Tuesday, October 9, 2018

الويب الدلالي و محركات البحث الدلالية ، توضيحات وأمثلة

الويب الدلالي

الويب الدلالي و محركات البحث الدلالية ، توضيحات وأمثلة

تمهيد

شهدت بداية التسعينات من القرن الماضي ميلاد الشبكة العنكبوتية العالمية، شبكة من الموارد والمعلومات المتصلة ببعضها البعض، بشكل يجذبنا ويثير فضولنا في الوقت ذاته، ويجعلنا نقف في دهشه ناظرين كيف يستجيب لنا ذلك الجهاز العجيب، الحاسوب. ففي عام 1992، عندما قدم تيم بيرنرز العرض التجريبي الأول لشبكة الويب إلى جمهوره من العلماء، لم يتمكن أحد حتى من تخيل دور ونطاق الشبكة العنكبوتية العالمية في المستقبل القريب. أما اليوم، فقد أصبحت الشبكة العنكبوتية الأيام بالنسبة لكثير من الأشخاص وسيلة لا غنى عنها لتوفير المعلومات والبحث عنها.
و تعد الشبكة العنكبوتية أكبر قاعدة بيانات في العالم، والتي يفهمها عادة المستخدم وليس الحاسب الآلي. كما أنها تفتقد بنية دلالية تحافظ على الترابط بين مكوناتها. ويرى العلماء أن البحث على الإنترنت في الوقت الحالي يعتمد على الكلمات الدلالية، بمعنى أنه يتم استرجاع المعلومة على البحث النصي المتاح لجميع الروابط والعناوين المتاحة. ونحن هنا نتحدث عن الويب الدلالي باعتباره الجيل الثالث من الشبكة العنكبوتية والذي يمنحك المعلومة بشكل مترابط أكثر من الجيلين الأول والثاني.

1- ماذا تعرف عن النظرية الدلالية (الدلالات) ؟

تزايد مؤخرا الحديث عن “النظرية الدلالية” وتعني دراسة الكلمات من حيث أن التصنيفات الدلالية تملك دقه وتعمقا في المعنى ويعتمدان على بعض السياقات. وقد عززت التطورات في “الدلالات المعجمية” تطور “نظرية المجال الدلالي” و “الشبكة الدلالية” أو “الدوائر الدلالية للشبكات”، تلك الاستراتيجيات التي تٌنظم الكلمات حسب المعاني الدلالية المترابطة.
وتُشير نظرية “المجال الدلالي” إلى أن محتوى المفردات اللغوي هو لغة ما يتم معالجته ليس كمجرد تجميع لكمات مستقلة، ولكن كمجموعة مترابطة من الشبكات أو العلاقات بين الكلمات. ومن الجدير بالذكر أن تلك الكلمات قد يتم جمعها معا (مرتبطة مع بعضها البعض) وفقاً لمعايير معينة، فمثلا : يمكن جمع كلمة الحيوانات فيما يتعلق بالخواص الطبيعية وهكذا بالقياس.

2- ما هو الويب الدلالي semantic Web ؟

يتكون الإعداد الدلالي ككل من سلسلة من التقنيات، مثل تحليل السمات الدلالية والأوامر والمخططات التصويرية والخرائط الدلالية.
في حين ذكرت البحوث أن كلمة “دلالي” تشير إلى “المعنى” أو “الفهم”. والفرق الرئيسي بين الويب الدلالي والتكنولوجيات الأخرى مثل قواعد البيانيات الارتباطية هو أن الموقع الدلالي يهتم بالمعنى وليس ببنية البيانات.
و الويب الدلالي ، أو ما يعرف بالويب ذو الدلالة اللفظية، أو الويب ذو المعنى، والمقصود بذلك هو اعتمادها على برمجيات يمكنها تعريف المقصود بالبيانات التي تقدمها الشبكة العنكبوتية (الويب) وذلك بالاستعانة بما يعرف بخرائط المفاهيم ontology.
ويمثل الويب الدلالي أحد فروع الذكاء الاصطناعي، ويعد ثورة في عالم الويب، حيث يسمح للمتصفح أو البرامج الوكيلة بالبحث عن المعلومات، وبالتالي فإن عملية معالجة المعلومات تتم اعتمادًا على الحاسبات الآلية بدًلا من البشر.
والويب الدلالي ليس شبكه منفصلة بذاتها ولكنه امتداد للويب الحالي، حيث تكون للمعلومات معانٍ واضحة مع تمكين أفضل لأجهزة الكمبيوتر والأفراد للعمل بشكل تعاوني.
ويمكن تبسيط المفهوم بأنه نشر للمعلومات بشكل إيجابي في شكل صيغة كهربائية علي شبكة الإنترنت.
وتشكل خدمات الويب الدلالي تطبيقات تركيبية ذاتية الوصف، وقائمة بذاتها ومستقلة والتي يمكن الوصول إليها عبر الإنترنت. ولغة وصف خدمات الويب لا تتضمن وصفا دلاليا، فهي تحدد بنية مكونات الرسالة باستخدام تركيبات مخطط الـ XML.

