اطلاعات برای نشان دادن این داده ها که بیشترین ارتباط را به جست وجو دارند، مناسب است. در مقابل، وب مفهومی درباره داشتن داده و مدرک در وب است؛ به گونه ای که ماشین می تواند داده ها را پردازش، منتقل، گردآوری و حتی به شیوه ای مفید بر داده ها عمل کند.
وب مفهومی، دارای لایه ها و اجزایی است که در ادامه، توضیحش خواهد آمد.

لایه های وب مفهومی

لایه های وب مفهومی، تبیینی از سلسله مراتب زبان هاست که در آن هر لایه، از قابلیت های لایه ذیل استفاده می کند. این لایه ها نشان می دهد که چگونه فناوری ها که برای وب مفهومی استانداردسازی شده، برای ممکن ساختن وب مفهومی سازمان دهی شده است. همچنین نشان می دهد که چگونه وب مفهومی، گسترشی از وب کلاسیک ابرمتنی است؛ نه جایگزین آن. این لایه ها، هنوز در حال رشد است.

شکل 1، موقعیت و جایگاه هریک از لایه های وب مفهومی را نشان می دهد. در این نمودار، آر.دی.اف که زبان پایه به کاررفته در وب مفهومی است، بر ایکس.ام.ال بنا شده و ایکس.ام.ال نیز خود بر یو.آر.آی و یونی کد مبتنی است. بنابراین، از زبان های مختلف پشتیبانی می کند. یو.آر.آی برای مشخص کردن مفاهیم در وب مفهومی به کار می رود. قسمت اصلی وب مفهومی، هستی شناسی است که ارتباط بین برچسب های اسناد وب مفهومی و اشیای واقعی را که اسناد مزبور آن ها را تشریح می کنند، برقرار می کند. بالای هستی شناسی، قواعد قرار دارد که با استفاده از آن ها می توان دانشی جدید از دانش موجود استنتاج کرد. در صورتی که چارچوب استانداردی برای قواعد موجود به وجود آوریم، می توانیم به استدلال برسیم و استدلال های به دست آمده را در کاربردهای مختلف به اشتراک بگذاریم. از اهداف وب مفهومی، رسیدن به اطمینان است که در بالاترین لایه قرار دارد. در این جهت، استانداردهایی گوناگون در حال شکل گیری و استفاده اند. (Antoniou and Harmelen,2008, 18-20)

شکل 1: معماری وب معنایی

در ذیل، به توضیح و تبیین هریک از این لایه ها خواهیم پرداخت.

ایکس.ام.ال

ایکس.ام.ال، سرنام عبارت extensible markup language، به معنای «زبان نشانه گذاری توسعه پذیر» است که برای توصیف داده طراحی شده است؛ برخلاف اچ.تی.ام.ال که برای نمایش داده طراحی شده بود. هدف ایکس.ام.ال سادگی، کلیت، و کاربردپذیری در وب است.

به کمک این زبان نشانه گذاری یا علامت دار، می توان زیان های جدید و علامت داری را به وجود آورد، نشانه های جدید ساخت و ساختمان داده های یک متن را پردازش نموده، چگونگی نمایش آن متن را تعیین کرد. ایکس.ام.ال را می توان برای شرح مدیریت و انتقال داده هایی متفاوت، از جمله: متون، عکس ها، صداها، فرم ها و فایل های چندرسانه ای به کار گرفت. این زبان نشانه گذاری، همچنین برای انتقال اطلاعات و تغییر آن ها از یک نوع داده به یک نوع بانک اطلاعاتی دیگر نیز کاربرد دارد.

برخلاف اچ.تی.ام.ال که زبانی برای نمایش اطلاعات در یک مرورگر است و کنترل شیوه نمایش داده ها را به عهده دارد، ایکس.ام.ال استانداردی باز و پایه است که به رسانه ها، سیستم عامل ها و دیگر سیستم ها وابستگی ندارد. ایکس.ام.ال قابل توسعه است؛ به این دلیل که سازمان ها یا افراد می توانند دستورها، یعنی تگ ها یا برچسب های خود را که معنای خاص خودشان را دارند، تعریف کنند.

اسناد ایکس.ام.ال، بسیار آسان تر از اچ.تی.ام.ال برای ماشین قابل دسترسی است؛ زیرا هر بخش از اطلاعات در آن توصیف شده است. افزون بر آن، برخی اشکال روابط، از طریق ساختارهای ایجادشده تعریف شده اند؛ برای نمونه، برچسب <پدیدآورنده> درون برچسب >کتاب< به گونه ای ظاهر می شود که ویژگی های کتاب خاص را توصیف کند. ماشینی که سند ایکس.ام.ال را پردازش می کند، به جای آنکه مانند اچ.تی.ام.ال بازگشتن مؤلف به کتاب را از قرابتشان نتیجه بگیرد، باید قادر به استنتاج این امر باشد که عنصر پدیدآورنده به عنصر کتاب باز می گردد. ایکس.ام.ال، نمایش اطلاعاتی را که قابل پردازش با ماشین است، مجاز می کند و اجازه تعریف قیود بر مقادیر را نیز به برنامه نویسان می دهد. در اسناد ایکس.ام.ال، محتوای داده از قالب آن جدا هستند؛ به گونه ای که اطلاعات یکسان، بدون نیاز به رونوشت های گوناگون از همان محتوا، به شیوه های مختلف نمایش داده می شوند؛ هرچند محتوا ممکن است برای مقاصدی غیر از نمایش به کار رود. در ایکس.ام.ال ممکن است اطلاعات را در شیوه های گوناگون به کار بریم و تعریف واژگان مناسب با برنامه ها به نظر کاربر بستگی دارد. بنابراین، ایکس.ام.ال فرازبانی برای نشانه گذاری است؛ به گونه ای که مجموعه برچسب های ثابت ندارد؛ بلکه به کاربران اجازه می دهد برچسب های خودشان را تعریف کنند. یک سند ایکس.ام.الِ به خوبی شکل یافته، درختواره ای متعادل از مجموعه های ساخته شده از برچسب های باز و بسته، که هریک از آن شامل چندین جفتِ وصف مقدار می شود، ایجاد می کند. البته هیچ واژگانی از برچسب های ثابت یا مجموعه ای از ترکیبات قابل قبول وجود ندارد؛ چنان که می توان برای هر برنامه ای تگ هایی تعریف کرد.

در ایکس.ام.ال با استفاده از دستورهایی که هریک علامت انجام کار یا درج یک فقره هستند، صفحه وب ایجاد می شود. در واقع، این زبان نشانه گذاری گسترش پذیر، به کاربر اجازه می دهد محتوایی را بنویسد و سپس اطلاعاتی را درباره نقش آن محتوا فراهم کند؛ یعنی رشته ای خاص از کارکترها در اسناد شامل اطلاعاتی است که نقش محتوای اسناد را مشخص می کند. منظور از گسترش پذیری نیز این است که برچسب ها ثابت نیستند؛ بلکه به استفاده کننده اجازه داده شده است تا برچسب های مورد نیازش را تعریف کند. ازاین رو، گسترش پذیری، مهم ترین تفاوت ایکس.ام.ال با اچ.تی.ام.ال لحاظ شده است.

