Evaluating the combination of relaxation and argumentation in ontology matching negotiation

No decorrer dos últimos anos, os agentes (inteligentes) de software foram empregues como um método para colmatar as dificuldades associadas com a gestão, partilha e reutilização de um crescente volume de informação, enquanto as ontologias foram utilizadas para modelar essa mesma informação num formato semanticamente explícito e rico. À medida que a popularidade da Web Semântica aumenta e cada vez informação é partilhada sob a forma de ontologias, o problema de integração desta informação amplifica-se. Em semelhante contexto, não é expectável que dois agentes que pretendam cooperar utilizem a mesma ontologia para descrever a sua conceptualização do mundo. Inclusive pode revelar-se necessário que agentes interajam sem terem conhecimento prévio das ontologias utilizadas pelos restantes, sendo necessário que as conciliem em tempo de execução num processo comummente designado por Mapeamento de Ontologias [1]. O processo de mapeamento de ontologias é normalmente oferecido como um serviço aos agentes de negócio, podendo ser requisitado sempre que seja necessário produzir um alinhamento. No entanto, tendo em conta que cada agente tem as suas próprias necessidades e objetivos, assim como a própria natureza subjetiva das ontologias que utilizam, é possível que tenham diferentes interesses relativamente ao processo de alinhamento e que, inclusive, recorram aos serviços de mapeamento que considerem mais convenientes [1]. Diferentes matchers podem produzir resultados distintos e até mesmo contraditórios, criando-se assim conflitos entre os agentes. É necessário que se proceda então a uma tentativa de resolução dos conflitos existentes através de um processo de negociação, de tal forma que os agentes possam chegar a um consenso relativamente às correspondências que devem ser utilizadas na tradução de mensagens a trocar. A resolução de conflitos é considerada uma métrica de grande importância no que diz respeito ao processo de negociação [2]: considera-se que existe uma maior confiança associada a um alinhamento quanto menor o número de conflitos por resolver no processo de negociação que o gerou. Desta forma, um alinhamento com um número elevado de conflitos por resolver apresenta uma confiança menor que o mesmo alinhamento associado a um número elevado de conflitos resolvidos. O processo de negociação para que dois ou mais agentes gerem e concordem com um alinhamento é denominado de Negociação de Mapeamentos de Ontologias. À data existem duas abordagens propostas na literatura: (i) baseadas em Argumentação (e.g. [3] [4]) e (ii) baseadas em Relaxamento [5] [6]. Cada uma das propostas expostas apresenta um número de vantagens e limitações. Foram propostas várias formas de combinação das duas técnicas [2], com o objetivo de beneficiar das vantagens oferecidas e colmatar as suas limitações. No entanto, à data, não são conhecidas experiências documentadas que possam provar tal afirmação e, como tal, não é possível atestar que tais combinações tragam, de facto, o benefício que pretendem. O trabalho aqui apresentado pretende providenciar tais experiências e verificar se a afirmação de melhorias em relação aos resultados das técnicas individuais se mantém. Com o objetivo de permitir a combinação e de colmatar as falhas identificadas, foi proposta uma nova abordagem baseada em Relaxamento, que é posteriormente combinada com as abordagens baseadas em Argumentação. Os seus resultados, juntamente com os da combinação, são aqui apresentados e discutidos, sendo possível identificar diferenças nos resultados gerados por combinações diferentes e possíveis contextos de utilização.

Enhancing Agent Mediated Electronic Markets with Ontology Matching Services and Social Network Support

