Vizuálne prehľadávanie RDF Diplomová práca

1. Vizuálne prehľadávanie RDFDiplomová práca Bc. Michal Jemala Vedúci dipl. práce:prof. Ing. Mária Bieliková, PhD. 18-01-2007

2. Obsah • Vizualizácia ontológií • Inkrementálne vizuálne prehľadávanie • Ohodnocovanie • Prototyp - SemViS • Možnosti rozšírenia • Zhrnutie Vizuálne prehľadávanie RDF, Michal Jemala

3. I. Vizualizácia ontológií(1) Využitie vizualizácie: • vytváranie a editácia ontológií • rýchlejšie pochopenie štruktúry a vzťahov • podpora pri procese analýzy • vyhľadávanie v ontológiách • porovnávanie ontológií Vizuálne prehľadávanie RDF, Michal Jemala

4. I. Vizualizácia ontológií(2) Špecifické charakteristiky ontol.: • rozsah ontológie: • veľké množstvo tried, inštancií • množstvo relácií rôznych typov • prekrývanie tried • nie striktná hierarchie tried Vizuálne prehľadávanie RDF, Michal Jemala

5. I. Vizualizácia ontológií(3) Používané vizualizačné techniky: • grafy • stromy • mapy • hypergrafy • vnorené grafy • zhluky • text Existujúce viz. nástroje: • Protége + pluginy: OntoViz, OWLViz, Jambalaya; RDF-Gravity; OntoRama; ClusterMap; Sesame; Welkin, ... kombinácia techník Vizuálne prehľadávanie RDF, Michal Jemala

6. I. Vizualizácia ontológií(4) 2 skupiny: • globálny pohľad • lokálny pohľad →v oboch prípadoch strácame určitú informáciu Problémové otázky: • rozsah ontológie • zobrazenie detailov • navigácia v priestore Vizuálne prehľadávanie RDF, Michal Jemala

7. II. Inkrementálne prehľadávanie (1) Princíp metódy: • zobrazenie iba obmedzenej časti grafu (okno) • postupné generovanie okien (trajektória prehliadania) • dôležité aspekty: • veľkosť okna • voľba trajektórie • vizualizácia nových/pôvodných dát Vizuálne prehľadávanie RDF, Michal Jemala

8. okno F1 F2 Fi-2 F3 Fi-1 F4 Fi Fi+1 Fi+2 trajektória explorácie II. Inkrementálne prehľadávanie (2) graf Vizuálne prehľadávanie RDF, Michal Jemala

9. II. Inkrementálne prehľadávanie (3) Výhody/nevýhody: + úroveň detailov + možnosť automatizácie - globálny pohľad Problémové otázky: Ako zachovať kontextovú informáciu? Ako generovať obsah okna? Ako generovať trajektóriu? Vizuálne prehľadávanie RDF, Michal Jemala

10. generovanie obsahu okna • podpora pri tvorbe trajektórie • Navigácia III. Ohodnocovanie(1) Ohodnocovanie entít: • stanovenie miery dôležitostientity Využitie: • usporiadanie entít • aplikácia filtrov • zvýraznenie entít Vizuálne prehľadávanie RDF, Michal Jemala

11. III. Ohodnocovanie(2) Metódy a techniky ohodnocovania: • podľa rozsahu: • globálne • kontextom riadené • podľa spôsobu: • statické • dynamické Princíp ohodnocovania: meta-dáta o entitách ohodnotenie heuristika Vizuálne prehľadávanie RDF, Michal Jemala

12. Vizualizačný podsystém Ohodnocovací podsystém Ohodnocovač Server Zapisovateľ Generátory Poslucháč Ontológie DAO Klienti Kontrolér dáta Aplikácie Web stránka IV. Prototyp - SemViS (1) Architektúra systému: Vizuálne prehľadávanie RDF, Michal Jemala

13. IV. Prototyp - SemViS (2) A. Ohodnocovací podsystém: Úloha: • sledovať používanie ontológie aplikáciami a zaznamenávať informácie potrebné na určenie miery dôležitosti danej triedy či vlastnosti v ontológií 1. Sledovanie: • využitie aplikácie SemanticLog 2. Zaznamenávanie dát: • ohodnocovacia ontológia: • triedy a k nim prislúchajúce indexy ohodnotenia, • naposledy pristupovaná aplikácia, • počet prístupov • typ akcie Vizuálne prehľadávanie RDF, Michal Jemala

14. IV. Prototyp - SemViS (3) 3. Ohodnocovanie: • počítadlo prístupov • lenivé ohodnocovanie (angl. lazy evaluation) Vizuálne prehľadávanie RDF, Michal Jemala

15. Ohodnoc. ontológia SemLog SemViS Aplikácie IV. Prototyp - SemViS (4) • postup ohodnocovania: • SemanticLog zaznamená používateľské akcie, odfiltruje nevýznamné akcií a extrahuje sledované údajov (aplikácia, ontológia, trieda, typ akcie) • Extrahované dáta sa posunú do ohodn. modulu, ktorý údaje zapíše do ohodnocovacej ontológie • Stanovenie ohodnotení spracovaním zaznamenaných údajov 1. 2. 3. Vizuálne prehľadávanie RDF, Michal Jemala