با کاربرد ایکس.ام.ال، داده برای کاربران بیشتر در دسترس خواهد بود؛ زیرا ایکس.ام.ال مستقل از سخت افزار، نرم افزار و برنامه هاست و می توان داده ها را برای مرورگرهایی غیر از مرورگرهای استاندارد اچ.تی.ام.ال در دسترس قرار داد.

ایکس.ام.ال، تنها صورتی برای تعریف گرامر است؛ چنان که هر چیزی می تواند در ایکس.ام.ال کدنویسی شود؛ البته اگر یک گرامر بتواند برای آن تعریف شود. چون یک تجزیه گر اکس.ام.ال می تواند هر داده ایکس.ام.ال را تجزیه کند و معمولاً یک عضو قابل استفاده مجدد است. ایکس.ام.ال درباره انتقال و حمل اسناد بین یک فرستنده و یک گیرنده است؛ به گونه ای که دریافت کننده فهم تلویحی از زبان ایکس.ام.ال به کاررفته دارد. ایکس.ام.ال برای ساختار اسناد است و هیچ گونه تفسیری از داده در آن اسناد وارد نمی کند و این بزرگ ترین محدودیت ایکس.ام.ال است؛ چه نمی توان به گونه قابل فهمی محتوای اطلاعات دو سند ایکس.ام.ال را با هم آمیخت. در واقع، ایکس.ام.ال اجازه می دهد هر زبان ایکس.ام.ال مفهوم خودش را تعریف کند.

وب مفهومی و ایکس.ام.ال

چنان که گفته شد، ایکس.ام.ال اجازه می دهد هرکس قالب سند خود را طراحی کند و سپس، سندی بر اساس آن قالب بنویسد و این قالب ها ممکن است، شامل نشانه گذاری هایی برای افزودن معنا به محتوای اسناد باشند. این نشانه گذاری ها ماشین خوان هستند؛ یعنی برنامه های رایانه ای می توانند آن ها را بخوانند و بفهمند. با درج معنای ماشین خوان در اسناد، آن ها پرورده خواهند شد.

برای نمونه، عبارت «من اکنون یک دفتر نو خریدم» را با کاربرد یک ایکس.ام.ال نشانه گذاری می کنیم:

<عبارت>

ا<شخص = /http://mostafaalimoradi.blogfa.com => من </ شخص> اکنون یک دفتر <نوشت افزار> د فتر </ نوشت افزار> نو خریده ام.

</ عبارت>

همان گونه که ملاحظه می شود، به برخی از محتوای این عبارت، برچسب هایی افزوده شده است. هر برچسب، شامل دو تگ است؛ یک تگ گشوده (برای نمونه <عبارت>) و یک تگ بسته (مانند </ عبارت>). نام این تگ (عبارت)، برچسبی برای محتوای بسته شده به وسیله تگ است. ما این مجموعه از تگ ها و محتوا را «عنصر» می نامیم. عبارت پیش گفته برای رایانه، صرفاً یک عبارت است؛ اما رایانه درکی از محتوا و متن عبارت ندارد. اما دست کم به رایانه فهمانده ایم که «من» یک شخص، و دفتر، گونه ای نوشت افزار است.

البته این مفید خواهد بود که اطلاعات بیشتری درباره محتوای یک عنصر ارائه دهیم؛ برای نمونه، رایانه می داند که من در جمله بالا، شخصی را معرفی می کند؛ اما نمی داند که این شخص کیست. می توان این گونه از اطلاعات را با افزودن صفات و ویژگی هایی به عناصر فراهم کرد. یک صفت، هم نام و هم مقدار را خواهد داشت؛ برای نمونه:

<عبارت>

<شخص /http://mostafaalimoradi.blogfa.com = > من </ شخص> اکنون یک دفتر < گونه ای نوشت افزار = «دفتر» «http://mostafaalimoradi.blogfa.com/ my notebook»> دفتر </نوشت افزار> نو خریده ام.

</عبارت>

عبارت، شخص و نوشت افزار در این زبان نشانه گذاری، واژگانی بسیار پربسامد و عمومی اند؛ به گونه ای که عبارت در زبان نشانه گذاری دیگر، به امر دیگری برگردد. برای جلوگیری از این ابهام، باید به گونه ای یگانه عناصر نشانه گذاری خود را معرفی کنیم و برای این کار، بهترین شیوه شناسنده منابع یگانه (یو.آر.آی) است. به چنین امری، جایگاه نام (Namespaces) ایکس.ام.ال گویند. با این شیوه، هرکس قادر خواهد بود برچسب های خود را ایجاد کند و آن ها را با برچسب های دیگران درآمیزد. یک جایگاه نام، تنها روش برای معرفی بخشی از وب (مکان) است که از طریق آن، معنای نام ها را مشتق می کنیم. با ایجاد یک یو.آر.آی برای زبان نشانه گذاری، یک جایگاه نام برای آن ساخته می شود. بنابراین، برچسب هرکس، یو.آر.آی خاص خود را دارد و ازاین رو، نباید نگران ابهام و تصادم نام ها بود. (2010,swartz)

از آنجایی که ایکس.ام.ال هیچ مفهوم صوری ندارد، فهم چگونگی روابط عرضه اطلاعاتی یک سند ایکس.ام.ال با عرضه سند اطلاعاتی دیگر، برایش مقدور نیست. ایکس.ام.ال و استانداردهای وابسته به آن، مانند جایگاه نام و فرانما، معانی عمومی را برای ساختارمندکردن داده در وب شکل می دهند؛ اما این معنای داده را ارتباطی نمی کنند. اگرچه ایکس.ام.ال برای تبادل داده بین برنامه هایی که می دانند داده چیست، بسیار مناسب است؛ اما در موقعیتی که افزودن روابط اعضای جدید به گونه ای پربسامد رخ می دهد، تناسبی نخواهد داشت.

گام بعدی به سوی وب مفهومی، مستلزم آن بود که داده از دامنه های گوناگون طبقه بندی شده، بر ویژگی ها و ارتباط هایشان با داده های دیگر مبتنی باشند. این ها در جایی است که فناوری های وب مفهومی مانند آر.دی.اف، آر.دی.اف و اس.اُ.دابلیو.ال در حال پیشرفت اند.

آر.دی.اف

آر.دی.اف، مخف عبارت Resource Description Framework به معنای چارچوب توصیف منبع است که بر ایکس.ام.ال ابتنا دارد و برای توصیف منابع وب، مانند: عنوان، مؤلف، تاریخ اصلاح، محتوا و اطلاعات مربوط به حقوق نشر صفحات وب، به کار می رود. در واقع، آر.دی.اف، معانی را با استفاده از برچسب های ایکس.ام.ال در مجموعه های سه گانه رمزگذاری می کند. ایکس.ام.ال و آر.دی.اف، هر دو استانداردهای جاری برای برقراری میان کنش پذیری معنایی در وب هستند؛ به گونه ای که ایکس.ام.ال فقط با ساختار اسناد سروکار دارد؛ اما آر.دی.اف میان کنش پذیری را بهتر آسان می کند؛ زیرا الگوی داده ای فراهم می کند که بتوان در عرضه فناوری های هستی شناسی پیشرفته و عالمانه به کار بست؛ به عبارت دیگر، آر.دی.اف، الگو و نحوی برای داده فراهم می کند که بخش های مستقل بتوانند آن داده را منتقل نموده، از آن استفاده کنند. بنابراین، آر.دی.اف شالوده ای برای پردازش فراداده است که میان کنش پذیری بین برنامه هایی که اطلاعات ماشین خوان را در وب متبادل می کنند، فراهم می آورد. آر.دی.اف را می توان مهم ترین بخش ساختمان وب مفهومی دانست که از عناصر متفاوت، اما به شدت وابسته به هم تشکیل شده است.

