Ứng dụng wiki ngữ nghĩa trong phát triển hệ thống quản lý thông tin khóa luận tốt nghiệp tại trường đại họ hùng vương

Web ngữ ngha được phát triển trên h thống web hin ti bằng cách bổ sung thêm ngữ ngha cho các tài nguyên trên web để gip máy tính có thể hiểu và tăng khả năng xử lý tự động.. Mục ti

1

Nguyễn Trung Kiên Trang ph b a  

ỨNG DỤNG WIKI NGỮ NGHĨA TRONG PHÁT TRIỂN

HỆ THỐNG QUẢN LÝ THÔNG TIN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÙNG VƯƠNG

Chuyên ngành: Công ngh thông tin

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan Luận văn th: c s Công ngh thông tin ng d ng Wiki   “Ứ 

ng ngh   trong phát triển hệ thống quản lý thông tin khóa luận tốt nghiệp tại a Trường Đại học Hùng Vương” là công trình nghiên cứu thực sự của cá nhân, được thực hin trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết và dưới sự hướng dẫn khoa học của Tiến s Cao Tu ấ n Dũ ng

Các kết quả trong Luận văn tốt nghip là trung thực, không sao chép của bất

LỜI CẢM ƠN

Đ ho n th nh chương tr nh cao h c v vi t lu n văn n y, tôi xin chân th nh

c m ơn đ n qu th y cô trong Vi n Công ngh thông tin v Truy n Thông, trư ng

Đ i h c B ch Khoa H N i đ t n t nh d y b o tôi trong th i gian h c

Tôi xin g i l i bi t ơn sâu s c đ n TS Cao Tu n D   ng đ khuy n kh ch v

rất t n t nh hướng dẫn tôi trong suốt qu tr nh thực hi n lu n văn Nh sự quan tâm chỉ b o v những ý ki n đóng góp quý b u của th y, tôi mới có th ho n th nh lu n văn n y

Tôi cũng xin c m ơn Ban gi c c đồng nghi p t i trư ng Đ c Hùng Vương đ t o đi u ki n v th i gian đ tôi có th h c t p v ho n th nh lu n văn n y

Cuối cùng tôi xin chân th nh c m ơn gia đ nh, ngư i thân đ h t lòng giúp đỡ,

hỗ trợ v v t chất lẫn tinh th n giúp tôi yên tâm h c t p v nghiên cứu trong suốt

Mở đầu 8

1 Lý do chọn đ tài 8

2 Lch sử vấn đ nghiên cứu 9

3 Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng, phm vi nghiên cứu 9

4 Phương pháp nghiên cứu 10

5 C u tr c luấ  ận văn 10

Chương 1: ổng quan v web có ngữ nghaT .11

1.1 Web ngữ ngha 11

1.1.1 Tổng quan .11

1.1.2 Lợi ích của web ngữ ngha 14

1.1.3 Kiến trc web ngữ ngha 15

1.1.4 Ứng dụng của web ngữ ngha 17

1.2 Biểu diễn dữ liu trên web ngữ ngha thông qua RDF 18

1.2.1 Tổng quan v RDF 18

1.2.2 Mô hình hóa dữ liu trong RDF 20

1.2.3 Truyn tải dữ liu RDF trên internet 20

1.2.4 Ngôn ngữ truy vấn trong RDF 21

1.2.5 Một số ứng dụng của RDF 22

1.3 Ontology – Mô tả và phân loi tri thức 22

1.3.1 Cơ bản v sự phân loi 22

1.3.2.Tổng quan v ontology 23

1.3.3 Các thành phần của ontology 24

1.3.4 Vai Trò của ontology trong lnh vự web ngữ ngha 26

1.3.6 Phương pháp xây dựng ontology 27

1.3.7 Các ngôn ngữ ontology 28

Chương 2: Wiki và các phần mm wiki ngữ ngha 31

2.1 Tổng quan v Wiki 31

2.1.1 Lch sử phát triển 31

2.1.2 Các đặc điểm của phần mm w .31 iki 2.1.3 Phương thức hot động trên wiki 32

2.1.4 Ưu điểm mô hình w w .35 eb iki 2.1.5 Danh sách các phần mm wiki 37

2.2 Media Wiki và vic tích hợp công ngh ngữ ngha 40

2.2.1 Tổng quan v media wiki 40

2.2.2 Một số tính năng tổng quát của Media wiki 41

2.2.3 Kiến trc của Media wiki 41

2.4 Phần mm Semantic media wiki plus 52

Chương 3: Xây dựng và phát triển h thống quản lý thông tin khóa luận tốt nghip ti Trưng Đi học Hùng Vương 55

3.1 Thực trng và hướng đ xuất 55

3.1.1 Thực trng 55

3.1.2 Hướng đ xuất 56

3.2 Xác đnh yêu cầu và xây dựng chức năng của h thống 56

3.2.1 Xác đnh yêu cầu của h thống 57

3.2.2 Xây dựng chức năng của h thống 58

3.3 Xây dựng ontology cho h thống 61

3.3.1 Mô tả ontology 61

3.3.2 Mã hóa ontology 64

3.4 Cài đặt phần mm và thiết kế giao din 66

3.4.1 Cài đặt phần mm 66

3.4.2 Thiết kế giao din 67

3.5 Vận hành và phát triển h thống 71

3.5.1 Sử dụng các chức năng của h thống .71

3.5.2 Một số c pháp sử dụng trong h thống 77

3.5.3 Phát triển h thống thông qua xây dựng một phần mở rộng 80

3.6 Đánh giá và so sánh với các h thống cũ 85

Kết luận 86

1 Các nội dung đã hoàn thành trong luận văn 86

1.1 V mặt lý thuyết 86

1.2 V m ặt chương trình 86

2 Đánh gi k t qu .86 á ế ả 1.1 V m t l  ặ ýthuyết 86

1.2 V m ặt chương trình 87

3 Hướng ph t tri n 88 á ể Tài liu tham khảo 89 Phụ lục A: Mẫu phiếu điu tra

Phụ lục B: Hướng dẫn sử dụng

DANH M C C C THU T NG , T Ụ Á Ậ Ữ  VI T T T 

1 ALC Access Control List

2 CSDL Cơ sở dữ liu

3 CSV Comma-separated values

4 HTML HyperText Markup Language

5 KLTN Khóa luận tốt nghip

6 NCKH Nghiên cứu khoa học

7 OWL Ontology Web Language

8 RDF Resource Description Framework

9 RIA Rich Internet Application

10 SMW Semantic Media Wiki

11 SMW+ Semantic Media Wiki Plus

12 SysOp System Optimisers

13 URI Uniform Resource Identifier

14 W3C World Wide Web Consortium

15 XML Extensible Markup Language

DANH M C C C H NH V Ụ Á  

Hình 1.1: Kiến trc của Semantic w 16 eb

Hình 1.2: Ví dụ v triple mô tả thông tin giảng viên 19

Hình 1.3: Ví dụ lược đồ mô tả trực quan hóa RDF 20

Hình 1.4: Vai trò của ontology trong xây dựng web ngữ ngha 14

Hình 1.5 Mốiquan h giữa RDF và RDFS 28

Hình 2.1: Sơ đồ hot động của web wiki 32

Hình 2.2: Phương thức làm vic của bn đọc trên wiki 33

Hình 2.3: Phương thức làm vic của tác giả trên wiki 34

Hình 2.4: Phương thức làm vic của ngưi quản tr wiki 34

Hình 2.5: Phương thức làm vic của ngưi quản tr web 34

Hình 2.6: Ưu điểm mô hình web wiki 35

Hình 2.7: Biểu đồ phân loi mã nguồn wiki theo ngôn ngữ lập trình 37

Hình 2.8: Kiến trc của Media wiki 42

Hình 2.9: Kiến trc SMW tích hợp vào Media w 42 iki Hình 2.10: Sơ đồ phát triển của SMW+ 52

Hình 3.1: Chức năng h thống quản lý thông tin khóa luận tốt nghip 59

Hình 3.2: Cấu trc nội dung h thống khóa luận tốt nghip 59

Hình 3.3: Sơ đồ web dành cho ngưi qu n tr 60 ả  Hình 3.4: Sơ đồ web thành viên 60

