وب معنایی

وب معنایی – ایران ترجمه – Irantarjomeh

مقالات ترجمه شده آماده گروه کامپیوتر

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات

چگونگی سفارش مقاله

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.

برنامه‌ریزی برای سرویسهای‌‌ وب معنایی

چکیده

در این مقاله از واژگان هستی‌شناسی وب معنایی برای توصیف این امر مورد استفاده قرار گرفته است که سرویسهای‌‌ وب برای امور مختلف و متفاوت از جمله اکتشاف و ترکیب مفید می‌باشند. تکنیکهای برنامه ریزی AI (هوش مصنوعی) برای اتوماتیک کردن ساخت سرویسهای‌‌  وب که به این روش توصیف شده به کار گرفته شده‌اند. طراحان از توصیف پیش نیازها و نتایج یک سرویس برای انجام استدلال‌‌های گوناگون درباره چگونگی ترکیب سرویسها و تبدیل به یک طرح استفاده می‌کنند.OWL-S  ۱-۱ توصیف پیش نیازها  و نتایج سرویسها‌،  با استفاده از دستورات OWL، مشابه اتمهای موجود در زبان قوانین وب معنایی(SWRL) را پشتیبانی می‌کند. بنابراین طراحان باید معانی OWL را درک نموده تا بتوانند چنین پیش نیازهایی را مورد ارزیابی قرار دهند. اما طراحان معمولا تنها مهارتهای استدلالی نسبتا محدودی که نمی‌توانند مفهوم واژگان هستی شناسی وب معنایی را به خوبی ارائه دهند، پشتیبانی می‌کنند. مخصوصا اینکه، طراحان معمولا دنیای بسته‌ای را فرض می‌کنند، در حالیکه OWL دارای معانی جهان باز است. در این مقاله ثابت می‌کنیم که چگونه یک استدلال کننده OWL می‌تواند با یک طراح هوش مصنوعی یا AI  منطبق گشته تا آنکه بتواند بر این مسائل غلبه کند. ما چالشهای نوشتن توصیفات سرویسها و استدلال درباره آنها، به هنگامی که از OWL برای توصیف نتایج و پیش نیازها استفاده می‌شود، را شناسایی می‌کنیم. همچنین کارآیی یک چنین سیستم مجتمعی را بررسی نموده و نشان می‌دهیم که چگونه استدلال OWL می‌تواند برای این سیستم بصورت بهینه مد نظر باشد و در نهایت، نتایج اجرای نمونه های اولیه خود را ارائه می‌‌نمائیم.

وب معنایی

۱– مقدمه

دیدگاه وب معنایی از دنیای صحبت می‌نماید که در آن پیوند ضعیف، علوم هستی‌شناسی با رشد و توسعه مستقل، نسبت به ارائه درک مشترکی بین عوامل ناهمگن، سیستمها و سازمانها اقدام می‌نماید. دیدگاه سرویسهای‌‌ وب دنیایی است با پیوند ضعیف، که به طور مستقل نسبت به ارائه اجزای خاص (معمولا نرم افزار) اقدام می‌نماید. هم اکنون تلاشهایی                  (OWL-S,SWSI,WSMO) در حال انجام است تا دو نظریه را با ترکیب کنند، یعنی ایجاد دنیایی که در آن موارد مرتبط با هستی شناسی وب معنایی نسبت به پشتیبانی بیشتری از کارهای مرتبط با اتوماسیون‌ سرویسهای‌ وب، نظیر ساخت و کشف سرویسها، ‌اقدام نمایند. به این منظور، زبان OWL-S ایجاد شد تا مجموعه‌ای از واژگان هستی شناسی، برای توصیف سرویسها با استفاده از زبان هستی شناسی وب (OWL)، را ارائه نماید.

اخیرا امور بسیاری در زمینه بکارگیری تکنیکهای طراحی هوش مصنوعی برای مسئله ساخت سرویسهای‌‌  وب  مورد استفاده قرار گرفته شده است. ایده مستقیم در این زمینه آن است که توصیفات سرویسها را برای عملگرهای طراحی ترسیم کنیم و مستقیما از سیستمهای طراحی موجود استفاده کنیم. OWL-S  امکان توصیف سرویسها را فراهم آورده است،‌‌  به گونه‌ای که سازگار با برنامه‌ریزی می‌باشد. به طور مثال، این مورد در اصل پشتیبان تشریح  پیش‌نیازها و تاثیرات فرآیند- اتمی (AtomicProcess) می‌باشد. چنین توصیفات مرتبط با فرآیند- اتمی پردازش اتمی را می‌توان ‌به راحتی به عنوان عملگر های طراحی تلقی نمود.