با کاربرد آر.دی.اف می توان هر واقعیت و منبع را مستقل از هر دامنه ای توصیف کرد. وب مفهومی، وب دادگان است؛ دادگانی از تاریخ ها، عنوان ها و اعداد و خصوصیات شیمیایی و هرگونه دادگان دیگر که شخص بتواند تصور کند. آر.دی.اف، بنیانی را فراهم می کند تا دادگان بتوانند باهم در ارتباط باشند. آر.دی.اف، اساسی برای کدنویسی، تبادل و بازاستفاده فراداده های ساختاریافته را فراهم می کند و ماشین می تواند عملیات مفیدی بر دانش بیان شده به وسیله از آر.دی.اف انجام دهد؛ زیرا آر.دی.اف ساختاریافته، یعنی ماشین خوان است. این چارچوب توصیف متن، استانداردی برای فراداده است؛ یعنی استانداردی برای تعیین داده درباره چیزی. این چیز، هر چه می خواهد باشد، در آر.دی.اف منبع خوانده می شود. آر.دی.اف، استانداردی است مبتنی بر ایکس.ام.ال که برای توصیف منابع موجود در اینترانت و اکسترانت به کار می رود. آر.دی.اف، در ایکس.ام.ال و فناوری یو.آر.آی (شناسنده منابع متحدالشکل) ساخته می شود؛ درحالی که از یو.آر.آی برای شناخت همان منابع و کاربرد یو.آر.آی ها برای ساختن بیاناتی درباره منابع استفاده می کند.

عناصر اصلی آر.دی.اف، عبارت است از: منبع، ویژگی و گزاره.

* منبع

یک منبع، چیزی است که آر.دی.اف آن را توصیف می کند و ممکن است صفحه وب، بخشی از صفحه وب (برای نمونه یک واژه در صفحه)، کل یک پایگاه یا حتی اشیای جهان واقعی، مانند: یک کتاب، انسان یا سگ باشد. منبع، با شناسنده یگانه منبع (یو.آر.آی) معرفی می شود و این یو.آر.آی، به منزله نامی برای این منبع است.

نام یک منبع، باید جهانی باشد؛ به عبارت دیگر، اگر شما شک کنید که کسی دیگر ممکن است همین نام را برای ارجاع به چیزی استفاده کند، شما نمی توانید چنین نامی به کار برید. همچنین، نمی توان یک نام را برای تعریف دو منبع مختلف به کار برد؛ زیرا یک نام، معانی متفاوت خواهد داشت و این ابهام معنایی، دقیقاً همان چیزی است که در وب معنایی در پی اعراض از آنیم. بنابراین، یو.آر.آی یگانگی یک منبع را ضمانت می کند.

هر منبع، یک یو.آر.آی (شناسنده منابع جهانی) دارد. یک یو.آر.آی ممکن است یک یو.آر.ال (نشانی وب) باشد یا گونه دیگری از شناسنده ها. یک شناسنده، ضرورتاً به منبع دسترسی ندارد. ما می توانیم یک منبع را به منزله یک شیء که می خواهیم توصیف نماییم، تلقی کنیم؛ مانند: کتاب ها، شخص و مکان. آر.دی.اف، یو.آر.آی ها را با هم ترکیب می کند تا گزاره هایی را که قابل تفسیر برای ماشین باشد، بسازد. یک گزاره آر.دی.اف، از یک موضوع، محمول و شیء تشکیل شده است که در آن به گونه کلی، موضوع، منبع است و محمول، یک ویژگی است و شیء، یا منبع است یا مقدار. آر.دی.اف، در پی آن است تا با ساختن گزاره هایی درباره منابع وب در قالب موضوع، محمول و شیء، (سه گانه ها) آن را توصیف کند؛ برای نمونه، گزاره «آسمان به رنگ آبی است» را در قالب سه گانه ها این گونه می توان بیان کرد: موضوع: «آسمان»، محمول: «به رنگ»، و شیء: «آبی است».

* ویژگی

ویژگی، منبعی است که نامی دارد و ممکن است به منزله یک وصف به کار رود؛ یعنی ممکن است برای توصیف برخی جنبه های خاص، خصوصیات و اوصاف یا روابط منابع خاص، استفاده شود.

ویژگی ها، نوع خاص منابع اند و ارتباط بین منابع را توصیف می کنند؛ برای نمونه، عبارت های: نوشته شده به وسیله، گردآوری شده به وسیله، عنوان و موضوع، توصیف منبع اند. ویژگی ها در آر.دی.اف، به وسیله یو.آر.آی مشخص می شوند. این امر، فرانمایی جهانی و دارای معنای یگانه ایجاد می کند.

* گزاره

گزاره آر.دی.اف، برای توصیف ویژگی منابع به کار می رود. بنابراین، به گونه کلی، یک گزاره آر.دی.اف، نشان می دهد که یک منبع (موضوع)، به منبع دیگر (شیء) از طریق یک درگاه که به وسیله یک رابطه (محمول) برچسب خورده است، پیوند دارد. گزاره ممکن است این گونه تفسیر شود:

منبع <موضوع>، ویژگی <محمول>، و مقدار ویژگی <شیء>.

گزاره، از: منابع، ویژگی و ارزش تشکیل شده است.

بنابراین، آر.دی.اف از سه گانه ای مانند جملات گرامری ساده با یک موضوع، فعل و شیء ساخته شده است. این موضوع و فعل، یک یو.آر.آی و شیء یا با یک یو.آر.آی، و یا با یک متن هستند. متن، یک مجموعه از ویژگی ها یا نوع داده های تعریف شده خصوصی با ایکس.ام.ال است. یگانه بودن یو.آر.آی، از ابهام پیش گیری می کند. بسامدی از یو.آر.آی ها، یک یو.آر.ال خواهد بود که در آن اطلاعات درباره تاریخ ذخیره می شود؛ برای نمونه، اگر من بخواهم خودم را به گونه ای یگانه عرضه کنم، من یک یو.آر.ال ایجاد کرده ام. یو.آر.آی، شاید یک شناسنده توصیفی داشته باشد. این صفحه مزبور باید ترجیحاً چیزی درباره این واقعیت که یو.آر.ال من را نشان می دهد، بگوید. آنچه ما نیاز داریم، این است که این یو.آر.ال باید ثابت و پایدار باشد.

زبان آر.دی.اف، اصطلاح اساسی برای تعیین یک نوع از منبع و بیان منبعی به منزله یک ویژگی فراهم می کند. آر.دی.اف همچنین، ویژگی هایی برای توصیف مجموعه ای از نمونه ها و برای ساختن گزاره هایی درباره گزاره ها فراهم می کند.

