nghiên cứu, tìm hiểu và xây dựng ứng dụng với SEMANTIC WEB

Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu, tìm hiểu và xây dựng ứng dụng với



LỜI CẢM ƠN
Chúng em xin chân thành cảm ơn khoa Công Nghệ Thông Tin, Trường
Đại Học Khoa học Tự nhiên đã hỗ trợ tạo nhiều điều kiện thuận lợi cho chúng
em trong quá trình học tập cũng như quá trình thực hiện đề tài tốt nghiệp.
Chúng em xin ghi nhận lòng biết ơn sâu sắc đến ThSâ Nguyễn Trần
Minh Thư đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt cho em những kiến thức q báu
cùng với những lời động viên khuyến khích của Cô trong những lúc chúng em
gặp khó khăn, trở ngại khi thực hiện đề tài.
Chúng em cũng xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô trong Khoa CNTT
đã tận tình giảng dạy, trang bò cho chúng em những kiến thức cần thiết trong
suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại Khoa.
Con xin ghi nhớ công ơn của ba mẹ đã sinh thành, nuôi dưỡng và dạy dỗ
con trưởng thành như ngày hôm nay. Ba mẹ luôn là chỗ dựa tinh thần vững
chắc cho con khi con vấp ngã và gặp những khó khăn trong cuộc sống.
Cuối cùng chúng tôi xin gởi lời cảm ơn đến bạn bè đã hỏi thăm, động
viên và giúp đỡ chúng tôi trong quá trình thực hiện đề tài, đặc biệt tôi xin gởi lời
cảm ơn chân thành đến bạn Vũ Bá Quang đã giúp đỡ chúng tôi rất nhiều khi
chúng tôi gặp khó khăn trong lúc thực hiện đề tài.
Mặc dù tôi đã nỗ lực hết sức để hoàn thành tốt đề tài của mình nhưng dù
sao những điều sai sót trong đề tài là điều không thể tránh khỏi, kính mong
Thầy Cô thông cảm và tận tình chỉ bảo cho chúng em, mong các bạn đóng góp
ý kiến để chúng em có thể hoàn thiện đề tài của mình hơn.

TP. Hồ Chí Minh 7/2005
Nhóm thực hiên
Nguyễn Thúc Duy Anh - Nguyễn Thò Khánh Hòa



Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu, tìm hiểu và xây dựng ứng dụng với



MỤC LỤC
Chương 1 GIỚI THIỆU SEMANTIC WEB 5

1.1 World Wide Web và những hạn chế của nó 5
1.2 Sự ra đời của Semantic Web 6
1.2.1 Semantic Web là gì? 7
1.2.2 Semantic Web mang lại những gì? 9
1.2.3 Kiến trúc Semantic Web 11
1.3 Hoạt động của W3C về Semantic Web 21
1.3.1 Nhóm quan tâm đến Semantic Web (Semantic Web Interest) 21
1.3.2 Nhóm hoạt động và phát triển Semantic (Web Semantic Web Best
Practices and Deployment Working ) 21
1.3.3 Nhóm hoạt động truy xuất dữ liệu(Data Access Working) 22
1.3.4 Nhóm RDF Core 22
1.3.5 Nhóm WebOnt 22
Chương 2 CÁC NGƠN NGỮ SEMANTIC WEB 23

2.1 XML (eXtensible Markup Language) – Ngơn ngữ đánh dấu mở rộng 23
2.2 DTDs và XML Schema 25
2.3 RDF - Biểu diễn dữ liệu v
ề dữ liệu 26
2.4 RDF Schema - Định nghĩa RDF vocabulary 28
2.5 DAML+OIL (DARPA Agent Markup Language + Ontology Inference
Layer) 31
2.5.1 Giới thiệu về DAML : 31
2.5.2 Tại sao sử dụng DAML? 33
Chương 3 RDF – NẾN TẢNG CỦA SEMANTIC WEB 35




Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu, tìm hiểu và xây dựng ứng dụng với



3.1 Giới thiệu 35
3.2 Các khái niệm cơ bản 35
3.2.1 Namespace và cách khai báo 35
3.2.2 Qualified name(QName) và cách sử dụng 36
3.2.3 Mơ hình RDF ( RDF Model) 37
3.2.4 Tripple và cách sử dụng namespace 42
3.2.5 Kiểu dữ liệu có cấu trúc và Blank node 44
3.3 Cấu trúc RDF/XML 47
3.3.1 Cú pháp RDF/XML cơ bản 47
3.3.2 RDF Container 50
3.4 RDF Collection 55
3.5 RDF Schema 58
3.5.1 Giới thiệu 58
3.5.2 Định nghĩa class (lớp) 59
3.5.3 Định nghĩa property( thuộc tính) 61
3.6 FOAF : Sự mở rộng của RDF 67
Chương 4 TRUY VẤN DỮ LIỆU TRONG RDF 75