…

وب معنایی

 ۲- مقدمات

۱-۲ نمایش طراحی کلاسیک

در نمایش طراحی کلاسیک یک حالت، مجموعه ای از مفاهیم پایه وجود دارند که در یک زبان مرتبه اول بیان شده اسند. یک عمل اصطلاحی است که مشخص می‌کند که کدامیک از مفاهیم مرتبه اول باید به حالتی خاص تعلق داشته باشند تا عمل قابل استفاده باشد و اینکه عمل مورد نظر چه مفاهیمی‌ را اضافه یا حذف می‌کند تا یک حالت جهانی جدید را بوجود آورد. اتم P در حالت S نگهداری می‌شود اگر PÎS. اگر G  مجموعه ای از کاراکترها به همراه متغییرها باشد، آنگاه  S، G را ارضا می‌کند(با علامت S╞ G) که یک جانشینی sوجود دارد به گونه ای که هر عملوند مثبت s(G) در S وجود دارد و هیچ عملوند منفی s(G) در S وجود ندارد.

۲-۲ طراحی HNT و SHOP2

طراحی HTN شبیه طراحی کلاسیک است که در آن حالت جهان با یک مجموعه از کاراکترها که عمل هرکدام با یک جابجایی حالت مرتبط است، نشان داده می‌شود.با این حال، طراحان HTN و طراحان AI کلاسیک درچیزی که برای آن طراحی می‌کند و چگونگی طراحی برای آن نقطه نظرات متفاوتی دارند. هدف یک طراح HTN تولید یک رشته ای از عملیات است که فعالیت یا کاری را انجام می‌دهند. توصیف یک دامنه طراحی شامل مجموعه ای است از عملگر ها که با عملگر های طراحی کلاسیکی مشابه اند، و همچنین مجموعه ای از روش ها که هرکدام دستوری است برای چگونگی تجزیه یک کار به کارهای کوچک تر. طراحی با استفاده از روش هایی برای تجزیه کارها به صورت بازگشت به کارهای کوچک و کوچک تر پیش می‌رود تا اینکه طراح به کارهای ابتدایی برسد که بتواند آنها را مستقیما با استفاده از عملگر های طراحی انجام دهد.

۳-۲ منطق های توصیفی

منطق‌های توصیفی خانواده ای از فرمول های نمایش اطلاعات بر مبنای کلاس هستند.یک مبنای اطلاعات DL معمولا شامل دو جزء می‌باشد : “TBox” و “ABox“. TBox شامل اطلاعات عمدی به شکل یک اصطلاح می‌باشد و ABox  شامل اطلاعات غیرعمدی می‌باشد که مخصوص افراد حوزه سخنرانی می‌باشد. معمولا تصور می‌شود که اطلاعات عمدی تغییر نمی‌کند و اطلاعات غیر عمدی معمولا تصادفی باشند یا به مجموعه ای از شرایط وابسته باشند و در نتیجه موجب تغییر گاه و بیگاه یا حتی دائمی‌شوند.

دستور و نماد گذاری

در مثال های سرویسهای‌‌  وب ما،از دستوری مشابه با زبان تعریف دامنه طراحی (PDDL) استفاده می‌کنیم،زیرا نقطه وسطی بین دستورسطح OWL-S ودستور SHOP2 می‌باشد.برای بیان پیش نیاز ها و نتایج از دستوری مشابه با N3 (شکل ۱ را ببینید) استفاده می‌کنیم. پیشوند های فاصله اسمی‌را برای URls نادیده می‌گیریم مگر اینکه قابل توجه باشد،مثلا rdf:type.توجه داشته باشد که توصیفات سرویسهای‌‌  ما مشخصات خروجی ندارد اما مشخصات ورودی دارد.از آنجاییکه عملگر های طراحی طبق گذشته خروجی ندارند،خروجی های OWL-S معمولا به عنوان نتایج اطلاعات رمز گذاری می‌شوند.از دستور DL کلاسیک (,$,“¬) به جای اسامی‌OWL طولانی (برخی مقادیر از،همه مقادیر از،مکمل O F ) برای توصیف مفاهیم استفاده می‌کنیم.