از آنچه گفته شد، می توان آر.دی.اف را در چند بند، چنین خلاصه کرد:

  • - آر.دی.اف، استانداردی از وب جهان گستر است؛
  • - آر.دی.اف، برنامه ایکس.ام.ال تعریف شده ای است که از تعریف نوع داده استفاده می کند. تعریف نوع داده از آن رو استفاده می شود که اساساً آر.دی.اف بر فرانمای ایکس.ام.ال تقدم زمانی دارد.
  • - آر.دی.اف، زبان جهانی است که کاربران را به توصیف واژگان خودش قادر می کند؛
  • - آر.دی.اف، عمدتاً در پی پردازش از طریق برنامه هاست؛ نه فقط نمایش دادن برای اشخاص؛
  • - آر.دی.اف، برای ماشین همانند اچ.تی.ام.ال برای انسان است؛ یعنی که همان گونه که اچ.تی.ام.ال اجازه می دهد محتواهای قابل فهم انسان در وب توزیع و پیونددار شوند، آر.دی.اف نیز اجازه می دهد محتوای قابل فهم ماشین در وب منتشر و پیونددار شوند؛
  • - آر.دی.اف، یک قالب هدایت شده و نمودار داده برچسب خورده برای نمایش اطلاعات در وب است؛
  • - آر.دی.اف، چارچوبی عمومی برای بیان این اطلاعات استفاده می کند؛
  • - آر.دی.اف، می تواند بین برنامه ها بدون از دست دادن معنا منتقل شوند. این اطلاعات ممکن است، برای برنامه هایی غیر از مواردی که اساساً برای آنها ایجاد شده است، در دسترس باشد؛
  • - آر.دی.اف، داده ای اساسی برای مشخص کردن منابع است؛ درحالی که از شناسنده وب (شناسنده منابع متحدالشکل، یو.آر.آی) استفاده می کند و برای توصیف منابع بر اساس ویژگی های ساده و ارزش های خاص است؛
  • - آر.دی.اف، جملاتی ساده به منزله نمودار اشکال درباره منابع عرضه می کند، آرک های منابع و ویژگی ها و ارزش هایشان را نشان می دهند، ارتباط بین مدارک را تعریف می کند و مشتمل بر سه گانه ها یا گزاره های: موضوع، ویژگی و شیء است که منطبق با گزاره «مورتزارت فلوت جادویی را ساخت»، است. (2010,altova)؛
  • - آر.دی.اف، ساختارهای ساخته شده از شیء، وصف و مقدار را تعریف می کند.

شکل 2: توصیف شئ با آر.دی.اف

گزاره های آر.دی.اف، بیشتر به سه گانه ای ارجاع دارند که از یک موضوع محمول و شیء تشکیل شده است و با یک منبع (موضوع)، یک ویژگی یا خاصیت (محمول) و یک ارزش خاصیت (شیء) انطباق دارد. در ذیل، نمونه ای از یک گزاره آر.دی.اف در زبان انگلیسی ساده وجود دارد:

     [منبع]                 [مقدار]          [ویژگی]

این نماینده سِرّی     نیکی داوگود        نام دارد

   [موضوع]                [شیء]         [محمول]

سه گانه آر.دی.اف ممکن است، با تگ های ایکس.ام.ال نگاشته شود و بیشتر به گونه گرافیکی به شکل ذیل مفهومی می شوند:

شکل3: سه گانه وب مفهومی

بعد از ایجاد این سه گانه، می توانیم به ایجاد سه گانه های دیگر برای هم بسته کردن عامل با مثلاً یک نشانی رایانامه یا تصویر اقدام کنیم.

شکل4: ارتباط سه گانه های مختلف آر.دی.اف

همین که سه گانه به گونه ای گرافیکی تعریف شد، ممکن است هم در قالب آر.دی.اف/ ایکس.ام.ال و هم در قالب های سه گانه متعدد به گونه برنامه ریزی شده هم بسته شوند.

با ایجاد سه گانه با موضوع محمول و شیء، آر.دی.اف ماشین را به ساختن گزاره های منطقی مبتنی بر هم بسته بودن بین موضوع ها و اشیا مجاز می کند. هر عنصر و وصفی را به یک یو.آر.آی نسبت می دهیم. در این شیوه، هرکسی می تواند تگ های خودش را ایجاد کند و آن ها را با تگ هایی که دیگران ساخته اند، بیامیزد. از آنجایی که تگ هرکس یو.آر.آی خودش را دارد، ما نباید نگران تصادم نام تگ ها باشیم. ایکس.ام.ال به ما اجازه می دهد یو.آر.آی های پیش فرض را تلخیص و مجموعه کنیم؛ اما آر.دی.اف فرضی درباره هیچ دامنه خاص ایجاد نمی کند؛ به گونه ای که تعریف این فرانمای آر.دی.اف، به عهده کاربر است. زبان آر.دی.اف، اصطلاح اساسی برای تخصیص یک نوع به یک منبع، و بیان یک منبع به منزله یک ویژگی، و همچنین ویژگی هایی برای بیان مجموعه ای از نمونه ها و ساختن گزاره هایی درباره گزاره ها فراهم می کند. توان توصیفی آر.دی.اف کم است؛ به گونه ای که درعمل، همواره در ترکیب با فرانمای آر.دی.اف به کار می رود. فرانمای آر.دی.اف، بسط ساده ای از آر.دی.اف است که واژگان الگوشده ای را با مفاهیم طبقه و زیرطبقه تعیین می کند. طبقه ها و ویژگی ها ممکن است، از طریق تعیین دامنه و رتبه خاص ویژگی ها به هم مرتبط باشند.

فرانمای آر.دی.اف

قدرت توصیفی آر.دی.اف، کم است و دراصل همواره در ترکیب با فرانمای آر.دی.اف به کار می رود. فرانمای یا پیش نویس آر.دی.اف، بسط ساده تعریف آر.دی.اف از یک واژگان الگوبندی شده با مفهوم طبقه و زیرطبقه است. طبقه و ویژگی ممکن است، به دامنه و رتبه خاصی از ویژگی مرتبط باشد.

فرانمای آر.دی.اف، برای ایجاد واژگانی که گروهی از منابع آر.دی.اف مرتبط و ارتباط بین این منابع را توصیف می کند، به کار می برد؛ به تعبیر دیگر، فرانمای آر.دی.اف، یک زبان توصیف واژگان برای توصیف ویژگی ها و طبقات منابع آر.دی.اف با یک مفهوم و معنا برای سلسله مراتب های کلیت یافته از چنین ویژگی ها و طبقات است.

واژگان فرانمای آر.دی.اف، ویژگی هایی را که ممکن است به منابع آر.دی.اف درون یک دامنه منتصب شده باشد، تعریف می کند. آر.دی.اف، همچنین، شما را به ایجاد طبقه ای از منابع که ویژگی هایی عمومی دارند، مجاز می کند.

