وب معنايي و جستجو هاي مبتني بر معنا در پايگاه داده هاي...

تحت عنوان شراره محمدزاده باویلی و آقای مهدی جوانمرد خانم رساند که مقاله بدینوسیله به استحضار می

در CIT1011010815با شناسه "وب معنایی و جستجو های مبتنی بر معنا در پایگاه داده های رابطه ای"

رقرا مورد پذیرش نهایی "های کاربردی در علوم کامپیوتر و فناوری اطالعات‌دومین همایش ملی پژوهش"

.گرفته است

گر‌اله کوزهاحسان

91/99/9111 همایشدبیر اجرایی

«علوم کامپیوتر و فناوری اطالعات»دومین همایش ملی پژوهش های کاربردی در 2

nd National Conference on Applied Research in

Computer Science and Information Technology

1 CITconf.ir

وب معنايي و جستجو هاي مبتني بر معنا در پايگاه داده هاي رابطه اي

2مهدی جوانمرد ،1 شراره محمدزاده باویلی

دانشگاه پیام نور[email protected]

خالصهساخته است. وب که فراتر از قابلیت های کنونی وب، اطالعات قابل خواندن و قابل فهم برای ماشین را فراهم وب است از تکاملی معنایی وب

در حال که W3C 3. می سازد ها را فراهممعنایی یک چارچوب مشترک فراهم می کند که امکان استفاده مجدد و به اشتراک گذاری داده

به ساختارهای RDBMS 4 از ها داده سازمان دهی و ذخیره سازی تغییرضرورت است، فناوری های وب حاضر بدنه اصلی استاندارد سازی

به معرفی وب معنایی از جمله آشنایی با فن آوری 1بخش می باشد. در بخش 2این تحقیق شامل به رسمیت شناخته است. را وب معنایی سازگار با

که بتوان موجود را راهکارهای 2می پردازیم. در بخش کارکردها و روابط برخی از این مولفه ها با وب معناییو مولفه های وب معنایی و همچنین

به شرح و ارزیابی چارچوب در ادامه ، معرفی و بررسی می کنیم.تفاده از وب معنایی تبدیل کردهت اسجRDF5 را به پایگاه داده های رابطه ای

به آنتولوژی می پردازیم. RDB 6جهت نگاشت RDOTE پیشنهادی

RDOTEآنتالوژی، ، RDFوب معنایی،کلمات کلیدی:

مقدمه .1

کههمانطور است. داده اطالعات استفاده مجدد از و، به اشتراک گذاری در ارائه ایقابل مالحظه بهبود به وعده وب معنایی های آوری فنظهور

نیست بلکه وب توسعه یافته کنونی است که در آن اطالعات به صورت معنا گرا جداگانه وبوب معنایی "است: شده اشاره آن به تیم برنرزلی توسط

الیه جدید به عنوان یک وب معنایی تحققاما معرفی شده است، اطالعات اضافه بار مشکل لح برای یک مفهوم عنوان به. وب معنایی [1] "وجود دارد

هستی شناسی بر که منطبق ماشین فرمت قابل پردازش و قابل فهم توسط به انسان توسط قابل فهم سنتی وب های داده تبدیل به نیاز سنتی وب روی بر

قابل ذکر است وب معنایی شاهراه جدید موازی با وب موجود نیست، بلکه تکامل تدریجی وب موجود خواهد بود. وب معنایی توسط است را دارد.

کردند. دولت آمریکا پروژه معرفی و منتشر شد. عالوه بر دولت ها، صنایع زیادی برای توسعه وب معنایی سرمایه گذاری (W3C) کنسرسیوم وب

DAML 7 [2] ده و اتحادیه اروپا وب معنایی را یکی از موضوعات کلیدی در برنامه کار خود قرار داده است را اجرا کر.

پایگاه داده های بین قابلیت همکاری ایجادبنابراین ذخیره می شود، پایگاه داده های رابطه ای هنوز درها بر روی وب سایت ها داده ازبسیاری

هستی شناسی در معنای فلسفی یعنی مطالعه در از اهمیت بسیار برخوردار است. ها داده شبکه ای از برای ایجاد شناسی() هستی 8آنتولوژیو رابطه ای

امکان معانی مرتبط که وب به همراهرشد ناشی از جدید با محرک های در علوم کامپیوتر هستی شناسیمطالعه موجودیت چیزی که وجود دارد.

