Semantik Web texnologiyalari asosida raqamli kutubxonalar arxitekturasi

Semantik Web texnologiyalari. Ushbu muammolarni hal qilish va elektron kutubxonalar samaradorligini oshirish uchun elektron resurs mazmunining semantikasini (ma'nosini) tavsiflash va ular bilan semantik tarmoqlar, ramkalar va ontologiyalar kabi bilimlarni ifodalash modellaridan foydalangan holda ishlashni amalga oshirish zarur bo‘ladi. Hozirgi vaqtda ontologik modellar yanada mukammal va ifodali hisoblanadi. Bu ular rasmiy (deskriptor) mantiqqa asoslanganligi va ular bilan Semantik Web kontseptsiyasi [2] doirasida ishlash uchun ontologik ma'lumotlarni yaratish, tavsiflash va foydalanish imkonini beruvchi standart texnologiyalar to‘plami ishlab chiqilganligi bilan izohlanadi. modellar. Semantik veb-texnologiyalarga RDF (Resurs tavsifi ramkasi), RDFS (RDF sxemasi), OWL (Ontologiya veb tili) va SPARQL (oddiy protokol va RDF so‘rov tili) kabi tillar kiradi. Bundan tashqari, RDF ma'lumotlari va ontologik modellar (muharrirlar, xulosa chiqarish tizimlari, RDF omborlari va boshqalar) bilan ishlash uchun ko‘plab dasturiy ta'minot tizimlari ishlab chiqilgan.
RDF tili uchlik deb ataladigan oddiy tipdagi bayonotlar (mavzu, predikat, ob’ekt) ko‘rinishidagi ma'lumotlarni tavsiflash formatini belgilaydi. Uchliklarning barcha elementlari URI yordamida aniqlanishi mumkin. Elementlarning ma'nosi (ularning sinflarga bo‘linishi va o‘zaro bog‘liqliklari) RDFS va OWL kabi tillarda tavsiflanishi mumkin bo‘lgan ontologik model yordamida aniqlanadi [3]. Shu bilan birga, RDFS va OWL tillarining o‘zlari RDF tiliga asoslangan va ularning tavsiflari uchlik to‘plamidir. Shunday qilib, metadata (kontentli va kontekstli) ham, ular asoslangan mantiqiy modellar ham uchlikdir va ularni RDF do‘konlarida saqlash mumkin.
RDF omborlari milliardlab tripletlarni saqlash va ulardan foydalanish uchun ishlab chiqilgan [4]. Bundan tashqari, ontologik modellar (muharrirlar, xulosa chiqarish tizimlari va boshqalar) bilan ishlash uchun juda ko‘p dasturiy ta'minot tizimlari ishlab chiqilgan.
Semantik elektron kutubxonalar. Elektron kutubxona, Semantik Web-texnologiyalar, ijtimoiy tarmoqlar va insonning kompyuter bilan o‘zaro munosabatlarini tashkil etish sohasida olib borilgan tadqiqotlar natijalari asosida semantik raqamli kutubxonalar ishlab chiqilmoqda. . Ushbu yo‘nalishda allaqachon ko‘plab tadqiqotlar olib borilgan, masalan: GREENSTONE [5] va DELOS [6]. Biroq, bu tizimlarda semantik veb-texnologiyalar asosan elektron resurs kontekstini aniqroq tavsiflash uchun ishlatilgan va ularning mazmuni resurslarning mazmunini etarlicha batafsil tushuntirishsiz ontologiya tushunchalari yordamida tasvirlangan. Bunday tavsiflardan foydalangan holda elektron kutubxonalar funktsiyalarini amalga oshirish ularning ish natijalarining etarli darajada aniq emasligiga olib keladi.
Elektron resurslar mazmunini tavsiflashning quyidagi darajalarini ajratish mumkin: 1) atamalar majmuasidan foydalanish; 2) yagona ontologiya asosida o‘zaro bog‘langan tushunchalar majmuasidan (ontologiya tushunchalarining matn teglari) foydalanish; 3) ma'lum bir yagona ontologiyaga asoslangan bayonotlar to‘plamidan (uchlik) foydalanish. Ushbu maqola quyidagi qoidalarga asoslangan elektron resurs tarkibi tavsifining uchinchi darajasidan foydalangan holda semantik elektron kutubxona arxitekturasini taklif qiladi:
1. Elektron kutubxonaning barcha axborot resurslarini tavsiflash yagona ontologik modeldan foydalanishga asoslangan bo‘lishi kerak.