سه گانه فرانمای آر.دی.اف، درحالی که همان الگوی سه گانه ای را که با آر.دی.اف تعریف شده بود، به کار می برد، از طبقه ها، طبقه محمولات و ارزش ها که این طبقات و ارتباط بین این منابع درون یک دامنه خاص را تعریف می کند، تشکیل شده است. فرانمای آر.دی.اف، واژگان به کاررفته در الگوی داده آر.دی.اف را تعریف می کند. در یک واژگان فرانمای آر.دی.اف، منابع به منزله نمونه ای از طبقه تعریف می شوند. یک طبقه همچنین، یک منبع است و هر طبقه ممکن است، یک زیرطبقه ای از دیگری باشد. این اطلاعات مفهومی سلسله مراتبی، چیزی است که ماشین را مجاز به تعیین معنای منابع مبنی بر ویژگی ها و طبقات خود می کند.

فرانمای آر.دی.اف واژگان را برای آر.دی.اف تعریف می کند وآنها را در یک سلسله مراتب گونه بندی شده یعنی: طبقه، زیرطبقه، گونه، ویژگی و زیرویژگی، دامنه و رتبه سازمان دهی می نماید و آر.دی.اف، آر.دی.اف را با واژگان هستی شناسی استاندارد به صورت ذیل گسترش می دهد:

طبقه، ویژگی؛

گونه، زیرطبقه؛

دامنه، رتبه.

شکل 6، نمونه گرافیکی از یک فرانمای آر.دی.اف است که یک منبع و ویژگی های هم بسته، مقادیر و طبقاتش را نشان می دهد:

شکل 5: تعریف طبقات گوناگون موجودیت ها در آر.دی.اف

شکل 6: منبع و ویژگی های هم بسته

به گونه کلی، فرانمای آر.دی.اف، زبان واژگانی ساده برای بیان ارتباط بین منابع است. بنایی که بر فرانمای آر.دی.اف قرار دارد، هستی شناسی زبان وب است که بسیار قدرتمندتر، واژگانی رساتر برای تعریف هستی شناسی زبان وب است.

آر.دی.اف مفید بود؛ اما همه نیازهای ممکن را برطرف نمی کرد. برنامه های پیچیده ممکن است امکانات بیشتری بخواهند؛ مانند شباهت ها یا تفاوت های اصطلاحات (ویژگی ها یا طبقات) و ساختن طبقات و نه فقط نامیدن آن ها.

آیا یک برنامه می تواند درباره برخی واژگان برهان باشد؟ برای نمونه، اگر شخص منابع «آ» و «ب»، یک ویژگی «ایمیل» داشته باشند، بنابراین، «آ» و «ب» یکی هستند.

در فرانمای آر.دی.اف، راهی برای بیان یکسانی یا انفصال طبقات وجود نداشت؛ زیرا در آن فقط روابط طبقات بیان می شد؛ درحالی که برای یکسانی، شمول یا مقایسه یک یا دو هستی شناسی نیاز است و برای انفصال، تمایز افراد یک طبقه. در فرانمای آر.دی.اف، مفاهیم واحد، درون بخشی و تکمیل مجاز نیستند؛ زیرا این مفاهیم هنگامی مفیدند که ساختن طبقات فقط از طریق توارث نباشد؛ بلکه همچنین ترکیبات بولین دیگر طبقات نیز باشد؛ مانند ترکیب دوطبقه به وسیله استفاده از مفهوم وحدت. آر.دی.اف، محدودیت اساسی در ویژگی ها را مجاز نمی کند. در نمونه های بسیار، برای تصمیم گیری در اینکه یک ویژگی چه مقادیر متمایزی باید اتخاذ کند، بسیار مهم است. نمونه عمومی باید یک حساب پست الکترونیک باشد که دقیقاً متعلق به شخص واحدی است. فرانمای آر.دی.اف، هیچ گونه ساختاری برای جزئی یا محلی سازی گستره یک ویژگی فراهم نمی کند و اوصاف ویژگی های جزئی را مشخص نمی کند.

بنابراین آر.دی.اف به دلایلی برای توصیف منابع در جزئیات بسیار ضعیف بود؛ زیرا:

  • - به رتبه و دامنه جزئی نمی پردازد؛ برای نمونه، نمی تواند مشخص کند که وقتی واژه «بچه» به یک شخص اطلاق می شود، این بچه انسان است و وقتی به یک فیل اطلاق می شود، یک فیل؛
  • - مقید به وجود/ اهمیت نیست؛ مثلاً نمی توان گفت که همه نمونه های شخص، مادری دارد که او نیز یک شخص است یا اشخاص واقعاً پدر و مادر دارند؛
  • - هیچ ویژگی متعدی، معکوس و سلسله مراتبی ندارد؛ برای نمونه، نمی تواند فهمید که بخش چیزی بودن، یک ویژگی متعدی است یا بخشی از چیزی داشتن، معکوسِ بخشی از چیزی بودن است و یا اینکه لامسه، سلسله مراتبی است.
  • - به بسط فرانمای آر.دی.اف، برای فراهم آوردن حمایت بهتر برای هستی شناسی نیاز است. این امر، به گسترش زبان هستی شناسی وب می انجامد.

هستی شناسی و وب مفهومی

اصطلاح هستی شناسی، از فلسفه گرفته شده و به معنای مطالعه ماهیت هستی است. برای وب مفهومی، یک هستی شناسی، ویژگی صریح و صوری از یک مفهوم است. به طور کلی، یک هستی شناسی، به گونه ای صوری دامنه ای از بحث را توصیف می کند. یک هستی شناسی، از سیاهه محدودی از اصطلاحات و ارتباط بین آن ها تشکیل شده است. این واژگان، طبقات مفاهیم مهم دامنه ها را مشخص می کنند؛ برای نمونه، در یک محیط دانشگاهی، کارمندان، دانشجویان، رشته ها، بخش ها، سخنرانی، تئاتر و مدارس از مفاهیم مهم به شمار می روند. در این متن از وب، هستی شناسی فهم به اشتراک گذاشته شده از یک دامنه را فراهم می کند. چنین فهم به اشتراک گذاشته شده ای برای غلبه بر تفاوت های اصطلاح شناسی ضروری است. هستی شناسی، برای بالابردن دقت جست وجوهای وب مفید است. جست وجوی وب ممکن است برای کلیت یا خاص بودن اطلاعات به کار آید.

هستی شناسی، روش اظهار آن گونه هایی از اشیا که موجودند و آن گونه از روابطی که آن ها با یکدیگر دارند، می باشد؛ به عبارت دیگر، هستی شناسی با تبیین تعریف واژگان و روابط میان آن ها، شناخت از دامنه ای خاص از معرفت را به شیوه ای که برای رایانه قابل فهم باشد، کدگذاری می کند.

رده بندی نیز در وب مفهومی کاربرد دارد که با هستی شناسی به جای یکدیگر استفاده می شود؛ هر چند آن ها مفاهیم متفاوتی هستند. چنان که پیش تر گفته شد، هستی شناسی نه فقط طبقات، بلکه ویژگی های آن ها را نیز تعریف می کند. هستی شناسی بیشتر نوع مقادیر را که این ویژگی ها ممکن است داشته باشند و طبقه ای که آن ها ممکن است با آن همایند گردند، نشان می دهد و از طریق این ها، روابط منطقی و هوشمندانه بین این طبقات ایجاد می کند. از سوی دیگر، رده بندی عمدتاً با موضوعات طبقه بندی، نه ویژگی ها، سروکار دارد تا آنکه محدودیت ها و روابط بیشتر را روشن تر کند.