وشده دارد تعریف دامنهیک پایگاه داده .دارد وجود آنتولوژی و پایگاه داده بینیک ارتباط مستقیم . باشد، روبرو می باشداز آن می دانش استخراج

1

[email protected]دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه پیام نور، [email protected]ستادیار دانشگاه پیام نور، ا2

3 The World Wide Web Consortium

4 Relational database management system

5 Resource Description Framework

6Relational database

7 DARPA Agent Markup Language

8 Ontology

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]




2 CITconf.ir

دامنه دررا آنها روابط بین و، خواص مفاهیم و علوم کامپیوتر، هستی شناسی اطالعات جامعهدر این دامنه مدل سازی کند. واقعیت ها را در قصد دارد

.[3] کندایجاد می ،معین

می باشد. طی دهه RDFای ایجاد شده است بنابراین موفقیت وب معنایی عمدتا وابسته به ایجاد حجم گسترده RDFوب معنایی بر اساس

.[4] گذشته رویکرد های بسیاری بمنظور نگاشت شمای رابطه ای به زبان های آنتولوژی ارائه شده است

آشنايي با وب معنايي .2

وب معنايي چیست 2-1

چاپ به امریکن ساینتفیک مجله در رابطه این در مقاله ای برزرنلی تیم که زمانی . میگردد بر 2001 سال به عمومی طور به معنایی وب شدن مطرح

که بود شده آغاز لوسی نام به تخیلی دختر یک از کوتاهی داستان با مقاله این . پرداخت توضیحاتی به وب جدید چهره مورد در آن در و رساند

به مجهز مخصوص ابزار لوسی بگیرد. قرار متخصص یک درمان تحت که است شده توصیه او به و است بیمار لوسی مادر بود : قرار این از داستان

به ماشین بعد و میکند دریافت دکترقبلی مطب ابزار از را مادرش پزشکی اطالعات خودکار طور به که آورد می در جیبش از را معنایی وب

مادر کاری تقویم ماشین همین. کند پیدا را پزشک بهترین تاد پردازمی مایلی 20 شعاع در مادرش ناراحتی با متناسب متخصص پزشکان جستجوی

یک میکند. لوسی مجدد ریزی برنامه را لوسی کاریمادر تقویم دوباره نیاز صورت در و کند پیدا دکتر ویزیت برای وقتی تا میکند بررسی را لوسی

.[1] است آینده در وب بر مبتنی هوشمند افزارهای نرم از کاری مثال

لغت محتویات وب امروز برای استفاده توسط انسان طراحی شده است، در حالیکه ماشین ها تنها قادر به اشراف و دستکاری داده ها در سطح

از کاربران وب است. یک راه حل نمایش محتویات وب به صورت موجود و استفاده از هستند.این موضوع مهم ترین مانع در انجام پشتیبانی بهتر

است که قابل پردازش برای ماشین باشد. در این حالت راهکار دیگر نمایش محتویات وب به گونه ای مصنوعی می باشد. تکنیک های پیچیده هوش

وب معنایی نیز از همین نکته ایده کان درک مفاهیم را برای ماشین فراهم می سازدتکنیک های هوش مصنوعی بهره گیری از مزایای این نوع نمایش ام

یمنظور از هوشمند باشند. مفاهیم بیشتری همراه باداده هاذخیره کردکه ماشینها توانایی درک آنهارا داشته در وب معنایی می بایست منشا می گیرد.

[2,4].اطالعات موجود، استنتاج نمود از به نرم افزار مربوطه قابل استفاده بوده و بتوان دانش الزم را یازو بدون ن ییدادهها، آن است که دادهها به تنها

معماري وب معنايي 2-2

و نهایی قطعی معماری یک معماری این است، شده داده نمایش معنایی وب برای 2001 سال در لی آقای برنز توسط شده ارائه معماری 1 شکل در

.[2]پذیریمایده آل می مدل یک عنوان به و نیست معنایی وب برای

[2]معماری وب معنایی -1شکل

به شرح مختصری درباره الیه های معماری فوق می پردازیم: زیر در

پایین ترین الیه متشکل از استانداردهایURL 1 وUnicode .با استفادهاز می باشدUnicode داده هرکسی میتواند با زبان محلی خود

نیزبه عنوان استانداردی برای آدرس دهی یکسان ومنحصربه فرد منابع موجود در وب معنایی و برای URLطرفی زا ها راتوصیف نماید،

باشد.انتقال اطالعات الزامی می

1 uniform resource identifier




3 CITconf.ir

1XML به استقالل داده ای برسیم. ترتیب به نوعی کندکه داده ها را بتوان خارج از برنامه ها تعریف کرده و به ایناین امکان را فراهم می