وب معنایی

۳- ادغام یک استدلال کننده OWL با یک طراح

ادغام یک استدلال کننده OWL با یک طراح  یعنی تمام تعاملات طراح با حالت، توسط استدلال کننده انجام می‌شود. ابتدا، حالت جهان در حقیقت به عنوان یک مبنای اطلاعات OWL ارائه می‌شود. هرگونه دستور بوجود آمده توسط KB فرض می‌شود که در حالت درست است.ارزیابی پیش نیازها توسط استدلال کننده انجام می‌شود.به روز رسانی حالت با به کارگیری نتایج نیز توسط استدلال کننده انجام می‌شودبخش های زیر رقابت های این ادغام را توضیح می‌دهد.ما درباره درستی و کامل بودن سیستم ترکیب شده بحث نمی‌کنیم،زیرا به طور بدیهی از این حقیقت که SHOP2 بر اساس اثبات قضیه،درست و کامل است دنبال می‌شود.

تعاریف عملگر

می‌خواهیم تعاریف عملگر طراحی کلاسیک را تغییر دهیم تا پیش نیازها و نتایج با  OWL قابل نوشتن باشند.ابتدا باید تعیین کنیم که چه نوع دستورهای OWL میتوانند در پیش نیاز ها و نتایج عملگر ظاهر شوند.برای این کار توجه می‌کنیم که چه نوع فرمول هایی در انجمن طراحی استفاده شده و ما چگونه می‌توانیم آنها را در متن خود به کار ببریم.

ارزیابی پیش نیاز

قابلیت اجرای یک عملگر طراحی o در یک حالت S به گونه ای تعریف می‌شود که پیش نیاز های خود در S را ارضا می‌کنند.به عبارت دیگر،یک عملگر طراحی قابل استفاده است اگر پیش نیاز آن نتیجه منطقی حالت باشد که به صورت زیر نوشته می‌شود S╞ precond(o).پیش نیاز ها معمولا به عنوان حرف ربط تعریف می‌شوند و از آنجاییکه تعریف کردیم که پیش نیاز ها تنها می‌توانند حقایق OWL (یا عبارت های ABox در اصطلاح DL) را در صورت امکان به همراه متغییر ها در برگیرند،یک عبارت پیش نیاز با یک پرسش ربطی ABox برابر است. وقتی که عبارت پیش نیاز هیچ متغییری را شامل نشود،ارزیابی پیش نیاز به پاسخ دهی پرسش منطقی(بولی) تبدیل می‌شود،یعنی پاسخ بله یا خیراست.زمانی که متغییر های تعیین شده وجودی وجود دارند ما هم باید شرایط متغییری که نتایج منطقی فرمول ربطی حالت را ایجاد می‌کند، فراهم کنیم.

به کارگیری نتایج

نتایج یک عملگر در حالت فعلی به کارگرفته می‌شوند تا آن عمل را شبیه سازی کنند.به کارگیری عملگر o برای حالت s آن را به یک حالت جدید که به صورت s_new=apply(o,s)  مشخص می‌شود تغییر شکل می‌دهد.بعد از به کارگیری نتایج،اتم ها در نتایج مثبت عملگر باید توسط حالت دربرگرفته شوند،یعنی apply(o,s) ╞effects⁺{o} و اتم ها در نتایج مثبت نباید دربر گرفته شوند    }  apply(o,s) effects ^–{o .

وب معنایی

۴- تکنیک های اجرا و بهینه سازی

زمانی که ارزیابی پیش نیاز عملگر ها و روش ها توسط اثبات قضیه انجام می‌شود، اجرای سیستم طراحی به طور قابل توجهی تحت تأثیر قرار می‌گیرد.طی ایجاد یک طرح،طراح صد ها ارزیابی پیش نیاز را به گونه ای انجام می‌دهد که استدلال کننده نیاز دارد این پرسشها را به سرعت به کار گیرد تا همگی قابل استفاده باشند.

اکثریت قابل توجهی از پیش نیازها از عبارت های عطفی تشکیل می‌شوند، بنابراین بر چگونگی بهینه سازی پرسشهای عطفی تمرکز می‌کنیم.همانطور که در بخش ۳٫۲ توضیح داده شد، پیش نیاز های عملگر(به طور کلی) متغییر ها را دربرنمی‌گیرند در حالیکه پیش نیاز های روش متغییر های تعیین شده وجودی زیادی دارند.اگر پیش نیاز شامل هیچ متغییری نباشد،تنها به پاسخ بله/خیر نیاز داریم،و با وجود پیشنیاز ها با متغییر های must-bind باید مجموعه جواب هایی برای این متغییر ها ایجاد کنیم.