4.1 Giới thiệu 75
4.2 Tạo một câu truy vấn đơn giản 76
4.3 Cú pháp c
ủa câu truy vấn 77
4.4 Những dạng cú pháp khác 79
4.5 Ràng buộc dữ liệu 81
4.5.1 Thêm vào kiểu Optional 82
4.5.2 Ràng buộc trong khối Optional 83
4.5.3 Nhiều khối Optional 84
4.5.4 Khối Optional lồng nhau 85
4.6 Các phép tốn và điều kiện trên câu truy vấn 86



Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu, tìm hiểu và xây dựng ứng dụng với



4.6.1 Phép hội 86
4.6.2 Phép chiếu 87
4.6.3 DISTINCT 87
4.6.4 ORDER BY 88
4.6.5 LIMIT 89
4.7 Lựa chọn biến được trả về 89
4.8 Các tốn tử trong ngơn ngữ SPARQL 92
4.8.1 sop:RDFterm-equal 94
4.8.2 sop:isURI 94
4.8.3 sop:isBLANK 95
4.8.4 sop:isLiteral 96
4.8.5 sop:logical-or 96
4.8.6 sop:logical-and 96
4.8.7 sop:str 96
4.8.8 so:lang 96
4.8.9 sop:datatype 96
Chương 5 CÁC ỨNG DỤNG SEMANTIC WEB 97

5.1 Các lĩnh vực ứng dụng 97
5.1.1 Search Engine 97
5.1.2 Khung làm việc để quản lý tri thức - Framework for Knowledge
Management 98
5.1.3 Internet Agent 100
5.1.4 Push System 100
5.1.5 Relationship 100
5.2 Các ứng dụng & dự án hiện có 101
5.3 Các cơng cụ phát triển 101
5.4 Giới thiệu Semantic Search Engine 101



Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu, tìm hiểu và xây dựng ứng dụng với



5.4.1 Giới thiệu: 101
5.4.2 So sánh giữa Search Engine truyền thống( Keyword/Free-Text Search
Engine) và Semantic Search Engine: 102
Chương 6 ỨNG DỤNG MINH HỌA : TÌM KIẾM THƠNG TIN CỦA MỘT
NGƯỜI, MỘT NHĨM NGƯỜI VÀ KHẢ NĂNG CỦA HỌ TRONG MỘT TỔ
CHỨC 105

6.1 Giới thiệu ứng dụng 105
6.2 Các u cầu của ứng dụng 107
6.2.1 Các u cầu lưu trữ 107
6.2.2 Các u cầu giao diện 108
6.2.3 Các u cầu chức năng 108
6.2.4 Các u cầu phi chức năng 109
6.3 Hướng tiế
p cận và giải pháp 110
Chương 7 PHÂN TÍCH ỨNG DỤNG 113
7.1 Mơ hình use-case 113
7.2 Đặc tả use case 115
7.2.1 Chức năng Tìm Người 115
7.2.2 Chức năng Tìm Nhóm Người 116
7.2.3 Chức năng Tìm Khả Năng 117
7.2.4 Chức năng Xem Thơng Tin Chi Tiết 118
7.2.5 Chức năng Xem Lược Đồ 120
7.2.6 Chức năng Quản Lý Người 121
7.2.7 Chức năng Quản Lý Nhóm Người 129
7.2.8 Chức năng Quản Lý Khả Năng 134
Chương 8 THIẾT KẾ VÀ CÀI ĐẶT Ứ
NG DỤNG 141

8.1 Thiết kế dữ liệu 141



Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu, tìm hiểu và xây dựng ứng dụng với



8.1.1 Xây dựng ontology PC( Person’s Competence) 141
8.1.2 Thiết kế dữ liệu mơ tả tài ngun người 145
8.1.3 Thiết kế dữ liệu mơ tả tài ngun nhóm người 149
8.1.4 Thiết kế dữ liệu mơ tả tài ngun khả năng 153
8.1.5 Thiết kế file RDF (persons.rdf, groups.rdf, competences.rdf) lưu trữ
tồn bộ các tài ngun người, nhóm người và khả năng trong hệ thống. 156
8.1.6 Thiết kế file personlist.rdf, grouplist.rdf, competencelist.rdf 160
8.1.7 Thiết kế file XSL để chuyển file RDF sang file SVG 162
8.2 Thiết kế xử lý 174
8.3 Thiết kế giao diện 187
8.3.1 Sơ đồ liên k
ết các màn hình 187
8.3.2 Một số màn hình chính của ứng dụng: 188
Chương 9 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 199

