Instance-level matching

sanchez2016aThis paper describes precisely an ontology matching technique based on the extensional definition of a class as set of instances. It first provides a general characterisation of such techniques and, in particular the need to rely on links across data sets in order to compare instances. We then detail the implication intensity measure that has been chosen. The resulting algorithm is implemented and evaluated on XLore, DBPedia, LinkedGeoData and Geospecies

LIME: Towards a Metadata Module for Ontolex

The OntoLex W3C Community Group has been working for more than a year on realizing a proposal for a standard ontol-ogy lexicon model. As the core-specification of the model is almost com-plete, the group started development of additional modules for specific tasks and use cases. We think that in many usage scenarios (e.g. linguistic enrichment, lo-calization and alignment of ontologies) the discovery and exploitation of linguis-tically grounded datasets may benefit from summarizing information about their linguistic expressivity. While the VoID vocabulary covers the need for general metadata about linked datasets, this more specific information demands a dedicated extension. In this paper, we fill this gap by introducing LIME (Linguistic Metadata), a new vocabulary aiming at completing the OntoLex standard with specifications for linguistic metadata.

Context Aware Computing for The Internet of Things: A Survey

As we are moving towards the Internet of Things (IoT), the number of sensors deployed around the world is growing at a rapid pace. Market research has shown a significant growth of sensor deployments over the past decade and has predicted a significant increment of the growth rate in the future. These sensors continuously generate enormous amounts of data. However, in order to add value to raw sensor data we need to understand it. Collection, modelling, reasoning, and distribution of context in relation to sensor data plays critical role in this challenge. Context-aware computing has proven to be successful in understanding sensor data. In this paper, we survey context awareness from an IoT perspective. We present the necessary background by introducing the IoT paradigm and context-aware fundamentals at the beginning. Then we provide an in-depth analysis of context life cycle. We evaluate a subset of projects (50) which represent the majority of research and commercial solutions proposed in the field of context-aware computing conducted over the last decade (2001-2011) based on our own taxonomy. Finally, based on our evaluation, we highlight the lessons to be learnt from the past and some possible directions for future research. The survey addresses a broad range of techniques, methods, models, functionalities, systems, applications, and middleware solutions related to context awareness and IoT. Our goal is not only to analyse, compare and consolidate past research work but also to appreciate their findings and discuss their applicability towards the IoT.Comment: IEEE Communications Surveys & Tutorials Journal, 201

Génération automatique d'alignements complexes d'ontologies

Le web de données liées (LOD) est composé de nombreux entrepôts de données. Ces données sont décrites par différents vocabulaires (ou ontologies). Chaque ontologie a une terminologie et une modélisation propre ce qui les rend hétérogènes. Pour lier et rendre les données du web de données liées interopérables, les alignements d'ontologies établissent des correspondances entre les entités desdites ontologies. Il existe de nombreux systèmes d'alignement qui génèrent des correspondances simples, i.e., ils lient une entité à une autre entité. Toutefois, pour surmonter l'hétérogénéité des ontologies, des correspondances plus expressives sont parfois nécessaires. Trouver ce genre de correspondances est un travail fastidieux qu'il convient d'automatiser. Dans le cadre de cette thèse, une approche d'alignement complexe basée sur des besoins utilisateurs et des instances communes est proposée. Le domaine des alignements complexes est relativement récent et peu de travaux adressent la problématique de leur évaluation. Pour pallier ce manque, un système d'évaluation automatique basé sur de la comparaison d'instances est proposé. Ce système est complété par un jeu de données artificiel sur le domaine des conférences.The Linked Open Data (LOD) cloud is composed of data repositories. The data in the repositories are described by vocabularies also called ontologies. Each ontology has its own terminology and model. This leads to heterogeneity between them. To make the ontologies and the data they describe interoperable, ontology alignments establish correspondences, or links between their entities. There are many ontology matching systems which generate simple alignments, i.e., they link an entity to another. However, to overcome the ontology heterogeneity, more expressive correspondences are sometimes needed. Finding this kind of correspondence is a fastidious task that can be automated. In this thesis, an automatic complex matching approach based on a user's knowledge needs and common instances is proposed. The complex alignment field is still growing and little work address the evaluation of such alignments. To palliate this lack, we propose an automatic complex alignment evaluation system. This system is based on instances. A famous alignment evaluation dataset has been extended for this evaluation

Towards natural language question generation for the validation of ontologies and mappings

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)The increasing number of open-access ontologies and their key role in several applications such as decision-support systems highlight the importance of their validation. Human expertise is crucial for the validation of ontologies from a domain point-of-view. However, the growing number of ontologies and their fast evolution over time make manual validation challenging. Methods: We propose a novel semi-automatic approach based on the generation of natural language (NL) questions to support the validation of ontologies and their evolution. The proposed approach includes the automatic generation, factorization and ordering of NL questions from medical ontologies. The final validation and correction is performed by submitting these questions to domain experts and automatically analyzing their feedback. We also propose a second approach for the validation of mappings impacted by ontology changes. The method exploits the context of the changes to propose correction alternatives presented as Multiple Choice Questions. Results: This research provides a question optimization strategy to maximize the validation of ontology entities with a reduced number of questions. We evaluate our approach for the validation of three medical ontologies. We also evaluate the feasibility and efficiency of our mappings validation approach in the context of ontology evolution. These experiments are performed with different versions of SNOMED-CT and ICD9. Conclusions: The obtained experimental results suggest the feasibility and adequacy of our approach to support the validation of interconnected and evolving ontologies. Results also suggest that taking into account RDFS and OWL entailment helps reducing the number of questions and validation time. The application of our approach to validate mapping evolution also shows the difficulty of adapting mapping evolution over time and highlights the importance of semi-automatic validation.The increasing number of open-access ontologies and their key role in several applications such as decision-support systems highlight the importance of their validation. Human expertise is crucial for the validation of ontologies from a domain point-of-vi7115FAPESP - FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULOFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)2014/14890-