Hình 3.5: Sơ đồ web ngưi dùng 60

Hình 3.6: Cây phân cấp các lớp trong ontology HVU 62

Hình 3.7: Sơ đồ web ngưi dùng 64

Hình 3.8: Giao din đăng nhập 67

Hình 3.9: Giao din trang công cụ quả n tr 67

Hình 3.10: Giao din trang h thống 68

Hình 3.11: Giao din thêm bài mới 68

Hình 3.12: Giao din nhập liu 68

Hình 3.13: Giao din trang chủ 69

Hình 3.14: Giao din trang thông tin khóa luận năm 2013 69

Hình 3.15: Giao din trang duyt dữ liu 70

Hình 3.16: Giao din trang truy vấn dữ liu 70

Hình 3.17: Giao din to bài viết mới 71

Hình 3.18: Thanh công cụ đnh dng 71

Hình 3.19: Thanh công cụ dữ liu 72

Hình 3.20: To ch thích trong trang dữ liu 72

Hình 3.21: Nhập liu thông tin sinh viên qua giao din form 73

Hình 3.22: Chú thích thông tin Có bài báo khoa học của giảng viên 73

Hình 3.23: Thanh công cụ quản lý trang 74

Hình 3.24: Giao din trang duyt dữ liu 75

Hình 3.25: Giao din trang truy vấn dữ liu 76

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Ti trưng Đi học Hùng Vương đã có nhiu h  thống web được tri n khai ểnhư: Cổng thông tin đi ử ủa trưn t c ng www.hvu.edu.vn; H ố th ng trang web c a ủphòng Đào to www.dangky.hvu.edu.vn; H th ng trang web c a Trung tâm Thông  ố ủtin-Tư li Thư viu- n www.thuvien.hvu.edu.vn; H  thống qu n lý bài gi ng ực ả ả trtuyến www.baigiang.hvu.edu.vn Các h ốth ng trang web này đang góp một ph n ầđáng kể trong vi c nâng cao ch t lư ng d y và h c t i trư ấ ợ  ọ  ng Đ ọi h c Hùng Vương Tuy nhiên, các h ng trang web k thố ểtrên chưa có h thố ng nào chuyên bit

ho c có chặ ức năng chuyên bit để qu n lý các thông tin v khóa lu n t t nghi p cả  ậ ố  ủa sinh viên Các h ng d ng lthố chỉ ừ i ở c đăng tải, vi cung c p mô t các thông tin v ấ ả khóa lu n ậ mà chưa kế ợ để khai thác đượt h p c thông tin trên web m t cách hi u quộ  ả,

mà c ụthể là làm sao để máy tính có th giúp x lý t ng các d ểtrợ ử ự độ ữ liu đăng tải trên đó để cung c p, ph c v cho ấ ụ ụ ngưi dùng

Cùng v i viớ c ngày càng tăng v quy mô tuy n sinh, s ể ố lượng khóa lu n tậ ốt nghi p c a sinh viên ngày m t nhi ủ ộ u Tính đến hết ngày 31 tháng 12 năm 2012 Trưng Đ ọc Hùng Vươni h g có trên 650 khóa luậ ốn t t nghi p c ủa sinh viên được thực hi n Năm 2013 tổng số khóa luận được đăng ký và phê duyt là 172, chiếm tỷ l 20,4% tổng số sinh viên cuối khóa Đây là một số lượng khóa luận tuy chưa lớn

so với các trưng đi học có truyn thống khác nhưng cũng đòi hỏi cần sự quản lý chặt chẽ đảm bảo v nội dung, đảm bảo v hình thức, quy cách Ngoài ra, h thống quản lý thông tin khóa luận tốt nghip còn sẽ là một kho tri thức khổng lồ để phục

vụ cho vic giảng dy và học tập của Nhà trưng

Vic xây d ng m t h ự ộ  thống web thông minh, web có ng ữ ngha quản lý thông tin khóa lu n t t nghi p tậ ố  i trưng Đ ọc Hùng Vương trong đii h u ki n hi n nay là m t yêu c u mang tính th c ti n và c p bách Do vộ ầ ự ễ ấ ậy, tôi đã lựa chọn đ tài

Ứ ng d ng Wiki ng ngha trong phát tri n h th ng qu n lý thông tin khóa   ể ệ ố ả luậ ố n t t nghi p t ệ ại trường Đạ i h ọc Hùng Vương nghiên c u và làm luđể ứ ận văn

tốt nghip thc sỹ

Wiki đầu tiên to ra năm 1994 và đã trở thành một phương tin m i c a s ớ ủ ự

c ng tác ộ Năm 2001, Wikipedia được công b vố à wiki đã trở nên quen thuộc đối với ngưi dùng internet

Semantic media wiki (SMW) hay wiki ng ữ ngha được phát hành lần đầu tiên vào năm 2005 Phiên b n m i nh t hi n nay là Semantic media wiki 1.8.0.3 ả ớ ấ SMW hin nay đã có hơn 10 nhà phát tri n và s d ng trên 300 trang web M t s ể ử ụ ộ ốtrang đáng ch ý như Youtube wiki, SNPedia, SKYbrary, Metavid , Familypedia, OpenEI, OhInternet Các tổ ứ ử ụ ch c s d ng SMW bao g m Pfizer, Harvard Pilgrim ồHealth Care, B o tàng ả Ngh thu t Metropolitan, B ốậ ộQu c phòng M ỹ

Như vậy, nghiên c u và ng d ng công ngh SMW hiứ ứ ụ  n nay đã có mộ ốt s

ứng d ng nhụ ất đnh Tuy nhiên, ở góc độ ứ ng d ng công ngh ụ  SMW vào lnh vực giáo d c còn khiêm t n và ng d ng trong giáo d c v i ngôn ng ng Vi t l i còn ụ ố ứ ụ ụ ớ ữtiế  khiêm tốn hơn  T i Trưng đi h c Hùọ ng Vương ứng d ng công ngh SMW vào ụ công tác quản lý ph c v ụ ụcông tác dy và h thì ọc đây là ần đầl u tiên

3 Mc đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu

3.1 Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu ổt ng quan v web ng  ữ ngha,  thốh ng web ng ngữ ha SMW, Semantic Media Wiki Plus (SMW+) nhằm xây d ng ng d ng qu n lý thông tin ự ứ ụ ảkhóa lu n tậ i trưng Đi học Hùng Vương

3.2 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên c u cứ ủa đ tài là các vấn đ ủ c a n n t ng c a công ngh  ả ủ web ng ữ ngha, h ng mã ngu n m SMW, SMW+, các ph n m r ng và các thố ồ ở ầ ở ộ

ứng d ng c a nó ụ ủ

3.3 Phạm vi nghiên cứu

• Nghiên cứu tổng quan v web ngữ ngha, wiki và wiki ngữ ngha

• Nghiên c u nứ gôn ngữ biểu diễn dữ liu (XML), ngôn ngữ biểu diễn ontology cho web có ngữ ngha như RDF/RDFS, OWL

• Nghiên cứu cách thức to và sử dụng ontology

• Nghiên cứu v wiki media, SMW, SMW+ và các extension của nó

• Nghiên cứu vấn đ quản lý thông tin khóa luận tốt nghip và các vấn đ liên quan ti Trưng Đi học Hùng Vương từ đó đưa ra các hướng cải tiến

• Tìm hiểu xây dựng và phát triển , ontology quản lý thông tin khóa luận àv s ửdụng được ontology này trên h thống

4 Phương pháp nghiên cứu

c áp d ng bao g m Các phương pháp nghiên cứu đã đượ ụ ồ :

- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết, tổng h p tài li u ợ 

- Phương pháp nghiên cứu thực tiễ ấn, l y ý ki n chuyên gi ế a

- Phương pháp ứng d ng minh h ụ ọa

5 C u tr ấ  c luận văn

Ngoài ph n m u và k t lu n, luầ ở đầ ế ậ ận văn được b cố ục làm 3 chương Cụ thểnhư sau:

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ WEB CÓ NGỮ NGHĨA :

ngày Internet trở thành một kho dữ liu khổng lồ và hỗn độn Vic tìm kiếm thông tin trên web cũng trở nên khó khăn hơn, con ngưi thưng xuyên phải đối đầu với một lượng lớn những thông tin không hợp lý hoặc không liên quan được trả v từ kết quả tìm kiếm Web ngữ ngha ra đi gip cải tiến web hin ti bằng cách thêm vào một lớp ngữ ngha để máy tính có thể hiểu được thông tin, tăng cưng khả năng rt trích thông tin một cách tự động, tăng cưng khả năng tích hợp dữ liu Trong chương này ta sẽ tìm hiểu v công ngh web ngữ ngha, công ngh web của tương lai

Web ngữ ngha là một thế h eb mới, đang được phát triển ở nhiu lnh wvực H thống web mới này sẽ thay thế h thống web hin ti song không có ngha

là một h thống hoàn toàn khác h thống web hin ti Web ngữ ngha được phát triển trên h thống web hin ti bằng cách bổ sung thêm ngữ ngha cho các tài nguyên trên web để gip máy tính có thể hiểu và tăng khả năng xử lý tự động

b Mục tiêu v c c hướng nghiên cứu của web ngữ nghĩa

Mục tiêu của web ngữ ngha là phát triển các chuẩn chung v công ngh, cải tiến web hin ti bằng cách thêm vào một lớp ngữ ngha để máy tính có thể hiểu được thông tin trên web nhiu hơn, tăng cưng khả năng rt trích thông tin một cách tự động, tăng cưng khả năng tích hợp dữ liu

Để xây dựng h thống web ngữ ngha thay thế cho world wide web hin ti, các nhà nghiên cứu đang nỗ lực và tập trung nghiên cứu với ba hướng chính sau: [3],[14] [1].,

- Chuẩn hoá các ngôn ngữ biểu diễn dữ liu (XML) và siêu dữ liu (RDF) trên w eb

- Chuẩn hoá các ngôn ngữ biểu diễn ontology cho web có ngữ ngha

- Phát triển nâng cao web có ngữ ngha (Semantic web advanced

development - SWAD)