9.1 Kết luận 199
9.1.1 Kết quả về mặt nghiên cứu 200
Qua q trình nghiên cứu và tìm hiểu về lĩnh vực Semantic Web, chúng em đã
hiểu được và ghi nhận lại một số kết quả đạt được như sau: 200
9.1.2 Kết quả về chương trình ứng dụng 201
9.2 Hướng phát triển 202
TÀI LIỆU THAM KH
ẢO 203
PHỤ LỤC A 211
CÁC ỨNG DỤNG VÀ DỰ ÁN VỀ Semantic Web 211
PHỤ LỤC B 215
MỘT SỐ TOOL VÀ EDITOR 215
PHỤ LỤC C 222
CÁC SEMANTIC SEARCH ENGINE HIỆN CĨ 222





Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu, tìm hiểu và xây dựng ứng dụng với



DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 0-1 Semantic Web như một sự mở rộng của World Wide Web 2
Hình 1-1 Sự hình thành và phát triển của Semantic Web 6
Hình 1-2 Đề xuất đầu tiên về WWW của Tim Berners-Lee năm 1989. 7
Hình 1-3 Liên kết ngữ nghĩa giữa các nguồn khác nhau trong Semantic Web 9
Hình 1-4 Kiến trúc Semantic Web 12
Hình 3-1 Mối quan hệ giữa các thành phần trong triple. 39
Hình 3-2 Mơ tả một phát biểu đơn giản bằng đồ thị 39
Hình 3-3 Biểu diễn nhiều phát biểu cho cùng một subject 40
Hình 3-4 Plain Literal biểu diễn cho tuổi c
ủa Mr John 41
Hình 3-5 KiểuTyped Literal biểu diễn cho tuổi của Mr John 42
Hình 3-6 Typed Literal biểu diễn cho ngày tháng. 42
Hình 3-7 Tạo địa chỉ(address) cho Mr John 45
Hình 3-8 Sử dụng một blank Node. 46
Hình 3-9 Mơ tả 1 bag container đơn giản. 52
Hình 3-10 Mơ tả 1 Alt container đơn giản. 53
Hình 3-11 Mơ tả một RDF : Collection. 56
Hình 3-12 Mơ tả lớp và các lớp con 60
Hình 3-13 Khơng gian domain và range của thuộc tính. 62
Hình 6-1 Mơ hình biểu diễn sự liên kết giữa các loại dữ liệu. 111
Hình 7-1 Mơ hình Use case cho phân hệ người dùng 113
Hình 7-2 Mơ hình Use Case cho phân hệ người quản tr
ị (admin) 114
Hình 7-3 Mơ tả chức năng tìm người 115
Hình 7-4 Mơ tả chức năng tìm nhóm người. 116
Hình 7-5 Mơ tả chức năng tìm khả năng 117
Hình 7-6 Mơ tả chức năng xem thơng tin chi tiết 119
Hình 7-7 Mơ tả chức năng xem lược đồ. 120
Hình 7-8 Mơ tả chức năng thêm người 122
Hình 7-9 Mơ tả chức năng xố người. 123



Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu, tìm hiểu và xây dựng ứng dụng với



