在對等式資訊分享系統中以結合本體論和規則所表達的原則來規範服務

在對等式資訊分享系統中以結合本體論和規則所表達的原則

來規範服務

（結案報告精簡版） 胡毓忠

新趨勢網路科技實驗室 (Emerging Network Technology, ENT)

國立政治大學資訊科學系 Email: hu@cs.nccu.edu.tw 計畫編號： NSC 94-2213-E-004-009 1. 研究目的 不論全球資訊網（WWW）或對等式（P2P）網路環境，其主要的目的無非是 要實現快速且有效的資訊交換與資源共享的目的。WWW 以主從式架構來讓 伺服器端提供資訊而 P2P 資訊系統則是任何網路的點(node)都可以是資源要 求者與資源的提供者。 本研究案是希望利用語意網的核心技術本體論和規則(ontology+rule)的建立 來標示資訊（源）並對這些以本體論標示資源能夠以由上而下的分類，並提 供查詢的機制來讓使用者可以在有效且方便的情境下完成資訊的搜尋、交 換、和使用。這些資訊因為是利用語意網的旗標語言來加以標示與註解，因 此也可以將這些資訊轉化為知識。至於規則(rule)建立的目的則是要實現與加 強現有本體論語言在標示與註解資訊表達能力上之不足。例如 SWRL 的本體 論規則的標示語言就可以表示與處理具有 Datalog 的規則[6]。至於比較完整 的各式各樣 ontology+rule 的結合方式可以參考由 REWERSE 計畫所提到文獻 [4][5]。

本研究希望能夠參照歐盟的 SWAP (Semantic Web And Peer to Peer)[8]計畫來 探討如何將 Semantic Web 的 ontology+rule 所標示的資訊與知識 overlay 到 P2P 的網路平台之上。我們首先瞭解到的是在廣域的 P2P 網路之上很難建立一個 完整且一體適用的 ontology 讓所有的 P2P 的點來遵循和使用。因此參考上述 的 SWAP 的研究我們必須要解決不同 ontology 互相對應(mapping)和彙合 (merge)的問題。也就是不同的 P2P 的點(node)必須要和相互結合的點來動態 建立一個新產生且可以共用的本體論。這個新產出的本體論將會具有一個讓 參與點相互都認可的新產出語意(emergent semantics)結構[1][2]。考量這種作 法的複雜性，尤其是當 P2P 的參與點非常多的時候，不同點本體論各種可能 的結合方式將成等比級數的增加，因此其可行性並不高。

2. 研究成果與自評

2.1 研究成果

透過本計畫的執行，我們已經有一位學生王奕淳已經於 2006 年 7 月完成碩士 論文：在對等式網路上以 RDF(S)為基礎的 MP3 音樂推薦系統 [9]。在 P2P 或 WWW 之上的資訊的標示結構我們則使用了 Web 2.0 tagging system 的技術來 加以處理[7]。也就是我們希望透過使用者下 tags 註解的方式來幫助我們將網 路上的資源加以做標示以方便我們未來自動化分類的依據。因此利用廣大的 使用者來對於他們喜歡/不喜歡的資源加以下標記，除了可以提供一個有效且 快速的指標來讓後來的使用者追蹤到這些資源之外，透過系統的有效分析這 些標記也可以讓我們瞭解的這些資源的群聚性，人氣指數，及其它可以透過 社會網路分析(Social Network Analysis)得到的一些指標。雖然 tagging system 是一種由下而上(bottom up)的資源標示的機制，但是從最近的各項研究發現， 它並不是和由上而下（top down）本體論的資源規範機制完全不相容。兩者之 間該如何來結合以便於發揮各自所長，將會是未來後續研究的議題[3]。 考量 tagging systems 所標示資訊來源的方便性，我們初期是以國內無名部落 格網站(Blog)上當作我們的資料來源。無名部落格網站可以讓部落客(Blogger) 發表文章時給適當的標記來表示其文章的分類。當我們收集到這些使用者所 給的眾多標記時可以加以處理並找出它們之間的相關性和群聚性，以方便於 我們來建立這些文章的本體論並用來分流這些部落格的文章，以方便使用者 的查詢和使用。當然我們也可以利用社會網路分析軟體如 Pajek 或 Net Miner IIl 來分析這些文章和部落客的群聚性及文章（或人氣）指數。如此一來透過 我們所建立的 Blog 入口網站將可以讓使用者獲得語意網的一些加值服務，這 一部份的研究我們有一位碩士班學生余承遠將完成碩士論文：建構以語意社 會網路為主的部落格入口網站[11]。 透過本國科會計畫的執行，我們另外有兩位碩士生利用 ontology+rule 的結合 來進行數位著作權管理的應用，並將在近期之內完成碩士論文。一位是以 all rights reserved 的方式在 WWW 之上來建立商業著作權管理系統 (Digital Rights Management, DRM)[11]， 另外一個則是以共創(Creative Commons, CC) 的理論在對等式 P2P 平台上來進行部分授權 (some rights reserved)的研究 [10]。基本上他們是以標準的 SWRL 語言來表達數位內容著作權的概念及規 則（範），如此一來代理者就可以自動化的方式來進行著作權的授權及檢驗的 工作。這些研究主要是要驗證以 ontology+rule 如 SWRL 的技術是可以實現規 範著作權的使用和自動化的驗證。