دهدکه یک ساختاردلخواه رابه اسناد خوداضافه کنند بدون اینکه چیزی درباره مفهوم این به کاربران اجازه می XMLطورخالصه

.ساختارها بیان کنند

RDF .مدل داده ی یک مدل داده مانند مدل داده ی رابطه ای، برای نوشتن عبارات ساده در مورد اشیاء )منابع( وب استRDF براساس

XML زبان آن پیروی می کند. نیست اما از دستور RDFS یک ساختار اولیه سلسله مراتبی برای سازماندهی منابع موجود در وب ارائه

امکان توصیف لغت نامه و ایجاد ارتباط معنایی بین لغات را فراهم می آورد. به این ترتیب اطالعات معنایی بیشتری به همچنین دهد.می

است. RDFبر مبنای RDFS گزاره ها و منابع، اضافه می گردد.

سطح بعدی واژگان هستی شناسی است. برای نوشتن آنتولوژی به شکل ساده می توان ازRDFS استفاده کرد.

سازد.فراهم می 2الیه منطق برای تقویت بیش تر آنتولوژی بکار می رود و امکان نوشتن برنامه های کاربردی خاص را با اطالعات اعالنی

.الیه برهان یا تصدیق مسئول فرآیند های استنتاجی، نمایش برهان های ارائه شده در زبان های وب و اثبات اعتبار می باشد

وب تنها زمانی به همه قابلیت های خود دست می یابد به کمک استفاده از امضاهای الکترونیکی و انواع دیگر دانش شکل می گیرد. الیه اعتماد پذیری

.[1]شده در آن اعتماد داشته باشند که کاربران به امنیت عملکرد ها و کیفیت اطالعات ارائه

(RDF) چارچوب توصیف منبع 2-3

RDFمفاهیم اصلي در 2-3-1 می باشد. 5و عبارت ها 4، ویژگی ها3شامل منابعRDF مفاهیم اصلی در

هر منبع با می شود.مانند نویسندگان، درخواست های جستجو و... منابع: اشیایی هستند که درباره آنها صحبت .URL شناسایی می شود.

مدل و... توصیف می کنند مانند نوشته شده توسط، سنویژگی ها: نوع خاصی از منبع هستند که که رابطه بین منابع را.RDF ویژگی ها را با

URL .مشخص می کند

مقدار است که به ترتیب منبع، ویژگی و مقدار را نشان –صفت –عبارت ها : ویژگی های منابع را تعریف میکنند. هر عبارت سه تایی شی

می تواند منابع یا لیترال باشد. می دهد. مقدار

و نمایش مبتنی بر نحو 6گراف شبکه معناییوجود دارد میتوان به استفاده از سه تایی مرتب، روش RDFاز جمله دیدگاههایی که در مورد یک عبارت

XML .اشاره کرد

RDFقابلیت هاي 2-3-2

RDF شود می داده شرح زآنها ا برخی ذیل در دهدکه می ما به دانش ارائه راجهت زیادیقابلیت های:

Container رودکارمی به منابع از گروهی کردن مدل جهتیکی از قابلیت ها است که.

قابلیت دیگر RDF برای مثال علی می گویند. 7امکان بیان جمله ای است که خود مفعول جمله دیگر است. که به این قابلیت تجسم عبارت

.می باشد .http://sess.shirazu.acمعتقد است دانشگاه شیراز صاحب سایت

RDFمشکالت 2-3-3

1 Extensible Markup Language

2 Declarative Knowledge

3 Resourse

4 Properties

5 Statements

6 Semantic Net

7 Reification

http://sess.shirazu.ac.می/




4 CITconf.ir

تا کنون مالحظه شده است کهRDF ویژگی های دودویی را بکار می گیردکه این خود محدودیت جدی است. راه حل موجود این است

ندکه راه حل مناسب است، ولی بکارگیری گزاره اصلی با سه پارامتر تعدادی گزاره دودویی شبیه سازی کرد هرچ که این قبیل گزاره ها را با

ساده تر است.

صفت-مشکل دیگر مدیریت و کنترل ویژگی ها می باشد.ویژگی ها خود نوع خاصی از منابع هستند بنابرایت می توانند در سه تایی شی-

می دهد، ولی برای زبان های مدل سازی نسبتا غیر عادی است و باشند.گرچه این موضوع قابلیت انعطاف را افزایش مقدار نقش شی را داشته

می تواند برای فرد مد لگر گیج کننده باشد.