Trong luận văn tác giả p trung nghiên cứu theo hướng thứ ba Một vấn đ tậrất được quan tâm trong SWAD là làm thế nào để thêm ngữ ngha vào các tài liu web mà các tài liu hin nay được viết bằng ngôn ngữ tự nhiên và chỉ có con ngưi mới đọc hiểu được Hơn nữa vic nhng ngữ ngha này phải được thực hin một cách tự động để có thể chuyển đổi hàng tỷ các tài liu web đã có sẵn sang các tài liu tương ứng cho web có ngữ ngha Muốn vậy, vấn đ đầu tiên cần giải quyết là rt trích tự động ngữ ngha của mỗi tài liu web rồi ch thích li ngữ ngha này vào tài liu đó

c Kh i ni m thực th có tên trong web ngữ nghĩa

Theo Thomas B Passin, thực thể có tên là con ngưi, tổ chức, nơi chốn và những đối tượng khác được tham khảo đến bằng tên[1], [2], [17]

Thực thể có tên khác v mặt bản chất lẫn ngữ ngha với các từ ở chỗ nó được dùng để chỉ các cá thể riêng bit còn các từ được dùng để chỉ các khái nim, quan h, thuộc tính nói chung Lấy ví dụ trong câu:“ThS Đỗ Tùng là Trưởng phòng Đ o

t o của rư ng Đ i h c Hùng Vương”T thì ThS Đỗ Tùng là thực thể có tên trong khi “Trưởng phòng Đ o t o”, “Trư ng Đ i h c Hùng Vương” là các từ vựng Trong một tài liu, các thực thể có tên to nên một phần quan trọng trong ý ngha của tài liu đó Do đó, nhng ngữ ngha vào eb ngoài vic phân tích c phw áp các câu, ngữ ngha cho từ vựng đòi hỏi phải có bước xác đnh ngữ ngha cho các thực thể có tên Từ “ngữ ngha” ở đây cũng có ý ngha hn chế, ám chỉ vic một thực thể thuộc lớp hay thuộc tính cụ thể nào đã được đnh ngha từ trước

Bên cnh vấn đ có liên quan đến cơ sở tri thức đã nói ở trên, trong thực tế một thực thể có thể có nhiu tên khác nhau trong khi các thực thể khác nhau li có thể có cùng tên Điu này gây nhập nhằng trong vic suy luận một thực thể chính xác thuộc một lớp này hay lớp kia và có những thuộc tính trong ngữ cảnh nào Và điu đó làm ảnh hưởng lớn đến kết quả của suy luận

Trong tình huống này, web ngữ ngha phải có khả năng phân tích ngữ cảnh chứa thực thể một cách tự động, cần thiết có thêm một vài chỉ dẫn trực tiếp

từ con ngưi để thu giảm không gian tìm kiếm và tăng mức độ tin cậy đối với kết quả suy luận

Để giải quyết những tình huống như trên, cách thông thưng nhất là ứng dụng sẽ hỏi ngưi dùng muốn tìm kiếm trong phm vi nào, ngữ cảnh nào và muốn thể hin kết quả ở trưng hợp nào Đôi khi, cũng có thể sử dụng các hàm lượng giá

để dự đoán thực thể có khả năng rơi vào trưng hợp nào mà ngưi dùng yêu cầu

d Kh i ni m t i nguyên v định danh t i nguyên trong web ngữ nghĩa

Thuật ngữ “tài nguyên” hay “resource” trên web là một phm trù rộng lớn dùng để chỉ mọi đối tượng có thể tìm thấy trên web như khái nim, từ vựng, thực thể, tính chất và quan h giữa các đối tượng Tài nguyên cũng chính là dữ liu của trang web đóvà là đối tượng à mục tiêu nghiên cứu của web ngữ nghal ], [2 [3]Tài nguyên trên web là khái nim rộng hơn thực thể có tên à cũng như thực vthể có tên, cùng một tài nguyên nhưng có thể được đặt tên khác nhau trong khi có nhiu tài nguyên bản chất khác nhau nhưng li có cùng tên Điu đó nảy sinh yêu cầu đnh danh mỗi tài nguyên bằng một đnh danh duy nhất Các tài nguyên khác nhau sẽ có đnh danh khác nhau Đnh danh này được gọi là một URI (Uniform Resource Identifier)

URI là chuỗi ký tự cho phép xác đnh các tài nguyên trên mng internet Mỗi một nguồn tài nguyên trên mng sẽ có một đa chỉ duy nhất xác đnh nó, đó chính là URI [28] URI có 2 dng là URL (Uniform Resource Locator) và URN (Uniform

Resource Name) URN xác đnh tên của tài nguyên, trong khi URL cung cấp đa chỉ

cho vic vic tìm kiếm nó Vì vậy URN và URL luôn có mục đích hỗ trợ và bổ sung cho nhau

Tổng quát của URI là IRI (Internationalized Resource Identifier), nó cho phép đnh danh tài nguyên thống nhất trên phm vi quốc tế (được đnh ngha trong RFC 3987)

Một URI không phải là một tập các hướng dẫn chỉ cho máy tính làm thế nào

để đến được một file hay một tài nguyên nào đó trên web dù nó cũng có thể làm được điu này Nó là một tên cho một tài nguyên Tài nguyên này có thể hoặc không thể truy cập được qua Internet URI có thể hoặc không thể cung cấp cách thức cho máy tính lấy thêm thông tin v tài nguyên đó Một URL là một kiểu của URI mà sẽ cung cấp cách để lấy thêm thông tin v tài nguyên hoặc có thể là cách để

tự truy lục tài nguyên cùng các phương pháp khác để cung cấp thông tin v các URI hoặc những tài nguyên khác Cũng chính xác khi nói rằng các URI là một phần quan trọng của Semantic web Nhưng không nên cho rằng một URI có thể cung cấp đầy đủ một bộ nhận dng cho một tài nguyên

1.1.2 Lợi ích của web ngữ nghĩa

Lợi ích của công ngh web ngữ ngha so với công ngh web hin tilà: [24], [25] [3].,

• M y t nh có th hi u được thông tin trên web: Web ngữ ngha đnh ngha các khái nim và bổ sung quan h dưới dng máy tính có thể hiểu được Do đó, vic tìm kiếm, đánh giá, xử lý, tích hợp thông tin có thể được tiến hành một cách

tự động

• Thông tin được t m ki m nhanh chóng v ch nh x c hơn: V wới eb ngữ ngha, máy tính có thể xác đnh một thực thể thuộc lớp này hay lớp khác, có những thuộc tính cụ thể nào dựa trên ngữ cảnh nào chứa nó Do đó thu hẹp không gian tìm kiếm

và cho kết quả nhanh, chính xác hơn

• Kh năng suy lu n thông minh: Dựa vào các luật suy diễn trên cơ sởtri thức v các thực thể, đối tượng từ đó máy tính có khả năng sinh ra những kết luận mới Ứng dụng w ebtương lai có thể sẽ trả li được những câu hỏi kiểu như “: Tên gi ng

viên d y môn to n t i Trư ng Đ i h c Hùng Vương có hướng dẫn sinh viên l m khóa lu n tốt nghi p năm 2013 v quê qu n t i Lâm Thao – Phú Th ?”.

• Dữ li u liên k t đ ng: Thay thế cách liên kết sử dụng hyperlink tnh trong

web cũ bằng những liên kết dữ liu dựa trên đnh danh của tài nguyên (URI) và quan h giữa chng Cách liên kết này đôi khi còn được gọi là liên kết bằng siêu dữ liu (meta data)

• Hỗ trợ công cụ tự đ ng hóa: Ngoài những lợi ích trên, w eb ngữ ngha còn cung cấp các loi dch vụ tự động từ nhiu lnh vực khác nhau như các lnh vực gia đình, các thư vin k thuật số, các dch vụ kinh doanh đin tử dch vụ sức , khỏe Webngữ ngha cung cấp phương tin để thêm các thông tin lên eb nhằm w

tả các đối tượng hay tài nguyên trên mng và quan h giữa chng RDF cho phép gán kiểu cho các tài nguyên và làm nn tảng cho Ontology RDF là một trong hai thành phần chính và quan trọng nhất trong kiến trc eb ngữ ngha, phần còn li là wontology Kế đến là lớp RDF SCHEMA cung cấp một phương tin để đặc tả các từ

vựng mô tả tính chất và quan h giữa các tài nguyên RDF Lớp tiếp theo trong mô hình phân cấp này là ONTOLOGY đnh ngha các từ vựng dùng để mô tả các thuộc tính, lớp trong một min ngữ vựng nhất đnh Bên trên lớp ONTOLOGY là lớp LOGIC cung cấp các luật suy diễn, trong khi PROOF sử dụng các luật của lớp

Logic để kiểm tra tính đng đắn của một suy diễn nào đó Lớp TRUST hin vẫn đang trong giai đon phát triển nhằm mục đích đánh giá mức độ tin cậy và quyết đnh có nên tin tưởng kết quả từ một kết quả suy luận nào đó hay không Thông thưng Trust chính là một hàm lượng giá áp dụng trên một tập các thông tin, thông tin nào có giá tr lượng giá cao hơn sẽ được chọn cho một mục đích nào đó Ví dụ

