Semantik Web ve Ontoloji

Semantik Web ve Ontoloji 

Semantik Web, web içeriğinin araştırılması ve web içeriğinden bilgi çıkarımının yapılabilmesinde bilgisayarlarında bu içeriği kolayca işleyebileceğive akıllı arama teknikleri kullanarak bilgi çıkarımı yapabileceği bir formatta web içeriğinin temsil edilebilmesini amaçlamaktadır (Berners-Lee, Hendler & Lassila, 2001). Bunun için, ontoloji teknolojisi web kaynaklarını ve dokümanlarını belirtmek için eksemantik açıklayıcılar eklemek ve böylece web içeriği için genel paylaşılır bir belirtim yapısı oluşturmak için kullanılmaktadır.Ontoloji, Semantik Web için temel kavramdır. 

Genel bir tanımlamayla ontoloji, kavramlar arasındaki ilişkilerin biçimsel ve açıkça belirtilmesidir (Berners-Lee, Hendler & Lassila, 2001; Noy &Mcguinness, 2001). Sözlük anlamı “varklık bilimi” olarak tanımlanan ontoloji, bilgisayar biliminde bir bilgi modelleme yaklaşımı olarak yer almaktadır. 

Ontoloji ile amaçlanan, bir ilgialanını oluşturan kavramların ve kavramlar arasındaki ilişkilerin bilgisayarlar tarafından yorumlanabileceğisoyut bir model oluşturmaktır (Antoniou& Van Harmelen, 2008). Kavramlar, bir ilgi alanınıtanımlayan temel kelimelerdir. Örneğin, bir kurs ontolojisinde temel kavramlar o kursu tanımlamada kullanılabilecek bölüm, ders, konu gibi kelimelerdir. İlişkiler ise kavramlar arasındaki ilişkiyi açıklayan kelimelerdir. Örneğin, “kurs ontolojisinde konu dersin alt bileşenidir. Dersde bölümün alt bileşenidir. 

 Bir kurs bölümlerden oluşur.” İfadeleri kavramlar arasındaki ilişkileri göstermektedir. Bu şekilde, ontolojide bir ilgi alanına ait kavramların özellikleri açıklanmakta dolayısıyla ilgi alanı kodlanmaktadır. Bu kodlama ile ilgi alanının soyut bir modeli ortaya çıkartılmaktadır. 

Ontoloji; bir ilgi alanı için terminolojik farklılıkları ortadan kaldırarak genel geçer bir tanımlama yapısı oluşturmayı olanıklı hale getirdiği için standartlaşmayı kolaylaştırmakta ve bu sayede ilgi alanına ait bilgilerin yeniden kullanılabilirliğini de sağlamaktadır (Choe, 2006). 

Örneğin, öğrenme nesneleri için IEEE Learning Technology grubu tarafından oluşturulan LOM(Learning Object Metadata) ontolojisi farklı öğrenme nesnesi depolarında öğrenme nesnesi tanımlaması için kullanılabilmektedir. Ayrıca farklı ilgi alanları için oluşturlan ontolojileri birleştirici ortak terminolojiler oluşturarak anlamsal birlikteçalışırlığında desteklenmesine olanak sağlamaktadır (Antoniou & Van Harmelen, 2008). 

Örneğin, LOM(Learning Object Metadata) ontolojisi, IMS tarafından oluşturulan öğrenme ontolojileri ile birlikte öğrenme ortamı tanımlamakta kullanılabilmektedir. Semantik Web teknolojileri XML (Extensible Markup Language) veri tanımlama dilini temel alan üç katmanlı bir yapıya sahiptir. Birincikatman “metadata katmanı” olarak adlandırılır. Bu katmanda Web içeriği basit semantik etiketlerle temsil edilir.İkinci katman ise “Şema katmanı” olarak adlandırılmaktadır. 

Bu katman, bir web kaynağı için kavramların sıradüzen yapısının ve kavramların özelliklerinin açıklanması ontolojilerle belirtilir. Bu katmanda, farklı diller ontoloji temsil etmek için tasarlanmıştır. Bu diller XML tabanlı dilerdir. 

XML bir veri tanımlama dilidir fakat veriyi tanımlada semantik bir anlam sağlamaz. Bu sebeple, bu katmanda bir tanımlama çerçevesi olarak RDF(Resource Description Framework) kullanılır. RDF ontoloji tanımlanması için yeterli bir dil bir “veri modeli” olmadığı için W3C kapsamında çalışan Web Ontoloji çalışma grubu tarafından yürütülen çalışmalarla daha güçlü bir ontoloji dili olan OWL (Web Ontology Language) dili geliştirilmiştir. 

 OWL kavramsal modelleme için kullanılabilecek, semantik tanımlama özellikleri güçlendirilmiş bir dildir. Günümüzde, bir ilgi alanı için ontoloji geliştirme işi OWL dili kullanılarak gerçekleştirilmektedir. Semantik Web’in üçüncü katmanı ise “mantıksal katman” dır. Bu katmanın tamamiyle geliştirme süreci bitmiş değildir. 

Bu katmanın geliştirilmesi süreci tamamlandığında Semantik Web için dayanıklı ve güvenilir biçimde ontolojilerin yorumlanması ve bilgi çıkarımına dayalı bir mekanizmanın oluşturulması sağlanmış olacaktır. 

Böylece, açıklayıcılığı daha iyi olan ve karmaşık ontolojiler için mantıksal çıkarım ilkelerinin kullanıldığı bir çıkarım mekanizması kurmak mümkün olacaktır (O’Connorve diğ.,2005). Mevcut durumda ontolojiler üzerinde mantıksal muhakeme yapmak ve bilgi çıkarımını gerçekleştirmek için SWRL (Semantic Web Rule Language) kural dili ve SQWRL (Semantic Web Query Language) sorgu dili kullanılmaktadır. 

Bu dillerin geliştirilmesine yönelik çalışmalarda devam etmektedir. Semantik Web teknolojileri alanındaki mevcut gelişmeler daha fazla bireyselleştirme özelliklerine sahip e-öğrenme sistemlerinin ontoloji tabanlı olarak geliştirilmesi için daha fazla avantaj ve olanak sunmaktadır.

 E-öğrenme bağlamında, daha etkin veri depolanması ve bilgi kazanımı için semantik web teknolojileri etkili araçlardır (Aroya & Dicheva, 2004). Bu teknolojiler; bir öğrenme nesnesini metadata ile tanımlamak ve butanımlamayı benzer tanımlamalar ile genişletmek imkanı sunmaktadır. IEEE LOM metadata tanımlamasının SCORM modeli içinde geliştirilerek kullanılması buna örnektir.  

Bunun yanında, bir öğretim alanına ait semantik kavramsallaştırma yapmak diğer bir deyişle ontoloji geliştirmek mümkündür. IMS tarafından geliştirilen öğrenme ontolojileri buna örnek verilebilir. Buna ilave olarak, web servislerini ve yazılımsal ajanları kullanarak öğrenme ontolojilerinden bilgi çıkarımı yapmak ve buna göre kullanıcıya uygun öğrenme içeriği üretmek mümkün olmaktadır (Dağ, 2008).



 --
Kaynak:
Funda DAĞ
Kocaeli Üniversitesi