Local matching learning of large scale biomedical ontologies

Les larges ontologies biomédicales décrivent généralement le même domaine d'intérêt, mais en utilisant des modèles de modélisation et des vocabulaires différents. Aligner ces ontologies qui sont complexes et hétérogènes est une tâche fastidieuse. Les systèmes de matching doivent fournir des résultats de haute qualité en tenant compte de la grande taille de ces ressources. Les systèmes de matching d'ontologies doivent résoudre deux problèmes: (i) intégrer la grande taille d'ontologies, (ii) automatiser le processus d'alignement. Le matching d'ontologies est une tâche difficile en raison de la large taille des ontologies. Les systèmes de matching d'ontologies combinent différents types de matcher pour résoudre ces problèmes. Les principaux problèmes de l'alignement de larges ontologies biomédicales sont: l'hétérogénéité conceptuelle, l'espace de recherche élevé et la qualité réduite des alignements résultants. Les systèmes d'alignement d'ontologies combinent différents matchers afin de réduire l'hétérogénéité. Cette combinaison devrait définir le choix des matchers à combiner et le poids. Différents matchers traitent différents types d'hétérogénéité. Par conséquent, le paramétrage d'un matcher devrait être automatisé par les systèmes d'alignement d'ontologies afin d'obtenir une bonne qualité de correspondance. Nous avons proposé une approche appele "local matching learning" pour faire face à la fois à la grande taille des ontologies et au problème de l'automatisation. Nous divisons un gros problème d'alignement en un ensemble de problèmes d'alignement locaux plus petits. Chaque problème d'alignement local est indépendamment aligné par une approche d'apprentissage automatique. Nous réduisons l'énorme espace de recherche en un ensemble de taches de recherche de corresondances locales plus petites. Nous pouvons aligner efficacement chaque tache de recherche de corresondances locale pour obtenir une meilleure qualité de correspondance. Notre approche de partitionnement se base sur une nouvelle stratégie à découpes multiples générant des partitions non volumineuses et non isolées. Par conséquence, nous pouvons surmonter le problème de l'hétérogénéité conceptuelle. Le nouvel algorithme de partitionnement est basé sur le clustering hiérarchique par agglomération (CHA). Cette approche génère un ensemble de tâches de correspondance locale avec un taux de couverture suffisant avec aucune partition isolée. Chaque tâche d'alignement local est automatiquement alignée en se basant sur les techniques d'apprentissage automatique. Un classificateur local aligne une seule tâche d'alignement local. Les classificateurs locaux sont basés sur des features élémentaires et structurelles. L'attribut class de chaque set de donne d'apprentissage " training set" est automatiquement étiqueté à l'aide d'une base de connaissances externe. Nous avons appliqué une technique de sélection de features pour chaque classificateur local afin de sélectionner les matchers appropriés pour chaque tâche d'alignement local. Cette approche réduit la complexité d'alignement et augmente la précision globale par rapport aux méthodes d'apprentissage traditionnelles. Nous avons prouvé que l'approche de partitionnement est meilleure que les approches actuelles en terme de précision, de taux de couverture et d'absence de partitions isolées. Nous avons évalué l'approche d'apprentissage d'alignement local à l'aide de diverses expériences basées sur des jeux de données d'OAEI 2018. Nous avons déduit qu'il est avantageux de diviser une grande tâche d'alignement d'ontologies en un ensemble de tâches d'alignement locaux. L'espace de recherche est réduit, ce qui réduit le nombre de faux négatifs et de faux positifs. L'application de techniques de sélection de caractéristiques à chaque classificateur local augmente la valeur de rappel pour chaque tâche d'alignement local.Although a considerable body of research work has addressed the problem of ontology matching, few studies have tackled the large ontologies used in the biomedical domain. We introduce a fully automated local matching learning approach that breaks down a large ontology matching task into a set of independent local sub-matching tasks. This approach integrates a novel partitioning algorithm as well as a set of matching learning techniques. The partitioning method is based on hierarchical clustering and does not generate isolated partitions. The matching learning approach employs different techniques: (i) local matching tasks are independently and automatically aligned using their local classifiers, which are based on local training sets built from element level and structure level features, (ii) resampling techniques are used to balance each local training set, and (iii) feature selection techniques are used to automatically select the appropriate tuning parameters for each local matching context. Our local matching learning approach generates a set of combined alignments from each local matching task, and experiments show that a multiple local classifier approach outperforms conventional, state-of-the-art approaches: these use a single classifier for the whole ontology matching task. In addition, focusing on context-aware local training sets based on local feature selection and resampling techniques significantly enhances the obtained results