Os Mercados Eletrónicos atingiram uma complexidade e nível de sofisticação tão elevados, que tornaram inadequados os modelos de software convencionais. Estes mercados são caracterizados por serem abertos, dinâmicos e competitivos, e constituídos por várias entidades independentes e heterogéneas. Tais entidades desempenham os seus papéis de forma autónoma, seguindo os seus objetivos, reagindo às ocorrências do ambiente em que se inserem e interagindo umas com as outras. Esta realidade levou a que existisse por parte da comunidade científica um especial interesse no estudo da negociação automática executada por agentes de software [Zhang et al., 2011]. No entanto, a diversidade dos atores envolvidos pode levar à existência de diferentes conceptualizações das suas necessidades e capacidades dando origem a incompatibilidades semânticas, que podem prejudicar a negociação e impedir a ocorrência de transações que satisfaçam as partes envolvidas. Os novos mercados devem, assim, possuir mecanismos que lhes permitam exibir novas capacidades, nomeadamente a capacidade de auxiliar na comunicação entre os diferentes agentes. Pelo que, é defendido neste trabalho que os mercados devem oferecer serviços de ontologias que permitam facilitar a interoperabilidade entre os agentes. No entanto, os humanos tendem a ser relutantes em aceitar a conceptualização de outros, a não ser que sejam convencidos de que poderão conseguir um bom negócio. Neste contexto, a aplicação e exploração de relações capturadas em redes sociais pode resultar no estabelecimento de relações de confiança entre vendedores e consumidores, e ao mesmo tempo, conduzir a um aumento da eficiência da negociação e consequentemente na satisfação das partes envolvidas. O sistema AEMOS é uma plataforma de comércio eletrónico baseada em agentes que inclui serviços de ontologias, mais especificamente, serviços de alinhamento de ontologias, incluindo a recomendação de possíveis alinhamentos entre as ontologias dos parceiros de negociação. Este sistema inclui também uma componente baseada numa rede social, que é construída aplicando técnicas de análise de redes socias sobre informação recolhida pelo mercado, e que permite melhorar a recomendação de alinhamentos e auxiliar os agentes na sua escolha. Neste trabalho são apresentados o desenvolvimento e implementação do sistema AEMOS, mais concretamente: • É proposto um novo modelo para comércio eletrónico baseado em agentes que disponibiliza serviços de ontologias; • Adicionalmente propõem-se o uso de redes sociais emergentes para captar e explorar informação sobre relações entre os diferentes parceiros de negócio; • É definida e implementada uma componente de serviços de ontologias que é capaz de: • o Sugerir alinhamentos entre ontologias para pares de agentes; • o Traduzir mensagens escritas de acordo com uma ontologia em mensagens escritas de acordo com outra, utilizando alinhamentos previamente aprovados; • o Melhorar os seus próprios serviços recorrendo às funcionalidades disponibilizadas pela componente de redes sociais; • É definida e implementada uma componente de redes sociais que: • o É capaz de construir e gerir um grafo de relações de proximidade entre agentes, e de relações de adequação de alinhamentos a agentes, tendo em conta os perfis, comportamento e interação dos agentes, bem como a cobertura e utilização dos alinhamentos; • o Explora e adapta técnicas e algoritmos de análise de redes sociais às várias fases dos processos do mercado eletrónico. A implementação e experimentação do modelo proposto demonstra como a colaboração entre os diferentes agentes pode ser vantajosa na melhoria do desempenho do sistema e como a inclusão e combinação de serviços de ontologias e redes sociais se reflete na eficiência da negociação de transações e na dinâmica do mercado como um todo.

Current State of Ontology Matching. A Survey of Ontology and Schema Matching

Ontology matching is an important task when data from multiple data sources is integrated. Problems of ontology matching have been studied widely in the researchliterature and many different solutions and approaches have been proposed alsoin commercial software tools. In this survey, well-known approaches of ontologymatching, and its subtype schema matching, are reviewed and compared. The aimof this report is to summarize the knowledge about the state-of-the-art solutionsfrom the research literature, discuss how the methods work on different application domains, and analyze pros and cons of different open source and academic tools inthe commercial world.

Cross-lingual ontology matching as a challenge for the Multilingual Semantic Web

Recently, the Semantic Web has experienced significant advancements in standards and techniques, as well as in the amount of semantic information available online. Nevertheless, mechanisms are still needed to automatically reconcile information when it is expressed in different natural languages on the Web of Data, in order to improve the access to semantic information across language barriers. In this context several challenges arise [1], such as: (i) ontology translation/localization, (ii) cross-lingual ontology mappings, (iii) representation of multilingual lexical information, and (iv) cross-lingual access and querying of linked data. In the following we will focus on the second challenge, which is the necessity of establishing, representing and storing cross-lingual links among semantic information on the Web. In fact, in a “truly” multilingual Semantic Web, semantic data with lexical representations in one natural language would be mapped to equivalent or related information in other languages, thus making navigation across multilingual information possible for software agents.

MultiFarm: A benchmark for multilingual ontology matching

In this paper we present the MultiFarm dataset, which has been designed as a benchmark for multilingual ontology matching. The MultiFarm dataset is composed of a set of ontologies translated in different languages and the corresponding alignments between these ontologies. It is based on the OntoFarm dataset, which has been used successfully for several years in the Ontology Alignment Evaluation Initiative (OAEI). By translating the ontologies of the OntoFarm dataset into eight different languages – Chinese, Czech, Dutch, French, German, Portuguese, Russian, and Spanish – we created a comprehensive set of realistic test cases. Based on these test cases, it is possible to evaluate and compare the performance of matching approaches with a special focus on multilingualism.

Ontology alignment

Introduction to alignment, mapping,

Ontology-Based Workflow Design for the Coordination of Homecare Interventions

Part 20: Health and Care Networks

L'ingénierie des documents d'affaires dans le cadre du web sémantique

Dans cette thèse, nous présentons les problèmes d’échange de documents d'affaires et proposons une méthode pour y remédier. Nous proposons une méthodologie pour adapter les standards d’affaires basés sur XML aux technologies du Web sémantique en utilisant la transformation des documents définis en DTD ou XML Schema vers une représentation ontologique en OWL 2. Ensuite, nous proposons une approche basée sur l'analyse formelle de concept pour regrouper les classes de l'ontologie partageant une certaine sémantique dans le but d'améliorer la qualité, la lisibilité et la représentation de l'ontologie. Enfin, nous proposons l’alignement d'ontologies pour déterminer les liens sémantiques entre les ontologies d'affaires hétérogènes générés par le processus de transformation pour aider les entreprises à communiquer fructueusement.