الويب الدلالي
الشكل رقم (1) يعرض مصدر المعلومة (المدخلات الدلالية) في المنظور الدلالي

3- أهداف الويب الدلالي

إن أحد الأهداف الرئيسية لتصميم الويب الدلالي وتقنياته تتمثل في المساعدة على إنشاء خرائط للبيانات والمعلومات على شبكة الإنترنت. ومن أهداف الويب الدلالي كذلك اكتشاف مشاكل حاجة المستخدم للمعلومات وحلها. وقد أرجع العديد من الباحثين أهمية البحث على شبكة الويب من خلال الكلمات الدلالية إلى ثلاثة أهداف هي:
– اكتشاف المعنى الفعلي لكل كلمة من الكلمات المفتاحية في مجموعة كلمات الإدخال المفتاحية.
– وضع تفسير لها والتعبير عنها في اللغة الشكلية للسيطرة على مشكلة الحاجة للمعلومات.
– السماح للمستخدم بالوصول إلى نظام/نُظم المعلومات المناسبة بكل شفافية، مع الأخذ بعين الاعتبار الخصائص المختلفة التي قد تظهرها النظم التي تم الوصول إليها.

الويب الدلالي
شكل يوضح الدلالات المحتملة لكلمة نجم (star)

4- رحلة البحث عن المعلومة باستخدام الويب الدلالي

إن البحث باستخدام الدلالات يبدأ باكتشاف وإنشاء المدلولات الخاصة بكلمات الإدخال المفتاحية الواضحة، ثم يتم اكتشاف الدلالات وراء كل كلمة من الكلمات المفتاحية المدخلة عن طريق مراعاة دلالاتهم المحتملة الفردية وكذلك الدلالات المحتملة لسياقهم (بقية الكلمات المفتاحية).
وفي رحلة البحث عن المعلومة من خلال الويب الدلالي يمر الباحث بالمراحل التالية:

أ- اكتشاف مدلول الكلمات المفتاحية

في البداية، يتم توضيح المعنى الدقيق لكلمة “مدلول” وهي المعنى الدقيق للكلمة المفتاحية في سياق ما، أي تحديد معنى الكلمة المفتاحية من خلال الكلمات المفتاحية المحيطة بها.
وفي نظامنا، يمثل المدلول مجموعة حقول مترابطة يشكلها المصطلح بنفسه، فهو السياق التوصيفي الذي يتألف من قائمة المرادفات المحتملة (مع المعرفات العامة للمورد الخاصة به/ URLs) والمعلومات التوصيفية المتعلقة بهذا المصطلح.

ب- استخراج مدلول الكلمات المفتاحية 

يحصل النظام على المعاني المحتملة لكل كلمة من الكلمات المفتاحية من خلال استشارة مجموعة ديناميكية من التوصيفات أو مستودعات التوصيفات، وذلك لإيجاد المصطلحات التوصيفية التي تلائم الكلمات المفتاحية نحويا، أو أحد مرادفاتها. وبالنسبة لكل عملية من عمليات المطابقة، ينشئ النظام مدلولا يتم أثرائه دلاليا من خلال المصطلحات التوصيفية للمرادفات المقابلة، وأيضا من خلال البحث في مجموعة التوصيفات. ونتيجة لهذه الخطوة، نحصل على قائمة من مدلولات الكلمة المفتاحية المرشحة وذلك لكل كلمة مفتاحية مستخدمة.

ج- إثراء مدلول الكلمات المفتاحية والقضاء على التكرار

في قائمة المدلولات التي تم الحصول عليها في الخطوة السابقة، قد تكون هناك معانٍ مكررة، نظرا لكون مدلول كل كلمة من الكلمات المفتاحية يصاغ حسب المصطلحات المستخرجة من التوصيفات المختلفة. و عليه فقد تم استخدام منهاج حسابي تصاعدي لعمل مواءمة بين مدلولات الكلمات المفتاحية المختلفة ودمجهم عند وجود قدر كاف من التشابه فيما بينهم، وبالتالي تجنب التكرار. ويقوم النظام هنا بحساب احتمالية الترادف التي تأخذ بعين الاعتبار الخصائص اللغوية والهيكلية لتوصيفات المصدر.

د- توضيح وإزالة الغموض عن مدلولات الكلمات المفتاحية

يتم تنفيذ عملية التوضيح لانتقاء المدلول المستهدف الأكثر احتمالا لكل كلمة مفتاحية مستخدمة، وذلك من خلال النظر في المدلولات المحتملة لباقي الكلمات المفتاحية.

هـ- المعالجة الدلالية

فور حصول المستخدم على الاستقصاءات المحتملة يقوم معالج الدلالات بتصفية الكلمات عديمة الصلة بمساعدة الDL الاستدلالي. وهذا يتم، من خلال تعبيرات الDL التي تحدد لغة البحث والتي تمكننا من الاستقصاء المناسب، الحصول على التعبير المناسب الذي يتسق مع الدلالات لكل عملية بحثية.

