Klasifikace a systémová analýza - AISPV1001

Navrhněte doménovou ontologii pro vám dobře známou oblast (věci každodenního života, oblíbená aktivita, místo, jídlo, sport...). Předpokládaný rozsah je cca 30-40 tříd. V ontologii budou uplatněny minimálně tři fasety (kritéria členění/základní kategorie) pro vámi navržené třídy.

Doporučený postup návrhu ontologie

Podrobněji k metodice návrhu ontologie viz kapitola 8 studijní opory Ontologie.

Specifikace požadavků

Specifikace požadavků na navrhovanou ontologii zahrne soubor požadavků na její použitelnost a funkčnost z pohledu uživatele. Použitelnost ontologie se soustředí na organizaci znalostí v doméně. Jejím účelem bude reprezentovat v úplnosti nejdůležitější kategorie znalostí (poznatků, údajů, informací) ve vymezené oblasti a jejich vzájemné vztahy. Požadavky na funkčnost budou mít formu případů užití a kompetenčních otázek.

Specifikace bude zpracována podle této osnovy[1]:

Úvod
Stručná charakteristika domény, kterou má ontologie pokrývat.

Popis faset, jež byly pro členění domény zvoleny.

1) Proč se bude organizovat?
= Požadavky na funkčnost systému, který má ontologie podporovat

• K jakému účelu budou sloužit organizované znalosti / informace?
  • K poznání: Na jaké kompetenční otázky budou organizované zdroje poskytovat odpověď? Jaké výroky ("jednotky znalostí") by měla obsahovat budoucí znalostní báze / znalostní graf, k jejichž organizaci by bylo možné navrhovanou ontologii využít?
  • K realizaci činností: Jaké problémy umožní získané informace/znalosti řešit? Jaké činnosti budou umožňovat / podporovat?

Zvolte si jednu z následujících obecných variant funkcionality ontologie a konkretizujte ji.

(a) Systém organizace znalostí
Jednotkou organizace jsou informační zdroje.
Ontologické třídy budou použitelné ve funkci metadat pro označování obsahu (tj. indexaci) informačních zdrojů v dané doméně a pro stanovený okruh uživatelů.

Příklady: Indexace článků publikovaných v odborném časopise (viz klíčová slova článků v časopisech Knihovna a Bulletin SKIP, nálepky článků v deníku Computerworld, keywords článků v časopise Cataloging and classification quarterly). Tagování příspěvků v diskusním fóru, wiki, otevřeném portálu apod. (viz kategorie a klíčová slova v portálu Wikisofia, témata článků na iDNES.cz, kategorie na portále Magazinzahrada.cz). Kategorizace článků v oborové encyklopedii (viz kategorie v Sociologické encyklopedii, hesla v Internetové encyklopedii humanitních oborů, kategorie v Encyklopedii knihy v českém středověku a raném novověku).

(b) Znalostní báze pro danou doménu
Jednotkou organizace jsou zaznamenané znalosti a výroky s nimi související.
Ontologie bude plnit funkci pojmového modelu pro znalostní bázi.

Příklady: Diagram znalostí Google, Wikidata (viz např. položka "jídlo" na https://www.wikidata.org/wiki/Q209).

(c) Výkladový slovník
Jednotkou organizace jsou slovníková hesla.
Ontologické třídy budou sloužit ke kategorizaci slovníkových hesel a k vícehlediskovému přístupu k jejich obsahu (tj. jako alternativa k abecednímu uspořádání slovníku).

Příklady: Česká terminologická databáze knihovnictví a informační vědy (TDKIV), Heslář Ustanovení mezinárodních zásad katalogizace, Wikislovník (viz např. slovníkové heslo Kniha).

(d) Oborová encyklopedie
Jednotkou organizace jsou články/encyklopedická hesla.
Ontologické třídy budou sloužit ke kategorizaci článků encyklopedie a k vícehlediskovému přístupu k jejich obsahu.

Příklady: Lexikon české literatury, Stanford encyclopedia of philosophy, Nový encyklopedický slovník češtiny.

2) Co se bude pomocí ontologie organizovat?

• Jaké zdroje (ve smyslu "provedení" nebo "jednotka" z modelu IFLA LRM) budou základní jednotkou organizace? Co bude jejich obsahem a jaký budou mít formát?
• Jaká bude úroveň granularity zdrojů? Budou zdroje agregovány? Budou zdroje vnitřně strukturovány?
  
• Jak budou organizované zdroje identifikovány (tj. odlišeny navzájem)?
• Jaký je předpokládaný rozsah organizovaných zdrojů?

3) Kdy se bude organizovat?

• V jaké fázi svého životního cyklu či komunikačního řetězce budou zdroje s využitím ontologie organizovány?
• Jaká bude frekvence vzniku / vytvoření / získání zdrojů?

4) Jak (nebo kým / čím) se bude organizovat?

• Budou organizovat lidé (autoři, editoři, správci, uživatelé...) nebo stroje?
• Bude se používat nějaký software?

5) Kdo budou uživatelé systému?