گرچهRDF با نحو مبتنی برXML [5,6].برای پردازش ماشین مناسب است ولی لزوما کاربر پسند نیست

تکنولوژي وب معنايي 2-4 .[1]آنتولوژی، منطق و پیشکاران معنایی است تکنولوژی وب معنایی متکی بر ترکیبی از متادیتا،

متاديتاي صريح 2-4-1اگر ست.در حال حاضر محتوای وب کنونی، پیش از آنکه برای ماشین ها و برنامه ها قابل استفاده باشد، برای استفاده ی کاربران عادی طراحی شده ا

HTML صفحه با زبان مناسب تری جایگزین شود، صفحات وب قادر خواهند بود مفهوم اسناد را همراه با خود حمل کنند. یعنی عالوه بر آنکه هر

نای به این گونه اطالعات اصطالح متا دیتا، به مع شامل اطالعات مربوط به ساختار خود است، شامل اطالعاتی در رابطه با مفهوم محتویات خود نیز باشد.

ذخیره می کند، بنابراین مقصود ما از اصطالح معنا در وب معنایی را برآورده می کند. داده ای در مورد داده، می گویند. فرا داده بخشی از معنای داده را

و سرویس هارا ها خدمت نمایش صریح این متادیتاها که با استفاده ازآنتولوژی هاصورت می گیرد، وب را قادر می سازد که سطح کیفی جدیدی از

.[1]ارائه نماید

فرهنگ لغت هستي شناسي )آنتولوژي( 2-4-2ه طور کلی آنتولوژی، یک حوزه خاص را به گونه ای صوری تشریح می کند. عموماً هر آنتولوژی شامل لیست محدودی از اصطالحات و قواعد و ب

از اشیاء( را بیان می کند و ارتباطات عموماً شامل سلسله مراتبی از کالس ها اصطالح یک مفهوم اصلی از حوزه )کالسی ارتباطات بین آنهاست. هر

بیان ارتباطات و عبارات مستقل، محدودیت ها، خصوصیات به جز ارتباطات کالس / زیرکالس، آنتولوژی ها شامل اطالعات دیگری مانند .[5,6]هستند

هایبین سیستم ارتباط می توانآنتولوژی به کمک .روند شمارمی به معنایی وب کلیدی فناوری ها آنتولوژیاصوال د.نمی باش منطقی بین اشیا

آنتولوژی مستقل ازنوع وروش ایجاد [7].بخشید بهبود را ناهمگون سیستمهای و ماشینها بین برنامه ها، متقابل ارتباط و تعامل و کرد برقرار را ناهمگون

:نشان داده شده است 2 یکی ازاین متدلوژیها درشکل روند .، متفاوت هستندآنمتدلوژیهایی استفاده میشودکه بسته به کاربرد برای تولید آنتولوژی از ،

[2]متدولوژی ایجاد انتولوژی -2شکل

و زبانهایی که RDF,UMLاولی زبانهایی که براساس گراف عمل میکنند مانند برای ایجاد آنتالوژی دو نوع کلی از زبانها وجود دارد.

انجام اروپا اتحادیه در زیادی معنایی وب های پروژه بسیار محدود است. RDFSو RDFقابلیت های زبان براساس منطق گزاره ها عمل می کنند .

زبان بیان آنتولوژی DARPAکمی زودتر از اتحادیه اروپا، درآمریکا باپشتیبانی به وجودآمد OILپروژ ها زبانی استاندارد به نام همین اساسبر شدکه

DAML .درنهایت نقاط قوت وضعف این دوزبان توسط جهت استفاده دروب معنایی به وجودآمدW3C بررسی شد و براساس DAML وOIL

استانداردی به نام زبان1OWL زبان .[5,6,7]وجودآمدکه براساس مدل شی گرا عمل می کند بهOWL بر اساس RDF وRDFS ساخته شده

.[2]استفاده می کند XMLو RDFاست و از نحو مبتنی بر

منطق 2-4-3درجه دوم معنای منسجمی در اختیار ما قرار می دهد که به راحتی قابل درک منطق در درجه اول یک زبان صوری برای بیان دانش عرضه می کند و در

بهترین مشخصربهطو .ندرا دار منطقاز مناسبی بهسطح نتبدیلشدنمکاا، میشونددهستفاا ژینتولوآ توصیفایبر هایی کهنباز خوشبختانه همه است.