آزمایشات

ما تعدادی آزمایش انجام دادیم تا (۱) تکنیک های بهینه سازی توصیف شده را ارزیابی کنیم و (۲) اجرای سیستم های یکپارچه را با سیستم طراحی اصلی مقایسه کنیم.ما با ترکیب Pellet، استدلال کننده OWL DL با نسخه جاوای SHOP (JSHOP)سیستمی‌به عنوان نمونه اولیه ساختیم.همچنین آزمایشات خود راتوسط یک ماشین ویندوز با پنتیوم سنتریو،CPU 1.6 GHz و حافظه ۱ GB اجرا کردیم.

وب معنایی

۵- اثر مربوطه

مرتبط ترین اثر به کار ما،طراح Optop  از McDermott  است.Optop یک طراح رگرسیون-برآورد شده است که ترکیبات سرویسهای‌‌  وب که در آنها هدف مورد نظر به عنوان یک فرمول منطقی حاصل می‌شود،را تولید می‌کند.این ایده برای توصیفات سرویسهای‌‌  اتمی‌قابل استفاده است که ما طراحی HTN را برای توصیفات سرویس مرکب استفاده کردیم.تفاوت دیگر این است که در کار ما،بر چگونگی کار با گویایی واژگان هستی شناسی OWL تمرکز می‌کنیم و استدلال را طی طراحی انجام می‌دهیم،اما Optop اصول Horn-logic را برای استنباط به کار می‌برد.

وب معنایی

۶- نتیجه گیری و کار بعدی

در این کار موضوعات استفاده از طراحی برای ساخت سرویسهای‌‌  وب بر روی وب معنایی را بررسی کردیم.ما اثر استفاده از OWL برای توصیف پیش نیاز ها و نتایج سرویسهای‌‌  را آزمایش کردیم.نشان دادیم که چه خصوصیاتی از طراحی کلاسیکی برای وب معنایی مناسب نیستند.به طور خاص،رقابت ها برای نوشتن توصیفات سرویسهای‌‌  و استدلال در مورد آنها با معانی جهان باز و گویایی OWL را تعیین کردیم.این موضوعات باید برای توسعه کاربردهای واقعی بر وب معنایی مورد توجه قرار گیرند.

نشان دادیم که چگونه یک استدلال کننده OWL می‌تواند با یک طراح تشکیل زوجی بدهد که در مورد حالت جهان طی طراحی بحث کنند.کارآیی چنین سیستمی‌بررسی شد و تکنیک های بهینه سازی جدیدی نشان دادیم که برای پاسخگویی به پرسش مفید خواهد بود.آزمایشات مقدماتی ما با اجرای نمونه اولیه نشان داد که اجرای سیستم طراحی به دلیل خصوصیات استدلال DL زیان می‌بیند.اما واضح است که امکانات بهینه سازی بسیاری وجود دارد که باید بررسی شود.

بررسی KBهای وب معنایی بزرگ با استفاده از منطق توصیفی بر اساس الگوریتم ها به احتمال زیاد به یک موضوع مهم و شناخته شده تبدیل می‌شود. انتظار می‌رود که تکنیک های بهینه سازی برای پاسخگویی به پرسش توجه بیشتری به خود جلب کند.به عنوان کار بعدی،قصد داریم تکنیک های بهینه سازی خود را کامل تر با استفاده از هستی شناسی اندازه و ساختار مختلف،ا ارزیابی کنیم.همچنین فکر می‌کنیم که بررسی نتایج سازگاری بر اساس وابستگی های برخورد به ما کمک می‌کند که حذف داوطلبانی که سبب می‌شوند تست های سازگاری را تکرار کنیم را تسریع کند.

ما در آزمایشات خود از دامنه‌های بدست آمده ناشی از ادبیات طراحی استفاده کردیم. بعنوان کار بعدی، بر سناریو های مرتبط با مسائل ساخت سرویسهای‌‌  وب واقعی تمرکز می‌کنیم. از آنجاییکه نسخه جدید OWL-S در دسترس قرار می‌گیرد، انتظار داریم که مثال‌های بیشتری از جهان واقعی را بدست آوریم تا در سیستم خود به کار بریم.