5- فوائد الويب الدلالي للمتعلم

يمكن أن توفر النماذج الدلالية الجيدة للمستخدم عدة فوائد مثل:
• سهولة استرجاع المعلومة من قبل نفس المستخدم.
• التعبيرات تكون تمثيلات تمكنا من حوسبة المعلومة الجديدة من المعلومة الموجودة مسبقاً، (الاستدلال والاستقصاء).
• دعم التمثيل اللغوي للتباين المحتمل بين نظم المعلومات، وذلك لأن النماذج الدلالية يمكن إيجادها بشكل منطقي بإنجاز خرائط بين المخططات الدلالية المتوافقة بعضها وبعض.
• التعبير عن البيانات في تمثيل ” يُخاطب ” العقول البشرية وكذلك الحواسب.

6- محركات البحث الدلالي

تُوافِق محركات البحث بين استفسار المستفيد وبين بيانات الوثائق التي يضمها النظام، وتسترجع النتائج المطابقة للاستفسار. ففي حين تعتمد محركات البحث التقليدية مثل قوقل والتفيستا وياهو على تطابق المصطلحات وتماثلها بين الاستفسار والنص، نجد أن محركات البحث الدلالي تضع في الاعتبار معاني ودلالات المصطلحات وليس تطابقها فقط، وبذلك فإن نتائج الأخيرة تكون ذات صلة أكبر بالاستفسار، وهناك عديد من محركات البحث الدلالي المتاحة من خلال شبكة الإنترنت، ومن بينها:

أ- محرك البحث حكيا HAKIA

يقدم النتائج مرتبة باستخدام لوغاريتمات تمنح درجة للنتائج بناء على درجة صلتها ومطابقتها للمفهوم الوارد في الاستفسار.
والشكل التالي يعرض صورة لواجهة محرك البحث:

الويب الدلالي

ب- كوزمكس Kosmix

يقدم محرك البحث للمستفيد لوحة قياس للمحتوى، بالإضافة إلى فئات المفاهيم، كما يقدم معلومات حول الموضوع أيضًا، ومزيجا من الروابط ومقاطع الفيديو والتغريدات للمستفيدين.
والشكل التالي يوضح واجهة محرك البحث كوزمكس:

الويب الدلالي

هو محرك بحث للصور، يسمح بتضييق البحث اعتمادًا على حجم الصور ولونها ومحتواها، وبذلك فإنه يساعد على حل المشكلات المتعلقة بالبحث في محتوى الصور، خصوصًا في الحالات التي لا يكون فيها تحليل الروابط كاف لتقديم ما يبحث عنه المستفيد بدقة كافية.
والشكل التالي يعرض واجهة محرك البحث إكساليد:

الويب الدلالي
الفرق بين محركات البحث الدلالي و المحركات التقليدية
لعلنا نتساءل الآن ما الفرق بين محركات البحث الدلالي والمحرك التقليدي الأشهر قوقل؟ الواقع أن محركات البحث الدلالي تختلف عن نظيرتها التقليدية من جوانب عدة، منها ما يتعلق بتقنيات
تطوير تلك المحركات، وكذلك آلية عملها، والنتائج التي تقدمها للمستفيد، ومن أبرز تلك الفروق أن محركات البحث الدلالي تربط بين العلاقات بين الوثائق والأشخاص والأماكن والأحداث وتعمل بتقنيات معقدة أشهرها
الخرائط أو الانوتولوجيا بغرض تقديم أقرب نتائج مطابقة لبحثك، كما إنها تزيل الغموض عن المصطلحات وتعمل على تحليلها بدقة والوصول للأقرب، في حين يعطي محرك قوقل كل ما يرتبط بكلمة بحثك بشكل عشوائي وبعدد أكبر من النتائج.

7- الويب الدلالي والعملية التعليمية

إذا كنا نتحدث عن الدلالات والحصول على المعلومة من خلال الويب الدلالي ، فنحن على مقربة من تطبيقه في العملية التعليمية، حيث لا يوجد طالب تقريبا لم يبحث عن معلومة ما من خلال شبكة الانترنت الدلالية، ومن عرضنا السابق نجد أن البحث الدلالي ومحركاته المختلفة أداةٌ مفيدة للبحث عن المعلومة والسير الذاتية والرسومات والصور المتعلقة بها. فمثلًا قد يستخدمها الطالب أو المعلم في مادة العلوم لاستكشاف كائنات حية في أماكن العالم المختلفة، وقد تستخدم في التاريخ للبحث عن شخصيات بعينها فيعطي البحث الدلالي كل ما يخص الشخصية والمعارك التي خاضها…

المراجع 
http://www.alepposoft.net/itmag
http://en.wikipedia.org/wiki/Semantic_Web
http://semanticweb.org/wiki/RDF
http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=the-semantic-web
Noy , Natalya F. & McGuinness , Deborah L. Ontology Development 101 : a guide to creating your
first ontology .- available at:
http://protege.stanford.edu/publications/ontology_development/ontology101-noy-mcguinness.html
www.ijarcsse.com

1 comments:

Post a Comment