1 Ontology Web Language




5 CITconf.ir

منطق نسبتا ضعیف آن تا به امروز برای آنتولوژی محقق نشده است. اما با این حال آنتولوژی امکان تبدیل به نمکااست کها 1اول مرتبه منطق ینعرصها

توان به یرا م OWLو RDF یزبان ها ، فراهم ساخته است.ستافعلی ما ز نیای بگوایطجواشراز ریبسیادر که( را DL 2تری بنام منطق توصیفی )

نشان داده شده یمنطق یندر قالب قوان یهیبد یمعان یقدر منطق گزاره ها)منطق مرتبه اول(دانست که ارتباطات از طر یزبان تخصص یعنوان نوع

[.1است]

یر دسته بندی نمود :انواع منطق را می توان به صورت ز

سال 06گزاره ای ساده ترین نوع منطق است. برای مثال قانونی را در نظر بگیرید که تمامی مشتریان خوب باالی منطق :منطق گزاره ها

یکی از راه های پاسخ به پرس و جو، استفاده از تعبیر منطق Goodcustomer(x),age(X)>60→ discount(X) تخفیف دارند.

.[1]ها از قوانین، حقایق، پرس وجو و استفاده صحیح از معانی خوش تعریف منطق گزاره ها استگزاره

( منطق توصیفیDL) :در دانشد ای و ساختارمن گیرد که برای نمایش واژه را در برمی های نمایش دانش ای از زبان نطق توصیفی خانوادهم

.گیرد های عملی گوناگون مورد استفاده قرار می حوزه

معروف 4یا منطق هورن 3زیر مجموعه دیگر از منطق گزاره ها که سیستم های اثبات مناسب و کارایی دارد به سیستم قانونین : منطق هور

قادر به بیان OWL در حالت کلی قانون هورن قادر به بیان نقیض یا مکمل کالس، عدم اشتراک، سور وجودی نمی باشد. بر عکس است.

SWRLو DLP 5روش شامل 2و هورن OWLبه منظور ترکیب .وجودی می باشد مکمل، اجتماع کالس ها و فرمت معینی از سور

.[8]وجود دارد

پیشکاران وب معنايي 2-4-4ایی برای پردازش و استفاده از این اطالعات پس از آنکه اطالعات قابل فهم ماشین ها در قالب وب معنایی در اختیار آنها قرار گرفت، الزم است عامل ه

اطالعات مورد نیاز خود را از وب معنایی دریافت کرده و با پردازش آنها به نتایج مورد نظر خود می رسند. عامل ها اجزاء نرم تولید شوند. این عامل ها

بنای مفاهیم برنامه نویسی شیء گرا و توسعه نرم افزار های مولفه عمل می کنند. در حقیقت آنها بر م افزاری هستند که به صورت خودگردان و پیش فعال

با آنها را از کاربر دریافت می کند، در منابع وب جستجو می کند، مبنا ظهور یافته اند. یک عامل شخصی در وب معنایی چند دستور و اولویت انجام

کند سپس گزینه مناسبی انتخاب کرده کاربر را با اولویت های تعیین شده مقایسه میسایر عامل ها ارتباط برقرار می کند، اطالعات مربوط به درخواست

میتوان به آن جملهو آن را به کاربر ارائه می دهد. عامل های وب معنایی عموماً فناوری هایی را که قبالً اشاره نمودیم، مورد استفاده قرار می دهند. از

.فراداده، آنتولوژی ها و منطق اشاره کرد

ييبه وب معنا يرابطه ا يداده ها يگاهپا يانتشار داده ها .3

W3C یبرا یاتیح یازن .[9]که در حال حاضر بدنه اصلی استاندارد سازی وب است در زمینه انتقال وب سنتی به وب معنایی تاکید بسیار داشته است

در واقع پایگاه داده رابطه .است RDFای به ذخیره شده در پایگاه داده های رابطهانتقال مقادیر زیادی داده در گام اول وب جاری به وب معنایی تحول

از منطق توصیفی که زیر مجموعه ای از منطق مرتبه اول است OWL ای توسط منطق مرتبه اول فرمول گذاری می شود در حالیکه در آنتولوژی های

.[11]نتولوژی را ممکن می سازداستفاده می شود. بنابراین نگاشت بین شمای رابطه ای و آ

ييبه وب معنا يرابطه ا يداده ها يگاهپا يانتشار داده ها ینهانجام شده در زم يکار ها 3-1