16. IV. Prototyp - SemViS (5) B. Vizualizačný podsystém: Úloha: • vizualizovať zvolenú ontológiu používateľovi pričom pri jej prehliadaní využiť metadáta uložené v ohodnocovacej ontológií 2 módy prehliadania: • Textový mód • pohľad „Trieda“ • pohľad „Predchodcovia“ • pohľad „Nasledovníci“ B. Grafický mód • graf Vizuálne prehľadávanie RDF, Michal Jemala

17. Zoznam predchodcov Zoznam nasledovníkov Ti+1 Ti-3 Ti Ti+2 Ti-2 Ti-1 Detail triedy • URI • Komentáre • Popisy • Vlastnosti dátového typu • Vlastnosti objektového typu • Predkovia • Potomkovia • Inštancie IV. Prototyp - SemViS (6) Obsah okna: Vizuálne prehľadávanie RDF, Michal Jemala

18. IV. Prototyp - SemViS (7) Používateľské rozhranie: • web stránka (textový režim) • applet (grafický režim) Ukážka: Implementačné prostredie: Java + Cocoon + Sesame + SemanticLog + Axis Vizuálne prehľadávanie RDF, Michal Jemala

19. V. Možnosti rozšírenia • A. Ohodnocovací podsystém: • sofistikovanejšie heuristiky na určenie ohodnotenia • inteligentná statická analýza • možnosť vyhodnocovať skupiny entít • B. Vizualizačný podsystém: • možnosť konfigurovať okno: • polomer • počet entít • max./min. hodnotyohodnotenia • selektívne vkladanie entít • viaceré rozmiestňovacie algoritmy • vyhľadávanie • export dát Vizuálne prehľadávanie RDF, Michal Jemala

20. VI. Zhrnutie • Vizualizácia ontológií (dôvod, problémy) • Inkrementálne vizuálne prehľadávanie • Ohodnocovanie • SemViS – prototyp vizualizátora • Možné rozšírenia a vylepšenia Vizuálne prehľadávanie RDF, Michal Jemala

21. Referencie na zdroje(1) • Svátek, V: Ontologie a WWW, Datakon 2002, Brno, 19.-20. 10 2002, pp.1-35. • Fluit, Ch., Sabou, M., van Harmelen, F.: Supporting User Tasks through Visualisation of Light-weight Ontologies. In: Handbook on Ontologies, Steffen Staab and Rudi Studer (Editors), Springer Verlag, 2004, pp. 415-434,. • Champin, P. A.: RDF Tutorial, 2000, http://www710.univ-lyon1.fr/~champin/rdf-tutorial/rdf-tutorial.pdf. • Smith, M. K., Welty, Ch., McGuinness, D. L.: OWL Web Ontology Language Guide, 2004. http://www.w3.org/TR/owl-guide. • Pavagada, R., Purvee, E., Nanda, A.: Ontology visualization. 2005, http://lsdis.cs.uga.edu/~ravi/academic/ATIS/OntologyVisualization.pdf • Marshall, M.S., Herman, I., Melançon, G.: An object-oriented design for graph visualization, In: Software - Practice & Experience, 2001, 31, pp. 739-756. • Barla, M., Tvarožek, M.: Automatic Acquisition of Comprehensive Semantic User ActivityLogs. In: Návrat, P. et al: Tools for Acquisition, Organisation and Presenting of Information and Knowledge, 2006, pp. 169-174. Antoniou, G., van Harmelen, F.: A Semantic Web Primer. MIT Press, 2004, 272 pp. Vizuálne prehľadávanie RDF, Michal Jemala

22. Referencie na zdroje(2) • North, S: Incremental Layout in DynaDAG. In: Proceedings of GD'95, Springer-Verlag, Lecture Notes in Computer Science, vol. 1027, 1996, pp. 409-418. • Darken, R., Perez, M.: Interaction Techniques for Large Directed Graph, 1992, http://lsdis.cs.uga.edu/~ravi/academic/LargeGraphNavigationalTechniques/93-graph-navigation.pdf. • Rutlege, L., van Ossenbruggen, J., Hardman, L.: Making RDF Presentable: Ontegrated Global and Local Semantic Web Browsing. In: Proc. of WWW 2005, ACM Press, 2005, pp.199-205. Smith, M. K., Welty, Ch., McGuinness, D. L.: OWL Web Ontology Language Guide, 2004. http://www.w3.org/TR/owl-guide. • Existujúce vizualizačné nástroje: • Protégé, http://protege.stanford.edu • OntoViz, http://protege.stanford.edu/plugins/ontoviz/ontoviz.html • RDF-Gravity, http://semweb.salzburgresearch.at/apps/rdf-gravity • OntoRama, http://www.ontorama.com • Jambalaya, http://www.cs.uvic.ca/~chisel/projects/jambalaya/jambalaya.html • ClusterMap, http://aduna.biz/products/technology/clustermap • OWLViz, http://www.co-ode.org/downloads/owlviz/co-ode-index.php • Sesame, http://www.openrdf.com Vizuálne prehľadávanie RDF, Michal Jemala

23. Ďakujem za pozornosť ! Vizuálne prehľadávanie RDF, Michal Jemala