2. Elektron kutubxona axborot resurslarining mazmuni (mazmuni) hujjatlarda qo‘llaniladigan tushunchalarni va ular o‘rtasidagi munosabatlarni yanada aniqroq aniqlash uchun yagona ontologik model bilan bog‘langan oddiy bayonotlardan (uchlik) iborat metama’lumotlar bilan tavsiflanadi.
3. Elektron kutubxonaning asosiy funktsiyalari (qidirish, turkumlashtirish, tavsiyalar yaratish va boshqalar) semantik kontekstual va kontent metama'lumotlari asosida amalga oshiriladi.
Semantik elektron kutubxonaning ontologiyalari. O‘rganilayotgan yondashuvning asosiy g‘oyasi elektron resurslar mazmunini izohlash uchun domen ontologiyalaridan foydalanishdir [7, 8]. Ontologiya O deganda belgilar tizimi tushuniladi (C, P, I, L, T), bu erda C - tushunchalar deb ataladigan elementlar to‘plami; P - xususiyatlar (ikkilik predikatlar) deb ataladigan elementlar to‘plami; I - tushunchalar misollari to‘plami; L - matn teglari yoki tushunchalar va xususiyatlarning qiymatlari to‘plami; T - C va P to‘plamidagi qisman tartib. P predikatlar to‘plami yordamida ontologiyalar turli tushunchalar va misollar o‘rtasidagi turli munosabatlarni tavsiflashi mumkin. Bunday munosabatlar oddiy gaplar (s, p, o) yordamida aniqlanadi, bunda s va o gapning predmeti va ob’ekti (nasoli), p  P esa predikatdir. Sub’ektlar va predikatlar ontologiyada tasvirlangan O. Har qanday xossa p  P  og‘irlik koeffitsienti berilishi mumkin  (semantik vazn) deb hisoblaymiz pv  [0, 1], bu sub'ekt va ob’ekt o‘rtasidagi semantik yaqinlikni belgilaydi. bayonot hajmi (1 - mavzu va ob’ekt semantikada o‘xshash deb hisoblanadi va 0 - bog‘liq emas), yordamida tuzilgan berilgan xususiyatlari. elektron kutubxonaning barcha axborot resurslarining tavsifi O = {O_b, O_p} yagona ontologiyasiga asoslanadi. O_b ning asosiy ontologiyalariga quyidagilar kiradi: foydalanuvchilar ontologiyasi, resurslar ontologiyasi va tizim ontologiyasi. Ularning batafsil tavsifi [7] da keltirilgan. Ontologiyalar O_p = {O₁, …, O_m} elektron resurs mazmunini tavsiflash uchun bilimlarning asosiy sohalari ontologiyalarining ierarxik tarzda tashkil etilgan, ketma-ket kengayadigan tizimini o‘z ichiga oladi. Ular elektron resurs mazmunini izohlash uchun ishlatiladi. Elektron resurs mazmuni aniq tavsiflangan bilim sohalariga tegishli.
Axborot resurslarining semantik modellari. elektron kutubxonadagi har qanday ob’ekt metama'lumotlar bilan tavsiflanadi, ularning to‘plami ularning mazmunini tavsiflovchi maxsus tuzilgan ma'lumotdir. Metadata meta-tavsiflarni yaratish uchun ishlatiladi - bu har qanday resurs bilan bog‘liq bo‘lgan metama'lumotlarning o‘ziga xos to‘plami va meta-tavsifda metama'lumotlarning qanday taqdim etilishini aniqlaydigan sintaktik qoidalar: ularni formatlash qoidasi, ketma-ketlik tartibi va boshqalar.
Har bir resursni ikki nuqtai nazardan ko‘rish mumkin: kontekst va mazmun. Resursning semantik metama'lumotlari - bu ko‘rib chiqilayotgan bilim sohasining semantikasini belgilaydigan O‘ning qandaydir rasmiy modeliga nisbatan tavsifi. Amaldagi ontologik bilim modeli O asosida har qanday resurs tavsifi s  I semantik metama’lumotlarning quyidagi to‘plami sifatida ifodalanishi mumkin: M(s) = (Mk(s), Mc(s)), bu yerda Mk(s) bilim resursining kontekstual metamaʼlumotlari boʻlib, uning boshqa resurslar, tizim tushunchalari yoki harflar bilan aloqasini tavsiflaydi, Mc(s) esa s resursdagi bilim va maʼlumotlarni tavsiflovchi bilim resursining kontent metamaʼlumotlaridir.
