Author(s): Canito, Alda Renata Fangueiro
Date: 2013
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.22/4613
Origin: Repositório Científico do Instituto Politécnico do Porto
Subject(s): Negociação de mapeamentos de ontologias; Argumentação; Relaxamento; Agentes; Sistemas multi-agente; Mapeamento de ontologias; Ontology alignment negotiation; Argumentation; Relaxation; Agents; Multi-agent systems; Ontology matching
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.
Agent-based Ontology Alignment Negotiation process aims to generate an alignment through the interaction of two or more agents. When these agents exploit different matching services they can reach incompatible alignments, giving rise to conflicts. In such cases it is necessary that they engage in a negotiation process in order to achieve consensus. Two different types of ontology matching negotiation approaches can be found in literature: (i) Relaxation-based and (ii) Argumentation-based. Each of these approaches has its advantages and limitations. To benefit from both techniques’ advantages and overcome their limitations, several ways of combining them have been proposed. To the best of our knowledge however, no experiments have been described and no results regarding these combinations have been reported in literature. This work aims to provide such results by implementing and comparing different combinations of Relaxation-based and Argumentation-based approaches. After carefully analyzing these approaches, we concluded that the state of the art Relaxation-based approach needed improvement before it could be combined with Argumentation-based approaches. In this context, a new proposal for the Relaxation-based approach is described and a thorough analysis of the results achieved through two of the proposed combinations. The presented results allow identifying the different benefits of each combination, thus making it possible for developers to choose which one fits their requirements for the generated alignment.
