[論文レビュー] AceWiki: Collaborative Ontology Management in Controlled Natural Language

Tobias Kuhn|ArXiv.org|Jul 29, 2008

Semantic Web and Ontologies参考文献 4被引用数 13

ひとこと要約

AceWikiは、自然言語の形式的サブセットであるAttempto Controlled English（ACE）を用いた共同オントロジー管理システムを提案する。これにより、専門知識のないユーザーが複雑で論理的に整合性のあるオントロジーを著述・維持可能となる。ACE文をOWLに自動変換し、Pelletを介して推論を統合することで、整合性を保ちつつ、表現力の高い公理をサポートする。ユーザー研究では、80％の非専門家が予測編集機能を用いて5分以内に正しい複雑な論理的文を正しく作成した。

ABSTRACT

AceWiki is a prototype that shows how a semantic wiki using controlled natural language - Attempto Controlled English (ACE) in our case - can make ontology management easy for everybody. Sentences in ACE can automatically be translated into first-order logic, OWL, or SWRL. AceWiki integrates the OWL reasoner Pellet and ensures that the ontology is always consistent. Previous results have shown that people with no background in logic are able to add formal knowledge to AceWiki without being instructed or trained in advance.

研究の動機と目的

• 既存の意味的ウィキが論理やオントロジー言語に精通した技術的知識を要するという使いやすさのギャップを是正すること。
• 事前の訓練を受けていない非専門家が、共同で複雑で形式的に表現されたオントロジーを著述・管理できるようにすること。
• 新しい文が現在の知識ベースに対して整合性があるかを即座に検証することで、リアルタイムでオントロジーの整合性を保つこと。
• 基本的なOWLを越えた表現力をサポートし、否定や含意を含む複雑な公理を許容すること。
• Pelletなどの推論サービスを統合しながら、OWL準拠（青）と非OWL（赤）の文を明確に区別すること。

提案手法

• AceWikiは、論理的公理を人間が読みやすく機械で処理可能な形で表現するため、英語の形式的サブセットであるAttempto Controlled English（ACE）を用いる。
• 各ACE文は、確立された双方向マッピングを用いて自動的に一階論理、OWL、またはSWRLに変換される。
• 予測編集機能が、ユーザーが文法的に正しいACE文を段階的に構築できるように支援し、学習のハードルを低くする。
• 新しい文が追加されるたびに段階的な整合性チェックが実行され、整合性のない文は即座に拒否される。
• 文は色分けされる：青はOWL準拠（推論対象）、赤は非OWL（推論対象外だがウィキに保持）。
• AceWikiはPellet OWL推論エンジンを統合し、クラス階層やメンバー関係の推論を可能にし、将来的にはACEベースのクエリ評価をサポートする。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 事前の訓練を受けていない非専門家は、制御された自然言語インターフェースを用いて、論理的に正しいかつ意味的に意味のあるオントロジー公理を著述できるか？
• RQ2 制御された自然言語に基づく意味的ウィキは、否定、含意、数制限などの複雑な論理的構造をどの程度サポートできるか？
• RQ3 専門家の介入を要せず、共同編集中にリアルタイムでオントロジーの整合性を維持できるか？
• RQ4 制御された自然言語を用いたシステムは、オントロジー管理において人間の可読性と機械処理可能な意味論のギャップを効果的に埋め合わせられるか？
• RQ5 OWLの表現力を超える表現をサポートするシステムにおいて、推論サービスを意味的に統合できるか？

主な発見

• ユーザー研究において、80％の非訓練済み参加者が、否定や含意を含む複雑な文を含む正しいACE文を正しく作成した。
• 参加者は、初めて使用する予測編集機能を用いて、平均5分で最初の正しい文を完成させた。
• システムは整合性のない文を即座に検出し、作成段階で拒否することで、常にオントロジーの整合性を保証した。
• AceWikiは、基本的なOWLを超えた高い表現力を備えており、複雑な公理や数制限をサポートしながらも、OWL準拠の内容については推論を可能にした。
• Pelletの統合により、クラス階層やメンバー関係の推論が可能となり、システムはACEベースのクエリをサポートする拡張が進行中である。
• 色分け（青／赤）により、ユーザーがどの文が推論対象であるかを明確に理解でき、透明性と使いやすさが向上した。