để thể hin trong kết quả tìm kiếm chẳng hn

Kiến trc của web ngữ ngha như sau:

Hình 1.1: Ki n trúc của Semantic eb (nguồn w3c)w Hai lớp trên cùng trong kiến trc đã thể hin rõ hơn góc độ ngữ ngha và cung cấp cho mô hình này khả năng suy luận thông minh

Tiến trình phát triển w eb ngữ ngha được thực hin theo từng bước, mỗi bước thuộc v một tầng trong kiến trc và được xây dựng dựa trên tầng bên dưới Tất cả các tầng của web ngữ ngha được sử dụng để đảm bảo độ an toàn và giá tr thông tin trở nên tốt nhất

Trên thực tế thì một số tầng đã được hoàn thin và có những ứng dụng rộng rãi, được nhiu ngưi biết đến như Unicode, XML Bắt đầu từ tầng logic trở lên, hin nay các nhà khoa học vẫn đang trong quá trình nghiên cứu và thử nghim

Từ sơ đồ kiến trc của eb ngữ ngha, ta thấy với h thống web hin ti đang w

ở tầng thứ hai

1.1.4 Ứng dụng của web ngữ nghĩa

Ngày nay, thế h web 2.0 đang được phát triển mnh mẽ với các trang nội dung tự to, mng xã hội, video trực tuyến, RSS, mash-up nhưng trong một tương lai gần chng sẽ nhưng đưng cho thế h web mới là web ngữ ngha Web ngữ ngha hay thế h web 3.0 đã xuất hin ngay trong lòng eb 2.0 nhưng đó chỉ là wnhững ứng dụng, công ngh, tư tưởng chưa thực sự phổ biến và trưởng thành Chng vẫn cần thêm thi gian để phát triển và hoàn thin hơn để đáp ứng tốt cácnhu cầu của ngưi sử dụng Các ứng dụng và phát triển nâng cao của web ngữ ngha trong tương lai là:

Hướng thứ nhất: Xây dựng và phát triển các h thống web thông minh Các h thống này có thể trao đổi thông tin, giao tiếp với nhau, phân tích và diễn giải ý ngha của các dữ liu có trên từng h thống rồi tập hợp các nội dung liên qua từ n nhiu nguồn khác nhau Các h thống web ngữ ngha này sẽ to ra những siêu dữ liu hay chuỗi các cơ sở dữ liu nối tiếp nhau, có nhim vụ bổ sung cho thông tin trên web để các máy tính có thể hiểu và giải quyết những vấn đ ngữ ngha phức tp Ví dụ một công ty du lch sẽ biết khách hàng của họ có bao nhiêu đứa con, công vic, sở thích riêng để tìm ra điểm nghỉ mát lý tưởng nhất cho cả gia đình

Hướng thứ hai: Trí tu nhân to (AI) – ây dựng những h thống biết suy xngh và nói chuyn như con ngưi Trong bối cảnh của web, AI ở đây có phần tương đồng với ý tưởng Semantic web Amazon.com đã thử nghim dch vụ quản lý tác vụ Mechanical Turk1, trong đó các chương trình đin toán có thể kết hợp với trí thông minh của con ngưi để thực hin những công vic mà máy tính không thể làm được Đây được coi là hình ảnh sơ khai của AI trên web

Hướng thứ ba: To dựng cuộc sống ảo (Second Life2) nó được giới truyn thông coi như một mô hình web tương lai Ngưi tham gia không những xây dựng cuộc sống ảo, mà còn "số hóa" đi sống thực Ngha là, một mặt chng ta gia nhập Second Life hoặc một thế giới ảo nào đó, một mặt ta bắt đầu khám phá hành tinh qua những dch vụ, dự án như Google Earth

1 https://www.mturk.com/mturk/welcome

2 http://secondlife.com/

Hướng thứ tư: To các web di động trên thiết b cầm tay đây là một lnh vực đang được nghiên cứu và phát triển rất mnh Mobile web đã có những triển khainhưng vẫn còn vướng ở khâu tối ưu hóa khả năng sử dụng

Hướng thứ năm: Truyn hình internet (IPTV), video trực tuyến đã và đang được khai thác, nhưng ngưi dùng vẫn có cảm giác chng chưa hoàn thin Dù vậy, vài năm nữa, nternet TV sẽ có chất lượng hình ảnh cao, khả năng truyn tải mnh ihơn, cá nhân hóa hơn trong khi các đài truyn hình truyn thống sẽ phải tìm cách thích nghi với xu hướng mới

Hướng thứ s u: Ứng dụng web RIA (Rich Internet Application) u hướng xphát triển các chương trình lai giữa web và desktop (ứng dụng online nhưng hot động như trên môi trưng desktop)

1.2 Biểu diễn d liệu trên web ng ngha thông qua RDF

1.2.1 T ổng quan về RDF

a Giới thi u

RDF Resource Description Framework còn gọi là khung mô tả tài nguyên, -

là nn tảng cho vic biểu diễn dữ liu tronglnh vực eb có ngữ nghaw [18]

RDF là một cơ chế để cho biết thông tin v dữ liu Mô hình dữ liu cơ bản của RDF đơn giản là: Bên cnh các resource (tài nguyên), nó còn chứa các property (thuộc tính) và statement (khai báo) Một property là một khía cnh nào đó, characteristic (đặc điểm) hoặc attribute (thuộc tính) hoặc relation (quan h) mô tả một resource Một statement gồm một resource nào đó với tên property cộng với giá tr của property đó cho resource đó Giá tr này có thể là resource khác hoặc một giá tr ở dng văn bản tự do

Thông tin biễu diễn theo mô hình RDF là một phát biểu statement ở dng ( ) cấu trúc bộ ba (triple) vì nó gồm ba thành phần cơ bản là: subject, predicate, (

object) Trong đó:

• Subject chỉ đối tượng đang được mô tả đóng vai trò là chủ thể

• Predicate (còn được gọi là property) là kiểu thuộc tính hay quan h

• Object là giá tr thuộc tính hay đối tượng của chủ thể đã nêu Object có thể

là một giá tr nguyên thủy (literal) như số nguyên, chuỗi hoặc cũng có thể là một tài nguyên

Ví dụ sau minh họa cho một triple:

(Giảng viên 1, Tên, ‘Đỗ Tùng’)

Hình 1.2: V dụ v triple mô t thông tin gi ng viên

Đây là phát biểu mô tả một chủ thể Giảng viên 1 có kiểu thuộc tính Tên với

giá tr là ‘Đỗ Tùng’ Phát biểu có thể được tm hiểu là: Giảng viên 1 có tên là

Đỗ Tùng

b RDF v h dữ li u truy n thống

Trong các h cơ sở dữ liu truyn thống, thông tin được lưu trữ dưới dng bảng Trong đó, mỗi hàng là một bộ (tuple) không có giới hn v số lượng thành phần Ví dụ bảng lưu trữ thông tin giảng viên như sau:

Tuple: (1356, “Tr n Nam Trư ng”, “01/05/83”, “Nam”, “0989847845”, “truongtn@hvu.edu.vn”) Ngược li, lưu trữ dữ liu dưới dng RDF li đòi hỏi các bảng phải được chia nhỏ để lưu trữ theo đng cấu trc bộ ba Ví dụ:

• Cấu trc bộ ba gip cho thông tin dễ truy xuất bởi các h thống suy luận, tìm kiếm ngữ ngha Cũng nh vậy mà những bộ xử lí RDF có thể suy luận ra những thông tin mới không có trong h dữ liu

• Chia sẻ dữ liu trên mng dễ dàng nh sự đồng nhất

1.2.2 Mô hình hóa dữ liệu tro ng RDF

Đồ th là cách sinh động để biểu diễn thông tin dng RDF Một đồ th biểu diễn RDF bao gồm các nt (đỉnh) và các cung Mỗi nt có thể là một tài nguyên (resource) hoặc giá tr nguyên thủy (literal) trong khi đó các cung tượng trưng cho một predicate

Ta có thể ánh x một bộ batrong ví dụ trên sang lược đồ như sau:

Hình 1.3: V dụ lược đồ mô t trực quan hóa RDF Khi biễu diễn bằng đồ th ta thưng dùng hình tròn hoặc eclipse để biểu diễn các tài nguyên, còn hình chữ nhật biểu diễn cho giátr nguyên thủy

1.2.3 Truyền tải dữ liệu RDF trên internet

Mô hình RDF đã thể hin được nhiu ưu điểm trong vic biễu diễn thông tin Chính vì vậy cần phải có một cách thức chung để truyn tải dữ liu RDF trên internet Đó là RDF/XML syntax do W3C đưa ra năm 1999 Đây là một ngôn ngữ dựa trên XML, nó bao gồm một tập các quy tắc và từ vựng để hỗ trợ cho biễu diễn thông tin RDF

tài nguyên thì tương đối dài và khó đọc, khó viết Tuy nhiên vấn đ này có thể được

xử lí bằng cách dùng XML namespace

b Khai báo namespace

Vic sử dụng namespace gip cho tài liu RDF ngắn gọn và dễ đọc hơn đối với ngưi thiết kế Chẳng hn như tacó một đa chỉ là:

“http: //www.khoaluan.hvu.edu.vn/2013/01/rdf-syntax ns#”

-Nếu gán nó ta cho một namespace ví dụ như xmlns: rdf, thì v sau ta chỉ vicdùng rdf:giangvien thay cho http //www.khoaluan.hvu.edu.vn/2013/01/rdf-syntax-: ns#giangvien

c Định danh m t chủ th

Cú pháp bộ ba để biểu diễn một triple: {subject,predicate,object}

Ví dụ: {Giảng viên 1, Tên Đỗ Tùng} ,

{Giảng viên 1 Đin thoi, , 0912135259 }

Và biểu diễn ví dụ trên trong tài liu RDF:

<rdf: RDF xmlns: rdf= ’http : //www.khoaluan.hvu.edu.vn/2013/01/rdf-syntax-ns# ’> <rdf: Description rdf: about= # ‘ Giảng viên 1’ >

<rdf: Tên rdf: literal= ‘Đỗ Tùng’ >

<rdf: Điện thoại rdf: literal= ‘0912135259’ >

</rdf: Description>

</rdf: RDF>

1.2.4 Ngôn ngữ truy vn trong RDF

RDF là một cách để mô tả thông tin v các tài nguyên eb một cách linh wđộng Với lượng thông tin khổng lồ trên eb cần phải có ngôn ngữ truy vấn các wtài liu RDF một cách nhanh chóng và chính xác Tổ chức W3C đã phát triển ngôn ngữ truy vấn trong các tài liu RDF dựa trên c pháp của ngôn ngữ truy vấn SQL trong CSDL quan h Một ngôn ngữ truy vấn RDF thông dụng và được ứng dụng rộng rãi là SPARQL [18]

SPARQL là một ngôn ngữ để truy cập thông tin từ các lược đồ RDF Nó cung cấp các tính năng sau:

- Rút trích thông tin từ các dng của URI

- Rút trích thông tin từ các lược con

- Xây dựng đồ th RDF mới dựa trên thông tin trong đồ th truy vấn

Một câu truy vấn bao gồm 2 mnh đ, mnh đ SELECT và mnh đ WHERE Mnh đ SELECT đnh danh các biến mà ứng dụng quan tâm và mnh đ WHERE bao gồm các mẫu điu kin cho các bộ ba

a Ứng dụng trong tr nh duy t Mozilla

Mozilla là một trình duyt rất mm dẻo trong vic cấu hình h thống Những tập tin cấu hình thưng được lưu trữ ở dng XML và dùng mô hình RDF để lưu trữ thông tin cấu hình của ngưi dùng Mozilla cũng dùng RDF để mô tả thông tin v email và các thành phần của mail

b Ứng dụng trong Rich Site Summary(RSS )

RSS là một công ngh dùng trong blog Nó gip cho các blog được liên kết với nhau còn thông tin giữa các blog sẽ luôn được RSS cập nhật và truyn tải nhanh chóng trên mng, mỗi khi có tin tức mới thì bộ xử lí RDF sẽ suy dẫn ra các tin tức này và truyn tải đi đến các blog khác Nh vậy mà tin tức lan tải rất nhanh trên blog

c Ứng dụng trong trong H thống hư mục Dublin CoreT 3

H thống Thư mục Dublin Core là một h thống gip mô tả các thư mục siêu

dữ liu Nó có ý ngha rất thiết thực bởi vì gip cho mọi ngưi có thể xây dựng một h thống tài liu cho riêng mình theo cách phân cấp Dublin Core có thể được xây dựng theo nhiu cách, một trong số đó là dùng RDF

1.3 Ontology – Mô tả và p hân l oại tri thức

1.3.1 Cơ ản về ự b s phân l oại

Vic thêm ngữ ngha vào eb không thể thiếu vic xác đnh ngữ ngha cho wcác tài nguyên trên web, mà cụ thể cần xác đnh các tài nguyên đó thuộc lớp nào,

3 http://dublincore.org

có những tính chất phân bit gì Do đó, yêu cầu đặ ra là cần có một cơ chế tự t động để máy tính có thể phân loi được các tài nguyên trên

Có hai phương pháp phân loi chính là hnh thức và không hnh thức Cách phân loi mà con ngưi sử dụng hàng ngày có thể được gọi là không hình thức, bởi

sự phân loi này đôi khi không chính xác hoặc không cần sự chính xác Ví dụ, ta có thể xếp Trưng Đi học Hùng Vương là trưng đi học nằm ở vùng rung bắc hoặc Tvùng Tây bắc đu được Trong khi đó, cách phân loi hình thức được sử dụng khi cần sự chính xác, ví dụ ta phải xếp Trưng Đi học Hùng Vương là trưng đi học thuộc tỉnh Ph Thọ chứ không thể thuộc tỉnh Vnh Phúc Cách phân loi này thưng

sử dụng trong các ngành khoa học hoặc phân i tự động trong các h thống máy lotính Phương pháp phân loi hình thức sẽ là mục tiêu đ cập và nghiên cứu ử dụng strong quá trình xây dựng h thống Quản lý thông tin khóa luận tốt nghip ti Trưng Đi học Hùng Vương

Các h thống phân loi theo kiểu hình thức cũng có thể được chia làm hai

dng dựa trên cấu trc phân loi mà nó sử dụng Đó là phân loại phân cấp

(classification hierarchy) và phân loại phân nhóm classification groups ( ) Phân loi phân cấp dựa trên các cấu trc phân cấp như: danh sách phân cấp hoặc cây phân cấp Trong khi phân loi phân nhóm dựa trên chủ đ (categories) Hin nay,

cả hai hình thức trên đu được sử dụng để phân loi các tài nguyên trong lnh vực

Trong ngành khoa học máy tính và quản tr t i thức, ntology mang ý nghar o

là các loi vật và quan h giữa chng trong một h thống hay ngữ cảnh cần quan

tâm Các loi vật này đôi khi còn được gọi là khái nim, thuật ngữ hay từ vựng có thể được sử dụng trong một lnh vực chuyên môn nào đó

T ừ khi ra đi đến nay, ontology có r t nhiấ u đnh ngha, một đnh ngha được chấp nh n r ng rãi v ontology là: “Mậ ộ  t ontology là m t đặ ả c t chính xác và hình thứ ề  c v m t khái ni m c a m t mi ệ ủ  ền thông tin được quan tâm” [12], [15] Đnh ngha này nhấn mnh hai điểm chính :

- Thứ ấ : nh t Các khái nim được hình th c hóa và b i v y cho phép suy diứ ở ậ ễn (reasoning) bởi máy tính

- Thứ hai M: ỗi Ontology được xây d ng cho m t vài mi n thông tin c n ự ộ  ầquan tâm, có như thế nó m i th hiớ ể n được vai trò và tác d ng c a nó ụ ủ

Ontology là chìa khóa đối v i semantic ớ

web vì chúng cung c p m t t p t v ng và chú ấ ộ ậ ừ ự

thích ng ữ ngha Vic xây d ng các ontology ự

là c t lõi trong vi c xây d ng các ng dố  ự ứ ụng

ngữ ngha

M t h ng oộ thố ntology đnh ngha mộ ật t p

các từ ự v ng mang tính ph biổ ến trong lnh vực

chuyên môn nào đó và m i quan h gi a chúng S ố  ữ ự đnh ngha này có thể được

hi u bể ởi cả con ngư ẫi l n máy tính

1.3.3 Cc thnh phần của ontology

M ontology bao g m các thành ph n sau ột ồ ầ :

• Các cá th ể(individuals): Là các th c th hoự ể ặc các đối tượng cơ bả đón

là n ản t ng c a m t ontology Các cá th trong m t ontology có th bao gủ ộ ể ộ ể ồm các đối tượng c th ụ ể như con ngưi, động vật, cái bàn cũng như các cá th trể ừu tượng như các thành viên hay các t M t ontology có th không c n b t k m t cá th nào ừ ộ ể ầ ấ ỳ ộ ểnhưng một trong nh ng lý do chính c a mữ ủ ột ontology là để cung c p m t ng ấ ộ ữ ngha

c a vi c phân l p các cá th , m c dù các cá th này không th c s là m t ph n củ  ớ ể ặ ể ự ự ộ ầ ủa ontology