ایجاد کنند RDFبا در طی ده های اخیر تحقیق وتوسعه های زیادی در زمینه ایجاد متدولوژ یها و ابزارهایی که قادرند نگاشت بین پایگاه داده رابطه ای

روش هایی که بیشتر مورد پذیرش قرار گرقته اند می پردازیم:برخی معرفی وجود داشته است. در زیر به

1 first order logic

2 Description Logic

3 Rule system

4 Horn Logic

5 Description Logic Program




0 CITconf.ir

R2O و پالگین ODEMapster :R2O زبان توصیفی و توسعه یافته جهت توصیف نگاشت بین دیتابیس های رابطه ای و آنتولوژی

اند را فراهم می کند و به اندازه مجموعه از مفاهیم ابتدایی که به خوبی توصیف شده R2Oمی باشد. OWLیا RDFپیاده سازی شده در

برای کاربران واسط گرافیکی کاربر پسند را فراهم می کند که به آنها امکان ایجاد ، ODEMapsterپالگین .[10]کافی رسا می باشد

RDFSو OWLنمایش داده شده است. این پالگین با R2Oسط زبان کند و تو اجرا و نگاشت بین آنتولوژی و دیتابیس ها را فراهم می

.[12]کار می کند Oracldeو MYSQLو همچنین دیتابیس های

زبان توصیفیD2RQ رابط برنامه نویسی یک مکانیزم نگاشت جهت بازنویسی فراخوانیJena/Sesame به پرس و جو هایSQL

D2RQمی برد. از طریق نگاشت Jena/Sesameسه تایی به الیه های باالیی فریم ورک RDFبعنوان دارد و نتایج پرس و جو ها را

می توانند تدوین شوند و نتایج در SPARQLدر نتیجه پرس و جو های مجازی دسترسی دارد و RDF دیتابیس رابطه های به گراف

این پروژه در حال توسعه می نتولوژی ارائه می دهد.زبان قدرتمندی را جهت نگاشت به آ D2RQ .[10]می تواند رسم شوند RDFقالب

.[9]کامل می شود 2614باشد در سال

DB2OWL بصورت اتوماتیک آنتولوژی را از شمای دیتابیس تولید می کند. فرایند نگاشت با تشخیص مورد های خاص برای جداول

دیتا بیس)جداول، ستون ها، محدودیت ها( را به کامپوننت های شود و بر اساس این موارد، کامپوننت های در شمای دیتابیس شروع می

.[13]نمایش داده می شود OWL-DLآنتولوژی ایجاد شده با زبان توصیفی آنتولوژی)کالس، ویژگی، محدودیت( تبدیل می کند.

Triplify .یک ساختار بالکی برای معنا سازی برنامه های کاربردی وب فراهم می کند Triplify گین کوچک برای نرم یک پال

به جای ترجمه شمای رابطه ای به شمای آنتولوژی حوزه خاص، بر دیتای رابطه ای تمرکز دارد و سپس افزارهای تحت وب است. در ابتدا

. [10,14]نمی شود در این ابزار پشتیبانی SPARQLآنتولوژی را ایجاد می کند.

RDOTE برای نگاشت مستقیم و اتوماتیک دیتا از طرح جدیدیRDB بهRDF .تحت مجوز می باشدGNU/GPL می باشد و رابط

سازگار با تعریفات RDOTEبصورت اتو ماتیک و سفارشی RDF می سازد. همچنین بیان کافی برای ایجاد کاربری کاربر پسند را فراهم

D2RQ وR2RML [9]را دارد.

را مقایسه می کند. RDOTEامکانات سیستم های که اغلب پذیرفته شده اند با قابلیت های مشابه 1جدول

ییمقایسه سیستم های تبدیل دیتای رابطه ای به دیتای معنا -1جدول

پایگاه در حال حاضر تنها سیستم متن باز که دارای رابط کاربری کاربر پسند به همراه بیان کافی جهت تبدیل RDOTE 1با توجه به جدول شماره

ی مورد های رابطه ای مختلف بر اساس دامنه تگاشت های مبتنی بر معنا به ساختار های سازگار به وب معنایی می باشد. همچنین سازگار با ابزار ها داده

.[9,10,13,14] به وب معنایی می باشد R2RMLو D2RQ د ها ازقبیلاستفاده و استاندار

RDOTEقابلیت هاي چارچوب 3-2RDOTE دیتای رابطه ای را تفسیر می کند و آن را با استفاده از نگاشتی که دیتابیس های رابطه ای را به شمای آنتولوژی متصل می کند، به دیتای