Hình 7-10 Mơ tả chức năng sửa thơng tin người. 125
Hình 7-11 Mơ tả chức năng cập nhật một trang web liên quan đến nhiều người . 127
Hình 7-12 Mơ tả chức năng cập nhật địa chỉ những trang web liên quan đến một
người . 129
Hình 7-13 Mơ tả chức năng thêm nhóm người 130
Hình 7-14 Mơ tả chức năng xố nhóm người. 131
Hình 7-15 Mơ tả chức năng sửa thơng tin nhóm người. 133
Hình 7-16 Mơ tả chức năng thêm khả năng 135
Hình 7-17 Mơ tả chức năng xố khả năng 137
Hình 7-18 Mơ tả chức năng sửa thơng tin khả năng 139
Hình 8-1 Đồ thị biểu diễn thơng tin của một cá nhân. 147
Hình 8-2 Đồ thị biểu diễn thơng tin của một nhóm nghiên cứu. 151
Hình 8-3 Đồ thị biểu diễn thơng tin của một khả năng. 154
Hình 8-4 Mơ hình dữ liệu cấp nâng cấp 157
Hình 8-5 Mơ hình dữ liêu cuối cùng 161
Hình 8-6 Sơ đồ Sequence Diagram cho chức năng tìm người 175
Hình 8-7 S
ơ đồ Collaboration Diagram cho chức năng tìm người 176
Hình 8-8 Sơ đồ Sequence Diagram cho chức năng hiển thị thơng tin. 177
Hình 8-9 Sơ đồ Collaboration Diagram cho chức năng hiển thị thơng tin. 178
Hình 8-10 Sơ đồ Sequence Diagram cho chức năng thêm người 179
Hình 8-11 Sơ đồ Sequence Diagram cho chức năng thêm người 180
Hình 8-12 Sơ đồ Sequence Diagram cho chức năng xóa người. 181
Hình 8-13 Sơ đồ Collaboration Diagram cho chức năng xóa người. 182
Hình 8-14 Sơ đồ Sequence Diagram cho chức năng cập nhật người. 183
Hình 8-15
Sơ đồ Collaboration Diagram cho chức năng cập nhật người. 184
Hình 8-16 Sơ đồ Sequence Diagram cho chức năng cập nhật trang Web liên quan
cho cá nhân. 185
Hình 8-17 Sơ đồ Collaboration Diagram cho chức năng cập nhật người trang Web
liên quan. 186
Hình 8-18 Sơ đồ liên kết các màn hình 187



Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu, tìm hiểu và xây dựng ứng dụng với



Hình 8-19 Giao diện chính của hệ thống người dùng. 188
Hình 8-20 Giao diện chính của phân hệ admin 189
Hình 8-21 Giao diện tìm người 190
Hình 8-22 Giao diện xem thơng tin chi tiết. 191
Hình 8-23 Giao diện thực hiện chức năng xem chi tiết bằng lược đồ 192
Hình 8-24 Giao diện cập nhật thơng tin. 193
Hình 8-25 Giao diện thực hiện chức năng thêm người mới vào hệ thống 194
Hình 8-26 Giao diện thực hiên chức năng xóa người ra khỏi vào hệ thống. 195
Hình 8-27 Giao di
ện thực hiên chức năng sửa thơng tin một người trong hệ thống.
196
Hình 8-28 Giao diện của chức năng cập nhật thơng tin thơng qua URL 197
Hình 8-29 Giao diện của chức năng cập nhật thơng tin thơng qua tên. 198








Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu, tìm hiểu và xây dựng ứng dụng với






xiv
xiv
ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT

Đề Tài
: Nghiên cứu, tìm hiểu, và xây dựng ứng dụng với Semantic Web
GiáoViên Hướng Dẫn
: ThS NGUYỄN TRẦN MINH THƯ.
Sinh Viên Thực Hiện
:
Nguyễn Thúc Duy Anh-0112171 Nguyễn Thị Khánh Hòa – 0112219.

I. Mục Đích
Nghiên cứu, tìm hiểu về Semantic Web, lĩnh vực đang được xem là có tiềm năng cực
lớn cho việc giải quyết các vấn đề về Web hiện nay.
Áp dụng các kiến thức thu thập được để xây dựng một ứng dụng minh họa.
II. Nội Dung
Gồm hai phần:
1. Tổng Quan Về Semantic Web
2. Xây Dựng Ứng Dụng Minh Họa EPERSON APPLICATION.
Phần I: T
ổng Quan Về Semantic Web
• Giới thiệu Semantic Web.
• Các ngơn ngữ Semantic Web .
• RDF - Nền tảng của Semantic Web .
• Ngơn ngữ truy vấn dữ liệu trong RDF .
• Các ứng dụng Semantic Web
Phần II: Xây Dựng Ứng Dụng EPerson Application
• Mơ tả ứng dụng.
• Phân tích ứng dụng.
• Thiết kế và cài đặt ứng dụng.
• Kết luận và hướng phát triển.
III. Cơng Cụ
• Các ngơn ngữ s
ử dụng: XML, XMLS, RDF/XML, RDF, RDFS, OWL, …
• Các softwares và tools hỗ trợ việc xây dựng ứng dụng: SVG Viewer, RDF Editor
IV. Kết Quả
• Báo cáo Luận Văn: với những nội dung đề cập ở trên.
• Ứng dụng minh họa: EPerson Application.
TPHCM, Ngày 13 tháng 7 năm 2005
Giáo Viên Hướng Dẫn Sinh viên Thực Hiện



ThS Nguyễn Trần Minh Thư Nguyễn Thúc Duy Anh Nguyễn Thị Khánh Hòa

Xem chi tiết: nghiên cứu, tìm hiểu và xây dựng ứng dụng với SEMANTIC WEB