اجزای سازنده هستی شناسی

هستی شناسی ها، بیشتر به توصیف مؤلفه هایی چون: افراد (نمونه ها)، طبقات (مفاهیم)، اوصاف و روابط می پردازد. در ذیل، هریک از این اجزا را تعریف می کنیم:

  • - افراد: نمونه ها یا اشیا (اشیای اساسی یا «سطح بنیادی»).
  • - طبقات: مجموعه ها، مفاهیم، طبقات در حال شکل گیری، انواع اشیا یا انواع چیزها.
  • - صفات: جنبه ها، ویژگی ها، اشکال، خصوصیات یا برنامه هایی که اشیا [و طبقات] ممکن است داشته باشند.
  • - روابط: روش هایی که در آن، طبقات و افراد ممکن است با یکدیگر مرتبط باشند.
  • - اصطلاحات تابعی: ساختارهای پیچیده از روابط خاص ساخته شده که ممکن است آن را نزدیک یک اصطلاح جزئی در یک گزاره به کار برد.
  • - قوانین: گزاره هایی در شکل جمله های «اگر آنگاه» (پیش بینی نتیجه) که استنتاجات منطقی را که ممکن است از یک گزاره در شکل خاص گرفته شود، توصیف می کند.
  • - اصول متعارفه: گزاره های مشتمل بر قوانین، به شکل منطقی که با یکدیگر نظریه سراسری را تشکیل می دهند که این هستی شناسی در دامنه برنامه های خود توصیف می کند. این تعریف، از آنچه از اصول متعارفه در گرامرهای زایشی و منطق صوری وجود دارد، متمایز است. در این رشته ها، اصول متعارفه فقط شامل گزاره های بیان شده به مثابه یک معرفت پیشینی است. چنان که این جا ملاحظه شد، اصول متعارفه همچنین، شامل نظریه مشتق شده از گزاره های اصول موضوعه نیز هست.
  • - وقایع: تغییر صفات یا روابط.

شکل 7: هستی شناسی ساده

زبان های هستی شناسی برای وب

برخی از زبان های بیان آنتولوژی، عبارت اند از:

آر.دی.اف اس (فرانمای چارچوب توصیف متن) (RDFS (Resource Description Framework Schema)؛ او.آی.ال (هستی شناسی زبان تبادل) (OIL (Ontology Interchange)؛ دی.ای.ام.ال + او.آی.ال (زبان نشانه گذاری عامل دی.ای.آر.پی.ای + او.آی.ال) (DAML+OIL (DARPA Agent arkup Language + OIL)) ؛ او.دابلیو.ال (زبان هستی شناسی وب) (OWL (Ontology Web Language))؛ ایکس.او.ال (زبان هستی شناسی ایکس.ام.ال بنیان تبادل) (XOL (XML-based Ontology Exchange Language))؛ ای.اچ.او.ئی (توسعه هستی شناسی اچ.تی.ام.ال ساده) (SHOE (Simple HTML Ontology Extension)) ؛ او.ام.ال (زبان نشانه گذاری هستی شناسی) (OML (Ontology Markup Language)).

پروژه های وب معنایی بسیاری در اتحادیه اروپا انجام شد که در آن ها از فنون مختلفی جهت بیان آنتولوژی استفاده می شد. بر اساس همین پروژه ها، زبانی استاندارد به نام او. آی. ال. به وجود آمد که از آن، جهت بیان آنتولوژی در اتحادیه اروپا استفاده می شد. کمی زودتر از اتحادیه اروپا، در آمریکا با پشتیبانی دارپا، زبان بیان آنتولوژی دی.ای.ام.ال برای استفاده در وب معنایی به وجود آمد. در نهایت، نقاط قوت و ضعف این دو زبان توسط کنسرسیوم وب جهان گستر بررسی شد و بر اساس او.آی.ال و دی.ای.ام.ال زبان استانداردی به نام او.دابلیو.ال به وجود آمد که بر اساس مدل شی ءگرا عمل می کند. او.دابلیو.ال واژه نامه ای غنی تر و رساتر برای تعریف هستی شناسی های وب معنایی است که بر اساس آر.دی.اف و فرانمای آر.دی.اف ساخته شده و انواع ارتباطاتی را که می تواند در آر.دی.اف بیان شود، با استفاده از یک واژه نامه مبتنی بر ایکس.ام.ال برای مشخص کردن سلسله مراتب و ارتباطات بین منابع متفاوت تعریف می کند. زبان او.دابلیو.ال بیشتر از سایر زبان ها در وب معنایی استفاده می شود و امروزه محبوب ترین زبان برای ایجاد هستی شناسی و نیز آخرین جزء فنی ای است که نیاز به آشنایی با آن داریم. هستی شناسی زبان وب، زبان قوی تر توصیف واژگان برای توصیف ویژگی ها و طبقات است. این هستی شناسی، مبتنی بر توصیف منطق عرضه دانش به گونه صوری است. در ادامه، معرفی مختصری از این زبان ارائه می شود.

زبان هستی شناسی وب (او.دابلیو.ال)

هستی شناسی زبان وب (اُ.دابلیو.ال)، زبانی است که کاربرد آن جایی است که اطلاعات پوشیده در مدارک، به پردازش از طریق برنامه ها نیاز داشته باشد؛ به خلاف موقعیت هایی که در آن، محتوا فقط به عرضه برای انسان نیاز دارد. اُ.دابلیو.ال ممکن است برای تصریح نمایش معنای واژگان در واژه نامه ها و ارتباط بین آن ها به کار رود. این نمایش واژگان و روابط متقابلشان، هستی شناسی نام دارد.

به بیان خلاصه تر، اُ.دابلیو.ال = فرانمای آر.دی.اف + ساختار جدید برای معنا.

اُ.دابلیو.ال، واژه نامه ای است برای توصیف ویژگی ها و طبقات منابع آر.دی.اف؛ درحالی که قابلیت های فرانمای آر.دی.اف را در فراهم کردن مفاهیمی برای سلسله مراتب های کلی از چنین ویژگی ها و طبقاتی، تکمیل می کند. اُ.دابلیو.ال، واژه نامه فرانمای آر.دی.اف را با افزودن: در میان دیگران، ارتباط میان طبقات، (مانند انفصال)، اهمیت بخشی (مانند دقیقاً یکی)، یکسان بودن، قوی تر بودن انواع ویژگی ها، مشخصه دارایی ها (برای نمونه، متقارن) و طبقات یکی یکی برشمرده شده غنی تر می کند.

زبان هستی شناسی وب، ویژگی ای از وب جهان گستر است که برای ایجاد برنامه های وب مفهومی به کار می آید. اُ.دابلیو.ال با ابتنا بر آر.دی.اف و فرانمای آر.دی.اف، انواع روابطی که ممکن است در استفاده آر.دی.اف از واژگان ایکس.ام.ال برای نشان دادن سلسله مراتب ها و روابط بین منابع مختلف بیان شود، مشخص می کند. در واقع، این همان تعریف هستی شناسی در متن وب مفهومی است؛ فرانمایی که به گونه صوری سلسله مراتب ها و روابط بین منابع مختلف را تعیین می کند. هستی شناسی وب مفهومی، از یک رده بندی و مجموعه ای از قوانین استنتاج که از طریق آن ها ماشین می تواند نتایج منطقی بگیرد، تشکیل شده است.