نمایش داده شده است. 3معماری در شکل معنایی تبدیل می کند. نمای کلی




7 CITconf.ir

RDOTE [9]معماری -3شکل

به آنتولوژي RDBانتقال 3-2-1 : گام الزم است 0به یک آنتولوژی RDBجهت انتقال کامل یک

باز کردن 1گام :RDBMS و شمای آنتولوژی

نوشتن پرس و جوی 2گام :SQL

تغییر نام گزینه ها و ادغام رشته ها 3گام :

مشخص کردن نگاشت کالس ها 4گام :

مشخص کردن نگاشت 5گام :Property ها

نمونه سازی و اعتبار سنجی شمای آنتولوژی و سپس ذخیره در قالب 0گام :TEXT ،RDF/XML RDF/XMLAbbrev, N3,

د و هر نوع ناسازگاری که کشف اطالعات تبدیل شده، اعتبار سنجی و ذخیره می شو که حاوی Oدر گام آخرآنتولوژی انجام می شود.

.[9]می شود را گزارش می دهد

لی فرایند تبدیل را نمایش می دهد :الگوریتم ذیل طرح ک

ايجاد نگاشت بصورت اتوماتیک 3-2-2

RDOTE .در این روش دیتا و شمای دیتابیس را به عنوان ورودی می از نگاشت اتوماتیک که بر اساس روش نگاشت مستقیم است پشتیبانی می کند

گراف مستقیم نامیده می شود تولید می کند. گراف مستقیم ارتباط مربوط کلید های خارجی همراه با دیتا را منتقل می کند. را که RDFگیرد و گراف

Objectنوع داده و تعریف کلید خارجی را به PROPERTYآنتولوژی و ستون ها را به را به کالس های SQLنگاشت مستقیم جداول

Properties تبدیل می کند. مطابق با دستورالعمل نگاشت مستقیمRDOTE تواند بصورت اتوماتیک پرس وجوهای مناسب میSQL نگاشت ،




8 CITconf.ir

ولوژ ی ها مربوطه را تولید وآنت را ایجاد کند. سپس کاربران می توانند نگاشت ها را ویرایش کنند PROPERTYهای کالس و نگاشت های

.[9,15]کنند

D2RQ/R2RMLسازگاري با 3-2-3امکان RDOTE’sبه غیر از اینکه فرمت فایل های خودش را پشتیبانی می کند بلکه می تواند فرایند نگاشت را با فرمت های دیگر انجام دهد.

را بدون D2RQ/R2RMLرا فراهم می سازد، بنابراین می توان نگاشت های D2RQ/R2RMLایجاد نگاشت بکارگیری واسط گرافیکی جهت

.[9]توان این نگاشت را ایجاد کرد سریع تر و اساده تر می دانستن همه زبان ها انجام داد. البته با داشتن این دانش خیلی

نتیجه گیري .4

یا انباره های داده شامل بانک های اطالعاتی تمامی آن در که کرد تصور ماشینی هوشمند محاسبات جنس از جهانی فضایی توان می را معنایی بو

ایجاد تحقق رسیدن به چند هر اند. گرفته قرار هم کنار در همدیگر درک با توانایی معنی نگر صورت اطالعاتی دیگر به و یا منابع XML صفحات

گام الزم . در این زمینه برداشته شده است اولیه های گام اما است، علمی های زمینه از بسیاری در عظیم و چنان فضا یی محتاج پیشرفت ها ی جدید

است. در طی ده برای انتقال از وب سنتی به وب معنایی تبدیل مقادیر زیادی از داده که در دیتا بیس های رابطه ای کنونی وجود دارد به داده های معنایی

را ایجاد کنند وجود RDFوتوسعه های زیادی در زمینه ایجاد متدولوژ یها و ابزارهایی که قادرند نگاشت بین پایگاه داده رابطه ای با های اخیر تحقیق

بیشتری در اجتماعات وب معنایی بدست اورده است ولی آنها کاربران را مستلزم به یادگیری زبان داشته است. هرچندکه بعضی سیستم ها پذیرش

پسندی را پشتیبانی می کنند، بیان محدودی را فراهم می کنند. در واقع بمنظور کد گذاری نگاشت ها می کنند و یا در مواردی که رابط کاربر توصیفی

راحت محیط گرافیکی کاربر پسندی را با ص هانتکنیک های بسیاری جهت انتشار داده های رابطه ای به وب معنایی ارائه شده است، ولی هیچکدام از آ

باز به منظور تا حدودی این شکاف را با فراهم آوردن یک محیط کاربرپسند و متن RDOTEکافی برای تعریف نگاشت های الزم فراهم نمی کند.