2.2 自評

本研究在 ontology+rule 部分僅用到現有 W3C 的 SWRL 規範，因此在 rule 的 部分僅能實現最簡單的 Datalog 的規範能力，未能實踐如 REWERSE 使用 first order logic (FOL)的 logic program 的表達能力。因此在 ontology 和 rule 結合部 分的多樣化部分有待加強。而本研究案在 ontology+rule 的探討上僅就其應用 面如數位著作權管理的概念與使用規範的表達及檢驗來確認使用

ontology+rule 的可行性，並未就其該如何在 P2P 環境中來鋪設，定址等相關 議題做深入探討，這一點是可以再加強。至於我們所使用的 P2P 網路環境主 要還是以 Supernode 的架構為主，未來可以考量在 DHT Ring 的架構上來進 行。至於在研究的過程中因為 Web 2.0 social web 觀念的提出，其中利用眾人 的力量以 tagging system 的方式來對於網路資源做標示與表達意見則是我們 原來提出計畫書時所沒有考量到的觀念，這一部份可以在我們現有研究的方 法上加入了新的元素和原有的 ontology 觀念來加以結合。目前我們的具體成 果還是只有碩士論文的產出，我們希望可以將現有這些成果寫成可以發表於 國際研討會的論文以提昇本研究成果的能見度。 3. 後續研究 本年度計畫案的研究將由現在正在執行的三年期的國科會計畫案來加以延 續：具可信度的語意資訊服務網架構：認證理論 vs. 社會網路， NSC 95-2221-E-004-010-MY3。我們希望在 WWW 或 P2P 的平台上來探討建立可 信度語意網資訊服務的架構。在第一年我們將以社會網路的方式來進行可信 度語意資訊服務網的設計和分析。我們將以 tagging system 的方式來標示資訊 網的服務(web services)。這個將和現有以 tagging system 來標示網頁，我的最 愛，部落格，或影片等方式有很大的不同。

我們首先要面臨的同樣是如何整合 ontology 和 tagging system 這兩項技術。接 著如果加入 rule 的技術之後它對於整合 ontology + tags 的資料模式有何意 義。至於 web services 在過去的研究都是以本體論為導向的語意資訊服務網 (semantic web services)架構來呈現。如今加入了 tagging system 的觀念之後將 會有何不同也是必須要加以克服的。至於可信度的議題在社會網路的分析上 是一個具有彈性層次的規範，這個和一般以認證理論以憑證(certificates)黑白 分明的判斷方式有很大的不同。因此我們將以推薦系統的方式來加以處理， 並且考量到可信度的問題，也就是我們將建置一個具有可信度準則的推薦系 統於 WWW 或 P2P 網路平台之上。另外在 tagging system 的標的物，因為 web services 的標的物和一般網頁，部落格等有很大的不同，尤其是要實現複合式 服務(composite web services)的目標時，tagging systems 上的這些 tags 將如何

被收集與處理，以便於我們可以設計一些 tags 來同時表示單一的服務及其所 組成的複合式服務的推薦與不推薦的意見，將會是研究的重點之一。因為對 應到複合式服務的 tags，在某種程度上它們之間將會具有一些相關性，為了 呈現是否推薦或不推薦一個複合式服務，我們必須要從這些由眾多使用者所 提供的 tags 來計算出其結果。我們最終的研究目標將會是找出如何利用 ontology 和 tags 的相結合並且考量 rule 的加入來反應民意以實踐具有可信度 語意資訊服務網。

1. Aberer, K. et al., Emergent Semantics Systems, ICSNW, 2004, pp. 14-43 2. Aberer, K. et al., Emergent Semantics Principles and Issues, DASFAA, 2004,

25-38.

3. Gruber, T. Ontology of Folksonomy: A Mash-up of Apples and Oranges, http://tomgruber,org.

4. Antoniou. G., et al., Combining Rules and Ontologies: A Survey, REWERSE reasoning on the web, I3-D3, 2005.

5. Bonatti, A. P., et al., Rule-based Policy Specification: State of the Art and Future Work, REWERSE reasoning on the web, I2-D1, 2004.

6. Horrocks, Ian., et al., SWRL: A Semantic Web Rule Language: Combining OWL and RuleML, W3C Member Submission 21 May 2004,

http://www.w3.org/Submission/SWRL/

7. Marlow, C. et al., HT06, Tagging Paper, Taxonomy, Flickr, Academic Article, ToRead, HypterText 2006.

8. Staab, Steffen, H. Stuckenschmitdt Editors, Semantic Web and Peer-to-Peer: Decentralized Management and Exchange of Knowledge and Information, Springer 2006. 9. 王奕淳 碩士論文 在對等式網路上以 RDF(S)為基礎的 MP3 音樂推薦系 統 2006 年 7 月 10. 楊鈞筑 碩士論文 在對等式網路上建構創用 CC 之著作權管理系統 11. 余承遠 碩士論文 建構以語意社會網路為主的部落格入口網站 12. 陳進棋 碩士論文 在 Web 網路上建構以 SWRL 為主的數位版權管理規範 及應用