Hình 1.4: Vai trò của ontology trong xây dựng web ngữ nghĩa

• Các lớp (classes): Là các nhóm t p hậ ợp các đối tượng trừu tượng Chúng

có th ch a các cá thể ứ ể, các l p khác hay là s ph i hợ ủớ ự ố p c a cả hai

Các ontology biến đổi tu ỳthuộc vào c u trúc và n i dung c a nó M t l p có ấ ộ ủ : ộ ớthể ứ ch a các l p con, có th là m t l p t ng quan ch a t t c m i th ho c có th là ớ ể ộ ớ ổ ứ ấ ả ọ ứ ặ ể

l p ch ớ ỉchứa nh ng cá th riêng l M t l p có th x p g p vào ho c b x p g p vào ữ ể ẻ ộ ớ ể ế ộ ặ  ế ộ

b i các l p khác M i quan h x p gở ớ ố  ế ộp này đượ ử ụng để c s d t o ra m t c u trúc có ộ ấthứ ậ b c các lớp, thưng là v i m t l p thông d ng nh t ở trên đỉớ ộ ớ ụ ấ nh và các l p có ớ

ki u rõ ràng c ể ụthể ở phía dưới cùng

• Các thu c tính ộ (attributes): Là các khía cnh, đặc tính, tính năng, đặc điểm, ho c các thông s ặ ố mà các đối tượng và các l p có th ớ ể có Các đối tượng trong ontology có th ể được mô t thông qua vi c khai báo các thu c tính c a chúng Mả  ộ ủ ỗi

m t thuộ ộc tính đu có tên và giá tr c a thu ủ ộc tính đó Các thuộc tính đượ ử ục s d ng

để lưu trữ các thông tin mà đ i tư ng có th có ố ợ ể

• Các quan h ệ(relations): Là cách th c mà các l p và các cá th có th ứ ớ ể ểliên k t v i nhau ế ớ Trong ontology đnh rõ như thế nào các đối tượng này có liên quan đến các đối tượng khác Đặc trưng là một m i quan h lo i riêng biố   t quy đnh

c trong chiụthể u hướng các đối tượng này có liên quan đến các đối tượng khác

trong ontology

Chủ ế ứ y u s c m nh c ủa ontology đến t kh ừ ả năng mô tả các m i quan h ố Loi quan h  đôi khi là một đặc trưng và sau đó được dùng để lưu trữ các loi đặc trưng của s ki n ho c tr l i t ng lo i câu h i riêng bi t Nự  ặ ả  ừ  ỏ  ếu các đnh ngha của các lo i quan h   được bao g m trong mồ ột ontology, sau đó ontology đnh ngha riêng ngôn ngữ ontology c a nó ủ

• Các thu t ng ậ  chức năng (function terms): ấC u trúc ph c tứ p được hình thành t các m i quan h nhừ ố  ất đnh có th ể đượ ử ục s d ng thay cho m t thu ng cá ộ ật ữ

th trong mể ột báo cáo (statement)

• Các s h n ch ự ạ ế(restrictions): Là nh ng mô t chính thữ ả ức được tuyên b ố

v nh ững điu ph i chính xác cho mả ột số ẳng đnh đượ kh c ch p nh n u vào ấ ậ ở đầ

• Các quy t c ắ (rules): Là tuyên b có hình thố ức như mộ ặt c p if-then mô t ảsuy luận logic có th đư c rút ra tể ợ ừ ộ ự m t s khẳng đnh trong t ng hình thừ ức riêng.

• Các tiên đề(axioms): Bao g m các quy t c trong m t hình th c h p lý ồ ắ ộ ứ ợ

v i nhau bao g m các lý thuy t t ng th mà ontology mô t ớ ồ ế ổ ể ả trong lnh vực của

ứng d ng ụ

• Các sự kiện (events): Là các tình huống khi có sự thay đổi các thuộc tính hoặc các mối quan h

1.3.4 Vai rò của t ontology trong lĩnh vự web ngữ nghĩa

Với các thành phần như trên, ontology đã trở thành một phần quan trọng tronglnh vực eb ngữ nghaw [15] Có thể kể ra một số lợi ích của ontology như:

• Đ chia sẻ những hi u hi u bi t chung v các khái ni m, cấu trúc thông tingiữa con ngư i ho c giữa cách thống ph n m m: Đây vai quan là trò trọng nhấtcủa một ntology, không những trong lnh vực eb ngữ ngha mà còn trong nhiu o wngành và lnh vực khác V phương din này, có thể hình dung ntology giống như omột cuốn từ điển chuyên ngành chuyên cung cấp và giải thích các thuật ngữ cho ngưi không có cùng chuyên môn khi được yêu cầu hoặc khi cần sự hợp tác giữa các h thống phần mm

• Cho phép t i s dụng tri thức: Đây là một vấn đ khó và là mục tiêu nghiên cứu quan trọng trong những năm gần đây Nó liên quan đến bài toán trộn hai hay nhiu ntology thành một ntology lớn và đầy đủ hơn Nhưng vấn đ ở đây lào o tên các khái nim được đnh ngha trong các ntology này có thể giống nhau trong khi ochng được dùng để mô tả các đối tượng hoàn toàn khác nhau Tuy nhiên cũng có thể có trưng hợp ngược li, khi tên các khái nim khác nhau nhưng cùng mô tả một đối tượng Ngoài ra, làm thế nào để bổ sung các quan h, thuộc tính có sẵn vào một hthống mới cànglàm cho vấn đ trở nên phức tp

• Cho phép tri thức đ c l p với ngôn ngữ: Đây cũng là vấn đ liên quan đến lnh vực tái sử dụng tri thức đã nói ở trên, tuy nhiên bài toán của nó là làm thế nào

để một h thống ntology có thể được dùng bởi các ngôn ngữ của các quốc gia khác onhau mà không phải xây dựng li Giải pháp mà ntology mang li là cho phép tên o

các khái nim và quan h trong ntology mới tham khảo các khái nim, đnh ngha ocủa một h thống ntology chuẩn thưng được xây dựng bằng tiếng Anh Điu này o

có thể sẽ phá vỡ phần nào rào cản v mặt ngôn ngữ khi mà kết quả tìm kiếm sẽ không bó gọn trong từ khóa và ngôn ngữ mà nó sử dụng

• Cho phép tri thức trở nên nhất qu n v tư ng minh: Các khái nim khác nhau trong một hay nhiu lnh vực cụ thể có thể cùng tên và gây nhập nhằng v ngữ ngha, tuy nhiên khi được đưa vào một h thống ontology thì tên mỗi khái nim là duy nhất Một giải pháp cho vấn đ này là ontology sẽ sử dụng các tham khảo URIlàm đnh danh thật sự cho khái nim trong khi vẫn sử dụng các nhãn gợi nhớ bên trên để thuận tin cho ngưi dùng

• Cung cấp m t phương ti n cho công vi c mô h nh hóa: Ontology là một tập các khái nim phân cấp được liên kết với nhau bởi các quan h Cơ bản mỗi khái nim có thể xem như là một lớp mà đối tượng của lớp đó cùng các quan h đã góp phần to nên cấu trc của bài toán hay vấn đ cần giải quyết

• Cung cấp m t phương ti n cho vi c suy lu n: hin nay một số ngôn ngữ

ontology đã tích hợp lớp ntology suy luận (Ontology Inference Layer) bên trong ocho mục đích suy luận logic trên tập quan h giữa các đối tượng trong h thống

1.3.6 Phương php x ây d ựng ontology

Có nhiu phương pháp khác nhau xây để dựng một ontology như Ushold & King Gru; ninger & Fox; Methontology… nhìn chung cácphương pháp đu thực hin qua các bước cơ bản là: Xây dựng cấu trc lớp phân cấp và đnh ngha các thuộc tính cho lớp Trong thực tế, vic phát triển một ntology để mô tả min cần oquan tâm là một công vic không đơn giản, phụ thuộc rất nhiu vào công cụ sử dụng, tính chất, quy mô, sự thưng xuyên biến đổi của min cũng như các quan h phức tp trong đó Những khó khăn này đòi hỏi công vic xây dựng ntology phải o

là một quá trình lặp đi lặp li, mỗi lần lặp cải thin và tinh chế dần sản phẩm chứ không phải là một quy trình khung với các công đon tách ri nhau

Ngoài ra, công vic xây dựng ntology cũng cần phải tính đến khả năng mở orộng min quan tâm trong tương lai,khả năng kế thừa các thống ontology h cósẵn,

cũngnhư tính linh động để ntology có khả năng mô tả tốt nhất các quan h phức otp trong thế giới thực ột số nguyên tắc cơ bản của vic xây dựng M ontology qua các các công đon cụ thể sau đây:

• Xác đnh min quan tâm và phm vi của ontology

• Xem xét vic kế thừa các ontology có sẵn

• Lit kê các thuật ngữ quan trọng trong ontology

• Xây dựng các lớp và cấu trc lớp phân cấp

• Đnh ngha các thuộc tính và quan h cho lớp

• Đnh ngha các ràng buộc v thuộc tính và quan h của lớp

Hình dưới đây cho chng ta sự phân bit giữa RDFS với RDF:

Hình 1.5 Mối quan h giữa RDF v RDFS

Trong hình vẽ chng ta thấy, ở tầng RDF chỉ biểu diễn được thông tin ở dng

bộ ba Đến tầng RDFS, thông tin đã được phân loi rõ ràng

RDF/RDFS đủ mnh để xây dựng các ontology Tuy nhiên bản thân nó còn chứa đựng nhiu hn chế như là chưa hỗ trợ tốt v mặt suy luận, cũng như chưa có ràng buộc v kiểu và lượng số …mà các ngôn ngữ thế h sau sẽ khắc phục

b Ngôn ngữ Ontology Web Language

Ngôn ngữ Ontology Web Language(OWL) là ngôn ngữ ontology khá mnh,

nó ra đi sau RDFS nên biết kế thừa những lợi thế của ngôn ngữ này đồng thi bổ sung thêm nhiu yếu tố gip khắc phục được những hn chế của RDFS OWL giptăng thêm yếu tố logic cho thông tin và khả năng phân loi, ràng buộc kiểu cũng như lượng số tương đối mnh