Dealing with Semantic Heterogeneity Issues on the Web

The Semantic Web is an extension of the traditional Web in which meaning of information is well defined, thus allowing a better interaction between people and computers. To accomplish its goals, mechanisms are required to make explicit the semantics of Web resources, to be automatically processed by software agents (this semantics being described by means of online ontologies). Nevertheless, issues arise caused by the semantic heterogeneity that naturally happens on the Web, namely redundancy and ambiguity. For tackling these issues, we present an approach to discover and represent, in a non-redundant way, the intended meaning of words in Web applications, while taking into account the (often unstructured) context in which they appear. To that end, we have developed novel ontology matching, clustering, and disambiguation techniques. Our work is intended to help bridge the gap between syntax and semantics for the Semantic Web construction

The state of semantic technology today - overview of the first SEALS evaluation campaigns

This paper describes the first five SEALS Evaluation Campaigns over the semantic technologies covered by the SEALS project (ontology engineering tools, ontology reasoning tools, ontology matching tools, semantic search tools, and semantic web service tools). It presents the evaluations and test data used in these campaigns and the tools that participated in them along with a comparative analysis of their results. It also presents some lessons learnt after the execution of the evaluation campaigns and draws some final conclusions.

Semantic Heterogeneity Issues on the Web

The Semantic Web is an extension of the traditional Web in which meaning of information is well defined, thus allowing a better interaction between people and computers. To accomplish its goals, mechanisms are required to make explicit the semantics of Web resources, to be automatically processed by software agents (this semantics being described by means of online ontologies). Nevertheless, issues arise caused by the semantic heterogeneity that naturally happens on the Web, namely redundancy and ambiguity. For tackling these issues, we present an approach to discover and represent, in a non-redundant way, the intended meaning of words in Web applications, while taking into account the (often unstructured) context in which they appear. To that end, we have developed novel ontology matching, clustering, and disambiguation techniques. Our work is intended to help bridge the gap between syntax and semantics for the Semantic Web construction.

An ontological approach to personalized medical knowledge matching

Knowledge management has become a promising method in supporting the clinicians′ decisions and improving the quality of medical services in the constantly changing clinical environment. However, current medical knowledge management systems cannot understand users′ requirements accurately and realize personalized matching. Therefore this paper proposes an ontological approach based on semiotic principles to personalized medical knowledge matching. In particular, healthcare domain knowledge is conceptualized and an ontology-based user profile is built. Furthmore, the personalized matching mechanism and algorithm are illustrated.

An Algorithmic Approach to Inferring Cross-Ontology Links while Mapping Anatomical Ontologies

ACM Computing Classification System (1998): J.3.

Análises do matching de identidade generalizado por contingências de três e quatro termos: implicações para equivalência de estímulos

A expansão da tríplice continência em unidades com quatro ou mais elementos abriu novas perspectivas para a compreensão de comportamentos complexos, como a emergência de respostas que derivam da formação de classes de estímulos equivalentes e que modelam comportamentos simbólicos e conceituais. Na investigação experimental, o procedimento de matching to sample tem sido frequentemente empregado para estabelecer discriminações condicionais. Em particular, a obtenção do matching de identidade generalizado é considerada demonstrativa da aquisição dos conceitos de igualdade e diferença. Segundo argumentamos, o fato de se buscar a compreensão desses conceitos a partir de processos discriminativos condicionais pode ter sido responsável pelos frequentes fracassos em demonstrá-los em sujeitos não humanos. A falta de correspondência entre os processos discriminativos responsáveis por estabelecer a relação de reflexividade entre estímulos que formam classes equivalentes e o matching de identidade generalizado, nesse sentido, é aqui revista ao longo de estudos empíricos e discutida com respeito às suas implicações.

Intermediate motions and dipolar couplings as studied by Lee-Goldburg cross-polarization NMR: Hartmann-Hahn matching profiles

In this article, we evaluate the use of simple Lee-Goldburg cross-polarization (LG-CP) NMR experiments for obtaining quantitative information of molecular motion in the intermediate regime. In particular, we introduce the measurement of Hartmann-Hahn matching profiles for the assessment of heteronuclear dipolar couplings as well as dynamics as a reliable and robust alternative to the more common analysis of build-up curves. We have carried out dynamic spin dynamics simulations in order to test the method's sensitivity to intermediate motion and address its limitations concerning possible experimental imperfections. We further demonstrate the successful use of simple theoretical concepts, most prominently Anderson-Weiss (AW) theory, to analyze the data. We further propose an alternative way to estimate activation energies of molecular motions, based upon the acquisition of only two LG-CP spectra per temperature at different temperatures. As experimental tests, molecular jumps in imidazole methyl sulfonate, trimethylsulfoxonium iodide, and bisphenol A polycarbonate were investigated with the new method.