را ممکن R2RMLو D2RQتعریف نگاشت بین پایگاه داده های رابطه ای و شمای آنتولوژی پر کرده است. همچنین تعریف نگاشت به زبان های

اغلب قابلیت های آن را در محیط کارپسند تری فراهم می کند. همچنین امکان RDOTEممکن است رساتر باشد، D2RQ ازد. با اینکهمی س

Export نگاشت ها به فایل نگاشت D2RQ/ R2RML و ادامه کار بر روی آنها را فراهم می سازد.

به RDBبرای سایر چارچوب های تبدیل exportو importدر حال بروزرسانی می باشد و افزودن مکانیزم های RDOTEچارچوب

RDF گرافیکی همراه با مکانیزم ها و واسط هایی که فرایند نگاشت را تسهیل و تسریع می کنند، از برنامه های آتی توسعه آن و همچنین ساخت واسط

.می باشد

مراجع .5

.1389تهران، موسسه انتشارات ارمغان، چاپ اول، ، ”مفاهیم و تکنیک ها -وب معنایی”، شادگار ، بیتا ، عصاره، علیرضا ،هراتیان نژادی، آزاده [1]

.1385، تهران، دانشگاه تهران، "مقدمه ای بر وب معنایی " آل احمد، جالل، [2]

.1389، 80-84، صفحات 122،ماهنامه وب، شماره "در وب معناییبررسی آنتولوژی "دور اندیش، پژمان ، سربی ، آرزو، [3]

[4] S. HassasYeganeh, J. Habibi, H. Rostami, H. Abolhassani, “Semantic web service composition testbed”,

Computers and Electrical Engineering, vol. 36, no. 5, pp. 805–817, 2010.

[5] M. SALEH, “Semantic-Based Query in Relational Database Using Ontology”, Canadian Journal on

Data Information and Knowledge Engineering, vol. 2, no. 1, pp. 1–16, 2011.

[ [0 R. Freitas, R. Ramalho, J. Carlos , “Using ontologies to abstract relational databases conceptual model”,

The 15 th Portuguese Conference on Articial Intelligence (EPIA), Portugal, pp. 372-384, October 2011.

[7] H. Ling, S. Zhou, J. Carlos , “Mapping Relational Databases into OWL Ontology”, International Journal

of Engineering and Technology (IJET), vol. 5, no. 6, pp. 735 –739, 2014.

[8] F. Harmelen, V. Lifschitz , B. Porter, “Description Logics”, Elsevier B.V, 2008.




9 CITconf.ir

[9] N. Vavliakisa, K. Grollios, A. Mitkasa, “RDOTE – Publishing Relational Databases into the Semantic Web”, The Journal of Systems and Software, vol. 86, no. 1, pp. 88 – 89, 2013.

[10] C. Ramathilagam, M. Valarmathi, “A Survey of Current Approaches for Mapping of Relational

Databases to RDF”, CiiT International Journal of Data Mining and Knowledge Engineering, vol. 4, no. 12,

2012.

[11] H. Wei, Q. Yuzhong, “Discovering Simple Mappings Between Relational Database Schemas and

Ontologies”, Proceedings of the 6th international The semantic web, Korea, pp. 225-238, November 2007.

[21] F. Michel, J. Montagnat, C. Faron Zucker, “A survey of RDB to RDF translation approaches and

Tools,” univ. Nice Sophia Antipolis, France, Rep. I3S/RR , November 2013.

[13] N. Cullot, R. Ghawi, K. Yétongnon, “DB2OWL: A Tool for Automatic Database-to-Ontology

Mapping” ,15th Italian Symposium on Advanced Database Systems (SEBD), Italy, pp 491-949, 2007.

[14] M. Svihla, J. Habibi, I. Jelinek, “Benchmarking RDF Production Tools”, Proceedings of 18th

International Conference on Database and Expert Systems Applications, Germany, pp 700-709, September

2007.

[15] N. Vavliakisa, K. Grollios, A. Mitasa, " RDOTE - Transforming Relational Databases into Semantic

Web Data", presented at the 9th International Semantic Web Conference (ISWC), china, November 2010.

وب معنايي و جستجو هاي مبتني بر معنا در پايگاه داده هاي...

Documents

Transcript of وب معنايي و جستجو هاي مبتني بر معنا در پايگاه داده هاي...