رده بندی در این متن، نظامی از طبقه بندی، نظیر سلطنت علمی، نژاد، طبقه، نظام و نظایر آن، است؛ نظامی برای طبقه بندی گیاهان و حیوانات که منابع را در طبقات و زیرطبقات مبتنی بر ارتباطات و ویژگی های مشترک، گروه بندی می کند.

ازآنجاکه رده بندی (نظام طبقه بندی)، این ارتباطات سلسله مراتبی را که بین منابع موجود است، بیان می کند، می توانیم اُ.دابلیو.ال را برای انتساب ویژگی ها به طبقات منابع به کار بریم و زیرطبقات آن ها را مجاز می کند که همان ویژگی ها را مالک شود. اٌ.دابلیو.ال همچنین، از گونه داده های فرانمای ایکس.ام.ال بهره می گیرد و اصل موضوع های طبقه، مانند زیرطبقه... و جدا از... و نیز توصیف های طبقه، مانند واحد... و درون بخش... را حمایت می کند. مفاهیم پیشرفته بسیار که در اُ.دابلیو.ال وجود دارند، آن را قوی ترین زبان توصیف هستی شناسی استاندارد کرده که تا امروز در دسترس است.

نمونه گرافیکی از یک اُ.دابلیو.ال در شکل8 ارائه شده است:

شکل 8: هستی شناسی اُ.دابلیو.ال

همه این اطلاعات پُر جزئیات مرتبط که در هستی شناسی اُ.دابلیو.ال تعریف شد، برنامه ها را مجاز به ساختن قیاس های منطقی می کند؛ برای نمونه، در شکل8 یک عامل وب مفهومی ممکن است استنتاج کند که چون گوشت غاز گونه ای از گوشت ماکیان است و گوشت ماکیان زیرمجموعه طبقه ماکیان است و این خود از زیرمجموعه های طبقه های چیزهای خوردنی است، پس گوشت غاز خوردنی است.

سه بخش هستی شناسی زبان وب

او.دابلیو.ال، خود دارای سه زبان فرعی شامل: او.دابلیو.ال فول (Full)، او.دابلیو.ال دی.ال(DL)، اُ.دابلیو.ال لیت (Lit) است. در او.دابلیو.ال هم از زبان آر.دی.اف و هم از زبان ایکس.ام.ال پشتیبانی شده است. اُ.دابلیو.ال دی.ال، و اُ.دابلیو.ال لیت، شامل اُ.دابلیو.ال فول و اُ.دابلیو.ال لیت است.

به این ترتیب، میان هستی شناسی و فراداده، پیوندی قوی برقرار شده است. هستی شناسی زبان وب دی.ال، محدود به قطعات هستی شناسی زبان وب لیت، زیرمجموعه هستی شناسی زبان وب دی.ال است و برای اجرا آسان است.

نکته مهم اینجاست که اُ.دابلیو.ال سه زبان، هریک با پیچیدگی فزاینده، در زیرمجموعه خود دارد: اُ.ابلیو.ال لایت، اُ.دابلیو.ال دی.ال و اُ.دابلیو.ال کامل. اُ.دابلیو.ال.دی.ال، شامل اُ.دابلیو.ال لایت، و اُ.دابلیو.ال کامل، شامل: اُ.دابلیو.ال دی.ال و لایت است.

هنگامی که توصیفات منابع آر.دی.اف با یک هستی شناسی که در جایی از وب به صورت اینترانت یا اکسترانت تعریف شده باشد، ممکن است ماشین اطلاعات مفهومی را با هر منبع بازیابی کند؛ به این شیوه که فرانمای یو.آر.آی، ایکس.ام.ال، آر.دی.اف، فرانمای آر.دی.اف، و اُ.دابلیو.ال با هم ترکیب شده اند و یک حقیقت وب معنایی ساخته اند.

مزایای هستی شناسی زبان وب

می توان مزایای هستی شناسی را به گونه ذیل خلاصه کرد:

  • - تعریف/ فهم عمومی و اشتراکی درباره مفاهیم کلیدی خاص در دامنه خاص فراهم می کند؛
  • - روشی برای کاربرد مجدد دانش دامنه فراهم می کند؛
  • - مفروضات دامنه را روشن می کند؛
  • - به همراه زبان توصیف آن (مانند فرانمای آر.دی.اف)، روشی برای رمزگذاری دانش و مفاهیمی که ماشین می تواند بفهمد، فراهم می کند؛
  • - مقیاس وسیع پردازش خودکار ماشین را فراهم می کند.

مفاهیم خوب تعریف شده؛ ویژگی های صوری خوب فهمیده شده (پیچیدگی، قابلیت توصیف)؛ نظام های اجراشده (بسیار بهینه شده) همچنین، او.دابلیو.ال، در قیاس با فرانمای آر.دی.اف، امکان استنتاج و استدلال قوی تری را دارد. هستی شناسی زبان وب کامل، اتحاد نحو هستی شناسی زبان وب و آر.دی.اف، است. در آر.دی.اف، فقط می توان برای طبقه موجود زیرطبقه درست کرد؛ اما در هستی شناسی زبان وب، شما می توانید طبقاتی از طبقه موجود بسازید.

منطق و برهان

آنچه پیش تر گفته شد، درباره عرضه اطلاعات وب بود؛ به این گونه که با استفاده از فناوری های مزبور، دانشی درباره محتوای منابع وب و نیز درباره مفاهیمی از دامنه بحثی خاص و روابط بین آن ها ارائه می شد. در این بخش، به گفتار درباره منطق می پردازیم.

منطق، پایه و اساس نمایش دانش است و مدت های بسیاری پیش از ظهور وب در حوزه هوش مصنوعی و قبل از آن نیز در فلسفه، مورد مطالعه قرار گرفته است. در حقیقت، ردّ پای منطق را می توان در یونان باستان دنبال کرد و ارسطو نیز به عنوان پدر منطق در نظر گرفته می شود. منطق زبان، سطح بالایی را فراهم می کند که در آن دانش می تواند با روش کاملاً روشن و قدرتمند بیان شود. اساس منطق، استنباط است. استنباط، یعنی بتوان داده جدیدی را از روی داده ای که اکنون در دست داریم، نتیجه گیری کرد. از نظر ریاضی، پرس وجو شکلی از استنتاج است. استنتاج، یکی از اصول محرک وب معنایی است؛ زیرا به ما اجازه می دهد تا برنامه های کاربردی وب معنایی کاملاً ساده ای را ایجاد کنیم. منطق، به منزله ستون فقرات وب معنایی عمل می کند. زبان های منطقی، ممکن است برای نمایش انواع مختلفی از دانش مورد استفاده قرار گیرند که مشهورترین آن ها، هستی شناسی ها و قوانین هستند. (2008,Antoniou and Harmlen)

یک نظام استدلال خودکار در ساختار هستی شناسی فراهم شده تا استنتاجی تازه کند. ازاین رو، با کاربرد چنین نظامی، عامل نرم افزاری ممکن است استنتاج هایی انجام دهد. با استفاده از منطق می توان دانش غیرصریح در آنتولوژی را به دانش صریح تبدیل کرد. البته باید توجه شود که منطق، هیچ پیش فرضی را در ارتباط با صحت گزاره ها نمی سازد؛ بدین معنا که اگر ورودی های غلطی را وارد منطق کنیم، خروجی ما نیز غلط خواهد بود؛ مثلاً فرض کنید می دانیم که تمام پرفسورها عضو هیئت علمی هستند و تمام هیئت علمی ها نیز جزء کارکنان دانشگاه اند و مایکل، یک پرفسور است. در نتیجه، مایکل جزء کارکنان دانشگاه است.