• Jaké typy uživatelů budou používat systém?
• Jaká bude jejich ICT kompetence a vybavení?
• Odkud budou přicházet, jak dlouho a jak často budou v systému "pobývat"?
• Jakému způsobu interakce se zdroji budou dávat přednost (vyhledávání, prohlížení, filtrování, sledování novinek, vytvoření, editace, analýza, hodnocení, uživatelské tagování, opětovné použití...)

Tip:
Zkuste při zpracování specifikace požadavků využít tento návod: LAMBE, Patrick. How to build a taxonomy [interaktivní poster]. 2012-05-02 [cit. 2024-04-04]. Dostupné z: http://prezi.com/td8pyeaczkj1/how-to-build-a-taxonomy/.

Analýza

Krok 1 Shromáždění entit

= rovina idejí (idea plane) - analýza domény (věcné oblasti)

Jaké věci ontologie zahrne?

Produkt: Pojmy reprezentující věci ve zvolené doméně.

Tip:
Doporučený postup při tvorbě seznamu pojmů je middle-out, tj.od nejdůležitějších pojmů (bázové kategorie) „vzhůru“ k nadřazeným kategoriím a „dolů“ k prvkům/instancím.

Krok 2 Popis entit

= rovina jazyka (verbal plane)

Jak vyjádříme pojmy? Jak vymezíme (definujeme) význam pojmů?

Produkt: Názvy tříd (termíny) a jejich definice.

Krok 3 Vytvoření faset

Jaké vlastnosti (aspekty, charakteristiky, hlediska) tříd jsou významné z hlediska jejich členění? Zvolte si minimálně 3 různá kritéria členění / základní kategorie pro vámi shromážděné pojmy.

Produkt: Vzájemně se vylučující a ve svém celku vyčerpávající kategorie, použitelné pro všechny věci určené v kroku 1.

Tipy:
Optimální jsou fasety, které jsou odvozené z obsahových charakteristik (vlastností).

Podívejte se pro inspiraci znovu na příklady využití fasetového přístupu k prezentaci a vyhledávání zdrojů.

Zkuste použít některé z obecných faset (základních kategorií), použitelných pro většinu oborů.

Návrh

Krok 4 Naplnění faset a jejich strukturování

Zařazení tříd do faset a určení jejich taxonomických vztahů (tj. monohierarchických generických vztahů).

Produkt: Páteřní taxonomie

Doplnění dalších typů vztahů - ekvivalence a asociace, ostatní typy hierarchických vztahů (partitivní, instanční).

Produkt: Kompletní množina ontologických tříd a jejich vzájemných vztahů.

Tip:
Zkuste použít metodu třídění kartiček. Online aplikace umožňující realizovat tuto metodu je k dispozici na https://www.optimalworkshop.com/optimalsort/.

Krok 5 Testování

= Ověření, zda ontologie umožňuje plnit funkce stanovené ve specifikaci požadavků.

Náměty na testování:
1) Zkontrolujte, zda navržený systém neporušuje některé z pravidel správné analýzy.
2) Vyberte několik zdrojů věcně souvisejících s doménou a zkuste jejich obsah popsat pomocí ontologických tříd a vlastností (uplatnění principu "literary warrant").
3) Ověřte, zda obsah ontologie umožňuje zodpovědět kompetenční otázky, stanovené ve specifikaci požadavků.
4) Zkuste ontologii použít pro popis reálné či hypotetické události související s doménou (např. recenze koncertu, zpráva o sportovním utkání, objednávka ICT vybavení pro firmu, program poznávacího zájezdu).

Krok 6 Zpracování dokumentace

Dokumentace projektu bude mít dvě části:

1. Dokument specifikace požadavků - textový soubor, optimálně v PDF

Titulní list
Úvod - stručná charakteristika zvoleného tématu / oblasti, které má ontologie pokrývat. Popis faset, jež byly zvoleny pro členění domény.
Specifikace požadavků zpracovaná podle zadané osnovy

2. Ontologie - soubor ve formátu OWL (download format - RDF/XML)

Doporučený nástroj pro tvorbu ontologie: Protégé (stručný návod k použití)

Projektová dokumentace se odevzdává 3 kalendářní dny před termínem zkoušky, na kterou je student/ka přihlášen/a.

Struktura hodnocení (prezenční studium):

Úplnost zachycení zvoleného tématu, specifikace požadavků – 10 %
Volba faset – 5 %
Definice pojmů – 5 %
Hierarchické vztahy – 10 %
Vztahy ekvivalence a asociace – 10 %

Příklad - ontologie vína (součást návodu k jazyku OWL, dostupné z https://www.w3.org/TR/owl-guide/wine) zobrazená v desktopové verzi editoru Protégé pomocí nástroje OntoGraf.

[1] Osnova zpracována podle: GLUSHKO, Robert J. Design decisions in organizing systems. In: Robert J. Glushko, ed. The discipline of organizing: professional edition [online]. 4th ed. O'Reilly Media, 2016, chapter 2, s. 63-90. Dostupné z: https://ischools.org/resources/Documents/Discipline%20of%20organizing/Professional/TDO4-Prof-CC-Chapter2.pdf [cit. 2022-05-25].