Resursning kontekstual metama'lumotlari (URI identifikatori tomonidan ko‘rsatilgan) oddiy bayonotlar to‘plamidir (uchlik) Mk = {t_i = (s, p_i, o_i ) | i  [1, n]}, bu yerda s  I – izohli resurs (mavzu), o  C  I  L – bayonning obyekti, p  P – sub’ekt va ob’ekt o‘rtasidagi munosabat. Resursning kontent metama’lumotlari oddiy bayonotlar to‘plamidir (kortejlar) M_c = {tj = (s_j, pj, o_j, v_j) | j [1, m]}, bu yerda s  C  I gapning predmeti, o  C  I gapning predmeti, p  P – predmet va ob’ekt o‘rtasidagi munosabat, v – berilgan bayonotning ahamiyatini baholovchi og‘irlik omili.
Elektron kutubxonaning ontologik va semantik modellari bilimlar bazasida (BB) saqlanadi. Bilimlar bazasi deganda ontologiyalar, meta-tavsiflar va tushunchalar misollarini tavsiflovchi RDF xotirasida saqlanadigan uchliklar to‘plami tushuniladi. KB tarkibiga quyidagilar kiradi: ontologik modellar (O); meta tavsiflari (M); tushunchalar misollari (I). Tushunchalar misollari xossalar to‘plami bilan tavsiflanadi: ma'lumotlar turlarining xususiyatlari (DatatypeProperty); ob’ekt xususiyatlari (ObjectProperty) - misollar orasidagi havolalar.
Resurslarni tavsiflash modellari elektron kutubxona resurslarining yagona ontologik modelidan foydalanish orqali bog‘langanligini hisobga olib, Sim(M_i, M_j) semantik o‘xshashligining ba'zi bir ko‘rsatkichlari asosida ularning bir-biriga o‘xshashligini (o‘xshashligini) baholash mumkin. asosiy muammolarni hal qilishning turli usullari ishlab chiqilishi mumkin.EB.
Semantik elektron kutubxonalar meta tavsiflarining quyidagi turlaridan foydalanadi:
• Kontekst metama'lumotlari (kontekstni tavsiflovchi uchlik to‘plami) va kontent metama'lumotlaridan (kontentni tavsiflovchi uchlik to‘plami) iborat elektron resurslarning (hujjatlar, multimedia ob’ektlari) meta-tavsiflari. Multimedia obyektlarining meta tavsiflarini yaratish faqat qo‘lda, matnli hujjatlarning meta tavsiflarini yaratish esa yarim avtomatik usulda amalga oshiriladi.
• Katalog bo‘limlarining meta tavsiflari (sarlavhalar). Rubrikaning meta tavsifi, shuningdek, rubrikaning tavsif shabloniga kiritilgan barcha manbalardan olingan kontekst va kontent metamaʼlumotlari bilan tavsiflanadi.
• Foydalanuvchi profilining meta tavsiflari: foydalanuvchi bilan bog‘liq ma'lumotlar va qiziqishlarni tavsiflovchi uchliklar to‘plami. elektron kutubxonada foydalanuvchining manfaatlari aniq elektron resurslar, ularning mualliflari, nashrlari va boshqalar bo‘lishi mumkin.
• Qidiruv so‘rovlarining tavsiflari: semantik elektron kutubxonada so‘rovlar izlanayotgan resursning kontekstini ham, mazmunini ham tavsiflovchi tripletlar to‘plami sifatida tavsiflanadi.
Shunday qilib, barcha resurslar semantik elektron kutubxonaning yagona ontologik modeliga asoslangan bir xil tuzilmaning meta tavsiflari yordamida tavsiflanadi. Shunga asoslanib, ular orasidagi semantik o‘xshashliklarga baho berish mumkin. Meta-tavsiflar orasidagi semantik yaqinlikning ta'rifi asosida semantik elektron kutubxonaning asosiy muammolarini hal qilish usullari to‘plami ishlab chiqilgan. Ushbu usullarning batafsil tavsifini [8, 14] da topish mumkin.