OWL có một số ưu điểm so với RDFS đó là trong OWL có thêm một số thuộc tính hỗ trợ suy luận và ràng buộc

• Hỗ trợ suy luận

Tính chất bắt cầu: nếu nhưchúng ta có một lớp thuộc tính contain và gán “ ”cho nó thuộc tính owl: transitivePropertive thì thuộc tính “ contain ” này sẽ có tính chất bắt cầu Giả sử ta có thông tin A contain B và B contain C, thì h thống sẽ tự suy luận ra một thông tin khác là A contain C Và đây là biểu diễn thuộc tính contain trong OWL:

CHƯƠNG 2 WIKI VÀ CÁC PHẦN MỀM WIKI NGỮ NGHĨA :

2.1 Tổng quan về Wiki

2.1 1 Lịch sử pht triển

Wiki đầu tiên được Ward Cunningham to ra năm 1994 như là một cách để

các lập trình viên trao đổi ý kiến trên trang Web Được lấy ra từ tiếng Hawai với ngha là nhanh, tên web nhanh (quick-web) đã trở thành WikiWikiWeb và nó đã trở thành một phương tin mới của sự cộng tác [29], [30]

Cho đến năm 2001, các wiki hầu như không được những ngưi ngoài cộng đồng lập trình biết đến Tuy nhiên, với vic giới thiu wikipedia vào năm 2001, các lợi ích cộng tác của wiki đã trở nên phổ biến cho các tổ chức

Hin nay wiki đã trở nên quen thuộc đối với ngưi dùng nternet Một trong inhững minh chứng rõ nhất cho sự phát triển nhanh chóng của wiki là trang web http: //en.wikipedia.org Tính đến thi điểm hin ti (tháng 1/2013), wikipedia đã có đến 4,159,444 bài viết với tổng số 29,377,397 trang tin cùng 18,359,646 ngưi đăng

ký sử dụng4

Wiki rất linh hot, phần mm wiki đã được sử dụng theo nhiu cách để gip các tổ chức xây dựng một h thống eb mnh – eb tương tác Các tổ chức có thể w wxây dựng toàn bộ trang web trên một gói phần mm wiki hoặc có thể triển khai thực hin như một phần trên h thống của họ

2.1.2 Cc đặc điểm của phần mềm wiki

Đặc điểm nổi bật nhất của iki là thông tin không được xây dựng một cách wtập trung theo nguyên tắc phân quyn như thưng thấy ở các ứng dụng CMS (Content Management System- H quản tr nội dung) hay forum (diễn đàn trực tuyến)mà theo nguyên tắc phân tán: ai cng có thể đọc, ai cng có quyền chỉnh sửa, thêm mới, bổ sung thông tin lên cc trang tin Tuy nhiên, để kiểm soát wiki

đã tự to nên môi trưng tự kiểm soát, mỗi thay đổi đu được ghi li và ngưi dùng

4

có thể kiểm soát lẫn nhau hoặc giới hn vic cập nhật thông qua tên đăng nhập hoặc đa chỉ IP.

Điểm đáng ch ý của wiki cho phép ngưi dùng tự do to và chỉnh sửa nội dung bằng trình duyt web bất kỳ và không cần công cụ đặc bit nào khác, không cần kiến thức v lập trình hay HTML

Wiki còn là kho dữ liu trực tuyến dùng chung cực kỳ đơn giản, kết hợp nỗ lực và tri thức của nhiu ngưi để to ra nguồn thông tin tốt hơn của bất kỳ cá nhân,

2 1.3 Phương thức hoạt đ ng trên wiki

Sơ đồ hot động của phần mm wiki như sau [7] :

H nh 2.1: Sơ đồ ho t đ ng của web w iki

2.1.3.1 B n đ c

Phần mm iki được cài đặt như một kch bản trên một máy chủ Các tài wliu, bài viết hay các trang wiki có thể được truy cập thông qua trình duyt Các nội dung của các trang wiki được viết dưới dng văn bản đơn giản và sau đó được lưu trữ trong một tập tin hoặc cơ sở dữ liu

Khi một trang wiki được truy cập, trình duyt sẽ gửi một truy vấn đến máy chủ quản lý các bộ dữ liu có chứa các phần mm wiki Dữ liu này là hình thức văn bản đơn giản, bây gi phải được đnh dng văn bản để hiển th trong trình duyt Để làm điu này, kch bản wiki dch các tập tin văn bản (wiki code) hoặc

dữ liu đặt vào HTML và nhng nó trong trang web (template) được gửi li cho trình duyt

Hình 2.2: Phương thức l m vi c của b n đ c trên wikiCác trang wiki được to ra tích hợp trong các mẫu, mỗi trang có tên riêng bit nằm trong một chủ đ cụ thể Ngoài ra, thưng có một menu điu hướng và một trang cụ thể số liên kết của các trang web được hiển th Điu quan trọng nhất của những liên kết này là liên kết "Chỉnh sửa"

2.1.3.2 T c gi

Các tác giả muốn chỉnh sửa nội dung các trang wiki thì sử dụng nt chỉnh sửa (Edit) Khi đó ngay lập tức một truy vấn được gửi đến máy chủ Trang nội dung được tải một lần nữa, tuy nhiên các nội dung của trang không được chuyển đổi sang đnh dng HTML Tác giả có thể chỉnh sửa các văn bản và gửi một phiên bản mới,

mà ngay lập tức thay thế phiên bản cũ trong cơ sở dữ liu Khi trang web được truy cập một lần nữa, phiên bản mới được hiển th

Tác giả có thể truy cập chỉnh sửa hoặc thêm nội dung không cần biết bất kỳ ngôn ngữ lập trình hay HTML mà vẫn có thể sử dụng wiki

Hình 2.3: Phương thức l m vi c của t c gi trên wiki2.1.3.3 Ngư i qu n trị wiki

Nhim vụ chính của các quản tr viên wiki là duy trì và đảm bảo hot động Ngưi quản tr có nhiu quyn hơn nhiu so với những ngưi tham gia, ngưi quản tr có thể xóa trang hoặc chặn truy cập của các cá nhân Để làm điu này, ngưi quản tr viên thưng có giao din riêng hoặc các trang đặc bit trong Wiki mà chỉ quản tr viên có quyn truy cập

Hình 2.4: Phương thức l m vi c của ngư i qu n trị wiki2.1.3.4 Ngư i qu n trị web

Các admin web là ngưi phụ trách cài đặt phần mm, bảo trì và cập nhật Các quản tr viên web có thể truy cập trực tiếp vào các tập tin mà không cần phải đi đưng vòng thông qua giao din wiki

Hình 2.5: Phương thức l m vi c của ngư i qu n trị web

2 1.4 Ưu điểm mô hình w wiki eb

- Thành viên và khách vãng lai có thể dễ dàng tm hiểu và trnh bày bài

viết bằng mã wiki. Nhóm mã wiki cơ bản rất đơn giản nên mọi ngưi có thể tiếp cận nhanh chóng thay vì phải mất nhiu thi gian để học ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản (HTML)

- Thành viên tham gia đóng góp vào các dự án bằng nhiều cách thức đa dạng, phù hợp với năng lực của từng người như sửa đổi, bổ sung, wiki hóa, viết mới, tải lên, chữa lỗi chính tả hay từ vựng, thảo luận với tác giả để nêu bật vấn đ

- Web w iki hoạt động trên nguyên tắc mô hnh mở cả về nội dung và

mã nguồn đối với mọi thành viên. Điu này có ngha là mỗi chủ đ có thể do đóng góp của một hay nhiu thành viên (trí tu tập thể) trong khi các dng web khác thì chỉ có ngưi quản tr và đôi khi chính tác giả bài viết mới có quyn cập nhật bài viết

Hình 2.6: Ưu đi m mô h nh web wikiWiki là mô hình bình đẳng v cộng đồng mở v nội dung, đồng cấp v quyn , hn sử dụng

- Thành viên của wiki là cộng đồng tự điều hướng về các nguyên tắc hoạt động và cùng hỗ trợ nhau để phát triển nguồn tài ng uyên Đóng góp theo năng

lực, đồng thuận, tôn trọng lẫn nhau là những nn tảng của web wiki Các thành viên

tự lựa chọn bảo quản viên (Sys p), ngưi này sẽ có quyn sửa đổi giao din, trong okhi ở các dng web khác thì chỉ có admin mới được cấp quyn do đó iki mở cả v w

mã nguồn và giao din đối với ngưi dùng

Giao din của iki hướng nội dung hơn nội dung chính được đặt vào trọng w : tâm của trang, phần thảo luận được tách bit thành một trang đi kèm gip ngưi đọc tiếp cận thông tin trực tiếp, không b nhiễu

- Wiki hoạt động trên cơ chế tự tổ chức, không có nhiều sự khác biệt gia người Sysop, thành viên đăng ký và khách bởi tất cả đều có khả năng sửa đổi.

