DATA
Vzhledem k obecnosti zadání práce, kdy se hovoří pouze o mapových datech, byla vybrána dvě mapová díla, z nichž byly ontologie extrahovány a byl demonstrován jak jejich význam, tak i možný přístup k samotné extrakci - Základní mapa ČR v měřítku 1 : 10 000 (ZM 10) a modelový příklad tvorby mapy rozhleden.
Základní mapa ČR 1 : 10 000
Pro extrakci ontologie z této mapy byly použity dva různé přístupy:
- Extrakce ontologie z mapového pole na základě toho, jak uživatel mapu vnímá, jaké vztahy a vazby mezi prvky mapy může vypozorovat
- Extrakce ontologie z legendy na základě znakového klíče a uspořádanosti legendy
V této práci byl konkrétně použit mapový list č. 03-14-18 a legenda mapy dostupná z internetových stránek Českého úřadu zeměměřického a katastrálního.
Mapa rozhleden
V případě simulace tvorby mapy nebyly uvažovány žádné konkrétní datové sady, které by byly pro tvorbu mapy vhodné či potřebné. V podstatě simulace byla založena na zodpovězení otázek „Pro koho bude mapa určena?“, „Co musí na mapě být, aby mapa splnila svůj účel?“, „Co je hlavním tématem?“ atp. Pomocí odpovědí na tyto otázky vznikl seznam všech objektů, které by nová mapa obsahovala.
ALGORITMUS FCA
FCA je teorie analýzy dat, která identifikuje konceptuální strukturu mezi datovými sadami. Tyto struktury jsou graficky reprezentovány jako konceptuální mřížka dovolující analýzy komplexních struktur a objevení závislostí uvnitř dat. Jedná se o techniku konceptuálního shlukování s dobře vyvinutými matematickými podklady. Tato technika byla úspěšně použita v širokém okruhu aplikací v medicíně, psychologii, knihovnictví, softwarovém inženýrství a ekologii. Zároveň je to technika vhodná pro různé metody analýzy dat, hledání informací a objevování znalostí v databázích. (Obitko, Smid, Snášel, 2004).
Použitím této analýzy dat vznikly diagramy reprezentující ontologii použitých mapových dat.
POUŽITÝ SOFTWARE
Při extrakci ontologie z mapových dat byl použit open - source software ToscanaJ. Jedná se o volně dostupný nástroj pro analýzu dat na základě teorie analýzy dat FCA. Software je vytvořen v jazyce Java a nahradil starší software Toscana vytvořený pro implementaci jazyka OWL (Web Ontology Language). Projekt ToscanaJ vznikl spoluprací Univerzity v Queenslandu a Technické univerzity v Darmstadtu a je k dispozici na adrese http://toscanaj.sourceforge.net/.
TVORBA ONTOLOGIE
Příprava dat
Ve všech třech případech byly sledované objekty roztříděny do několika kategorií podle typu vlastností (atributů), které byly u objektů definovány.
ATRIBUTY PRO OBJEKTY Z MAPOVÉHO POLE ZÁKLADNÍ MAPY 1 : 10 000:
- barva - zelená, růžová, hnědá, modrá, černá, purpurová, bílá, šedá
- typ znaku - bod, linie, plocha, popis, symbol, ostatní
- obsah mapy - polohopis, výškopis, popis
- význam objektu - využití půdy, geodézie, kultura, vodstvo, doprava, budovy, průmysl, terénní reliéf, správní členění
ATRIBUTY PRO OBJEKTY Z LEGENDY ZÁKLADNÍ MAPY 1 : 10 000:
- struktura legendy - sídla a jednotlivé objekty, popis, komunikace, souřadnicové sítě, vodstvo, porost, povrch a využití půdy, hranice, terénní reliéf, body bodových polí
- obsah mapy - polohopis, výškopis, popis
- typ znaku - bod, linie, plocha, popis
- barva - černá, hnědá, zelená, modrá, šedá, žlutá, bílá, růžová, purpurová
ATRIBUTY PRO OBJEKTY Z MODELU TVORBY MAPY ROZHLEDEN:
- důležitost objektu - stěžejní, zajímavost, pro dokreslení
- typ znaku - bod, linie, plocha, popis
- význam objektu - doprava, pro turisty, dominanta, sídla, vodstvo, výškopis
Diagramy reprezentující ontologii
Objekty a atributy byly zaneseny do kontextové tabulky. Na základě této tabulky vytvoří nástroj diagram složený z bodů, linií a popisů. Body představují objekty a atributy, přičemž v diagramu nejvýše položený bod reprezentuje množinu všech objektů a nejníže položený bod množinu všech atributů. Linie propojují objekty a atributy tak, jak k sobě náležejí a jak je uvedeno v kontextové tabulce. Popisy nad body označují atribut, který k danému bodu přísluší, popisy pod body označují objekty příslušející k danému bodu.
Diagramy jsou grafickou podobou vzniklých ontologií.