در منطق محمولی، این اطلاعات به صورت زیر بیان می شود:

prof(X) → faculty(X)
faculty(X) → staff(X)
prof(X) → staff(X)

این مثال، شامل دانشی است که معمولاً در هستی شناسی ها یافت می شود. بنابراین، منطق می تواند برای دانش پوشش داده نشده، به وسیله هستی شناسی ها استفاده شود؛ اما منطق، کلی تر از هستی شناسی هاست و هدف از این لایه، گسترش هستی شناسی ها است. همچنین، منطق می تواند به وسیله واسطه های هوشمند نیز برای تصمیم گیری و انتخاب روش عمل، مورد استفاده قرار گیرد؛ برای مثال، یک واسط فروشگاه ممکن است تصمیم بگیرد که به مشتریان بر اساس قانون زیر تخفیف دهد:

Loyal Customer (X) → discount (5%)

پس، در مواردی که از روی داده های ذخیره شده در پایگاه اطلاعاتی شرکت، دایمی بودن مشتری مشخص شود، تخفیف داده می شود. این مثال، قانونی به این صورت دارد: «اگر شرایط، سپس نتیجه گیری». (عباسی، 1389، 4) قواعدی که رایانه با اتکا به آن ها به بازیابی داده ها از طیفی از منابع می پردازد، در واقع، همان اسکریبت ها و برنامه های نرم افزاری هستند. برخی بر این باورند که این قواعد باید به مرحله ای از تکامل برسند که به صورت خودکار، به عنوان مثال، افزایش دستمزدها را در یک شرکت بر مبنای برآورد فروش یا تولید در اینترانت آن شرکت کنترل کنند؛ اما شاید هم در جهان علمی، اعتبار، برگرفته از گزارش ها یا نوشته های افراد است؛ نه رایانه. (ادیسون، 1386)

مدل آر.دی.اف همه چیز را درباره شکل موتور استدلال نمی گوید و آشکار است که یک الگوریتم کاملاً قطعی برای پاسخگویی به سؤال ها یا اساساً پیداکردن مدارک وجود ندارد. ازاین رو، هدف اصلی این لایه آن است که درباره جواب های به دست آمده به وسیله رابط های خودکاری که اطلاعات را جمع آوری کرده اند، تفسیری ارائه بدهد؛ برای مثال، هنگامی که شخصی امتیاز دسترسی به یک وب سایت را به دست می آورد، این لایه می تواند به سرور توضیح دهد که چرا شخص باید به سرور دسترسی داشته باشند. همچنین، این لایه به انسان اجازه می دهد تا گام هایی را که یک واسط وب معنایی برای رسیدن به یک نتیجه گیری خاص می پیماید، ردگیری کند. برای امنیت و اعتماد ساختارهای فراهم شده از طریق امضای دیجیتال نیز این لایه لازم است.

اطمینان

شاید بتوان گفت، اطمینان، ابزاری برای فراهم کردن اعتبار هویت و شاهدی برای صحت داده، خدمات و عوامل است. انسان ها مجبور به حساب آوردن ماهیت ناهمسان اطلاعات در وب اند. وب اطمینان، باید دربردارنده ساختار خوب تعریف شده و مطمئن باشد که هویت ها و امضاها بتوانند اصیل باشند. در حالت واقعی، اگرچه ایده یک وب یکپارچه ممکن است جذاب به نظر برسد، اما هر روز بیش ازپیش با محدودسازی وب از طریق ایجاد رمز عبور برای وب سایت ها مواجه می شویم. اطلاعات به طور معمول، میان یک گروه از شرکت ها یا یک کنسرسیوم از سازمان ها به اشتراک گذاشته می شود. تجربه شخصی نگارنده این است که در مورد همکاری با سازمان های وابسته به سازمان ملل و بانک جهانی، اگر قرار باشد آن ها با گردآوری انبوه اطلاعات یک نظام مرکزی تدارک ببینند، تردید وجود دارد. جایی که یک تعاونی یا کنسرسیوم از سازمان ها پیرامون امنیت یا نفع مشترک گرد هم می آیند، رهیافت اشتراک داده ها موفق تر است. فناوری های جدید، شیوه هایی جهت وصول اطمینان از تضمین امنیت اطلاعات فراهم می کنند. در این صورت، کاربر نیز اطمینان و اعتماد بیشتری به داده ها و نظام پیدا می کند. در نتیجه، با مجموعه ای از وب ها مواجه خواهیم بود که از اطمینان لازم برای کاربردهای مختلف توسط گروه های متفاوت برخوردار هستند. این شبکه ها نسبت به نظام های موجود که مبتنی بر یک سازمان فراهم کننده محتوا هستند، خدمات بهتری می توانند ارائه کنند.

آخرین لایه وب مفهومی، اطمینان است. این لایه، اعتبارسنجی لایه قبلی را انجام می دهد و با استفاده از امضای دیجیتال پدیدار می شود. امضای دیجیتال، صرفاً تکه های کوچکی از کدی است که شخص برای تأیید اینکه یک سند خاص توسط شخص خاصی نوشته شده است یا نه، مورد استفاده قرار می دهد. بسیاری از مردم، احتمالاً با این فنّاوری آشنا هستند؛ زیرا مشابه چیزی است که برای امضای پیغام هایشان به کار می برند. وب، تنها زمانی به توان کامل خود خواهد رسید که کاربران به ایمنی عملیات و کیفیت اطلاعات آن اعتماد داشته باشند و درواقع، با وجود اجازه برای هر شخصی که عبارات منطقی را درباره منابع بیان می کند، برنامه ها می خواهند که تنها استنتاج را بر اساس عباراتی که به آن اطمینان دارند، انجام دهند. در نتیجه، بررسی کردن منبع عبارات، جزء کلیدی از وب معنایی است. پس، در کل می توان گفت منطق شخص را به نوشتن قوانین قادر کرده، لایه دلیل قوانین را اجرا می نماید و در نهایت، لایه اعتماد تصمیم می گیرد که آیا مدرک قابل اعتماد است یا خیر. (235-234 ,2004,Passin)

منابع:

اطلاعات تکميلي

  • تاریخ انتشار نسخه چاپی: چهارشنبه, 25 شهریور 1394
  • صفحه در فصلنامه: صفحه 2
  • شماره فصلنامه: فصلنامه شماره 51
بازدید 5403 بار
شما اينجا هستيد:خانه آرشیو فصلنامه شماره 51 درآمدی بر وب مفهومی