Do đó, chức năng ngưi quản tr không đóng vai trò quản lý thành viên mà là ngưi

hỗ trợ và tối ưu hóa giao din (SysOp: system optimisers không giống Admin: administators)

- Mọi phiên bản theo thời gian của trang viết đều được lưu lại tách rời và

có khả năng phc hồi. Điu này gần như "không thể" ở các dng web khác Ngưi dùng qua đó có thể theo dõi lch sử của bài viết và can thip ở từng giai đon nếu muốn để có một phiên bản hoàn chỉnh hơn cũng như khắc phục những "lỗi", "sai lầm" của thành viên khác

- Mọi bài viết hay mọi chủ đề, do cấu trc iki có thể sắp xếp theo nhiều w hướng phân loại. Mỗi một bài viết có thể thuộc vào nhiu thể loi tùy theo nội dung và có thể dễ dàng dch chuyển hay điu cách phân loi theo mô hình cấu trc

"đa gốc, phân nhánh, liên kết đan nhau" bởi những ngưi tham gia viết bài hay bởi sysop, qua đó ngưi đọc có thể liên h được nội dung bài viết với bất kỳ khía cnh liên quan nào với các bài viết khác hay cũng có thể truy nguyên đến các chủ đ xuất phát gốc của bài viết Ngoài ra với cấu trc sắp xếp hợp lý, ngưi tham khảo còn có thể thấy được v trí và vai trò của đ tài so với đồ hình tổng quan tương đối của tổng thể

- Các chủ đề hay bài viết đều có thể dễ dàng tm thấy nhờ vào máy truy tm d liệu sẵn có trên hệ thống wiki (search engine build- in), độc giả còn có thể tm ra bài viết theo các hệ thống phân loại cổ điển (điu này không thể có được ở các mô hình web khác) Nhiu bài viết tương cận và liên h đến cùng một chủ đ cũng có thể tìm ra cùng một lc nếu biết sử dụng bộ từ khoá hợp lý qua đó

có thể thấy được đ tài mình muốn trong tầm nhìn rộng hơn Điu này gip những

ngui học tập hay nghiên cứu chưa đủ trình độ ngoi ngữ được tiếp cận kiến thức

mà không b trở ngi do ngoi ngữ

- Với các dự án toàn cầu đa ngôn ng, web iki cho phép khả năng tham w chiếu nội dung bài viết trong các phiên bản thuộc ngôn ng khác nhờ kết nối interwiki Độc giả biết nhiu ngoi ngữ có thể tham chiếu cùng một đ mục được

nhìn nhận như thế nào v nội dung và hình thức ở mỗi cộng đồng ngôn ngữ

- Phần mềm iki được thiết kế có tính đến sự cộng tác nhanh chóng và dễ w dàng gia các khách truy cập. Đây vẫn là lý do số 1 mà một tổ chức triển khai thực hin một wiki Các wiki cung cấp một nn tảng lý tưởng cho sự cộng tác, vì chng dễ dàng cho những ngưi không biết kỹ thuật sử dụng, cho phép chỉnh sửa theo thi gian thực và đảm bảo một kho lưu trữ tập trung để lưu trữ thông tin Nhưng ngưi dùng có thể dễ dàng nhìn thấy những nội dung nào mới được chỉnh sửa, khiến họ biết các thay đổi nào có thể quan trọng đối với họ

2.1.5 Danh sch cc phần mềm w iki

Kể từ khi wiki đã được phát triển ban đầu cho các lập trình viên, với sự gia tăng công cụ do phong trào Free/Libre/Open Source Software (FLOSS - Ph n m m nguồn mở/Tự do/Miễn ph ) wiki đã được phát triển trên rất nhiu các ngôn ngữ 2.1.5.1 Phân lo i iki theo ngôn ngữ l p tr nhw

Theo số liu thống kê trên trang Wikimatrix5 tính tới thi điểm hin ti có 149 công cụ Wiki khác nhau viết bằng nhiu loi ngôn ngữ lập trình Số liu thống kê cụ thể như sau:

Hình 2.7: Bi u đồ phân lo i m nguồn wiki theo ngôn ngữ l p tr nh

5

Danh sách các phần mm wiki được phân loi theo ngôn ngữ lập trình được thể hin trong bảng sau:

Để so sánh các tính năng khác nhau giữa các công cụ Wiki có thể thực hin ti đa chỉ: http //www.wikimatrix.org :

hoặc http //en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_wiki_software :

2.1.5.2 M t số m nguồn iki phổ bi n w

Trên đây là một số mã nguồn iki phổ biến hin nayw

MediaWiki

Media wiki là phần mm wiki được phát hành dưới Giấy phép

công cộng GNU (GPL) Nó được viết đầu tiên cho Wikipedia và

các dự án th c thuộc Quỹ Hỗ trợuộ Wikimedia, và cũng được sử

dụng ở nhiu wiki khác Media wiki được viết bằng ngôn ngữ PHP

và hỗ trợ cả MySQL và PostgreSQL RDBMS

Download mã nguồn ti: www.mediawiki.org

Twiki

TWiki là một ứng dụng dựa trên wiki có cấu trc Perl, thưng

được sử dụng để chy một nn tảng hợp tác kiến thức hoặc h ,

thống quản lý tài liu cơ sở kiến thức hoặc cổng thông tin, , nhóm

TWiki là một wiki linh hot, mnh mẽ, an toàn nhưng đơn giản

Download mã nguồn ti: twiki.org

PmWiki

PmWiki là một h thống wiki miễn phí để hợp tác và bảo trì

các trang web PmWiki giống như các trang web bình thưng, ngoi

trừ họ có thể được chỉnh sửa hoặc có thể được thêm các trang mới

Chỉnh sửa trang có thể được hn chế theo các nhóm thành viên

PmWiki hot động trên tập tin văn bản và được viết bằng PHP

Download mã nguồn ti: www.pmwiki.org

DokuWiki

DokuWiki được viết bằng PHP và làm vic và lưu trữ thông

tin trong các tp văn bản Mặc dù các tp tin văn bản chiếm

không gian đa ít hơn, những các cơ sở dữ liu li cung cấp bảo

mật dữ liu tốt hơn, dễ dàng truy cập dữ liu hơn và khả năng

điu chỉnh tốt hơn cho một số lượng lớn ngưi dùng

Download mã nguồn ti: www.dokuwiki.org/

Qua phần 1 tìm hiểu v phần mm wiki, tác giả nhận thấy vic ứng dụng phần mm wiki vào phát triển h thống quản lý thông tin khóa luận tốt nghip là hoàn toàn khả thi Kiến trc, phương thức hot động của gói phần mm wiki mang tính tính cộng tác cao vì vậy khi xây dựng h thống quản lý thông tin khóa luận tốt nghip sẽ tận dụng được nhiu nguồn lực à tăng cưng tính cộng tác giữa các cán v

bộ và sự đóng góp của các sinh viên Tác giả đã lựa chọn gói phần mm Media wiki

và Semantic media wiki để tìm hiểu trong phần dưới đây và dùng nó để phát triển h thống quản lý thông tin khóa luận tốt nghip ti Trưng Đi học Hùng Vương

2.2 Media Wiki và việc tích hợp công nghệ ng ngha

2.2.1 Tổng quan về media wiki

MediaWiki là một gói phần mm wiki mã nguồn mở viết bằng PHP, ban đầu được dùng riêng cho Wikipedia Hin nay nó được sử dụng bởi một số dự án khác của tổ chức phi lợi nhuận Wikimedia Foundation và bởi nhiu trang web khác

Wikipedia là một bách khoa toàn thư tự do, là kết quả của sự cộng tác của chính những ngưi đọc từ khắp nơi trên thế giới Trang mng này có tính chất wiki

có ngha làtất c m i ngư iđu có thể sửa đổi ởbất cứ trang n obằng cách bấm vào các liên kết “sửa đổi” có ở hầu hết các trang Đa chỉ trang web với phiên bản chính tiếng Anhti đa chỉ: http://en.wikipedia.org

Wikipedia chính thức bắt đầu vào ngày 15 tháng 1 năm 2001 nh hai ngưi sáng lậpJimmy Wales và Larry Sangercùng với vài ngưi cộng tác nhit thành và chỉ có phiên bản tiếng Anh Chỉ hơn ba năm sau, vào tháng 3 năm 2004, đã có 6.000 ngưi đóng góp tích cực cho 600.000 bài viết với 50 thứ tiếng Ngày nay đã có4,159,444 bài viết với tổng số 29,377,397 trang tin cùng 18,359,646 ngưi đăng ký

sử dụng Mỗi ngày hàng trăm nghìn ngưi ghé thăm từ khắp nơi để thực hin hàng chục nghìn sửa đổi cũng như bắt đầu nhiu bài viết mới

Wikipedia tiếng Việtđược thành lập vào tháng 10 năm 2003 Hin nay đã

có 576.141 bài viết bằng tiếng Vit, với tổng số thành viên là 318.329 Đó là một con số khiêm nhưng, chưa thực sự đầy đủ Đa chỉ trang web ti:

http://vi.wikipedia.org