Εννοιολογική ανάκτηση από FDB βάσεις δεδομένων
Authors: Πετράκη Ευαγγελία 
Published: August 2021

Σε ένα παραδοσιακό Σύστημα Διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων η ανάκτηση πληροφοριών πραγματοποιείται, κυρίως, χρησιμοποιώντας λέξεις-κλειδιά (keywords), ενώ κάθε εννοιολογική πληροφορία αγνοείται. Μια και κάθε όρος (έννοια) μπορεί να εκφραστεί με περισσότερες από μία λέξεις, ένας σημαντικός αριθμός εγγραφών αγνοείται κατά τη διαδικασία της αναζήτησης, αφού κατά την ανάκτηση των δεδομένων χρησιμοποιούνται μόνο οι a posteriori συσχετίσεις μεταξύ των όρων. Οι γλώσσες ερωταπαντήσεων (query languages) ανακτούν δεδομένα που περιέχουν τις συγκεκριμένες λέξεις τις οποίες καθορίζει ο χρήστης, ο οποίος δε γνωρίζει πάντα το περιεχόμενο της Βάσης αλλά και δεν είναι δυνατό να προσδιορίσει όλες τις λέξεις που χρησιμοποιούνται για να εκφράσουν μία έννοια. Επιπλέον, αν λάβουμε υπόψη το γεγονός ότι τα δεδομένα σε μία Βάση μπορεί να είναι πολύγλωσσα, είναι προφανές ότι το σύνολο των δεδομένων που τελικά αγνοείται από κάθε ερώτημα του χρήστη μπορεί να είναι σημαντικό. Η παρούσα έρευνα τεκμηριώνει τη χρήση, κατά τη διαδικασία ανάκτησης δεδομένων, των a priori εννοιολογικών συσχετίσεων, των συσχετίσεων, δηλαδή, μεταξύ των όρων που προϋπάρχουν ανεξάρτητα από οποιαδήποτε Βάση Δεδομένων και είναι διαθέσιμες μέσω του θησαυρού.Η προτεινόμενη ερευνητική προσέγγιση βασίζεται στο μοντέλο-πλαίσιο FDB (Framework DataBase) που ερευνάται στο Τμήμα μας από το 1999, υποστηρίζει δυναμικά εξελισσόμενα περιβάλλοντα Βάσεων Δεδομένων και επιτρέπει τον ορισμό πολύγλωσσων Βάσεων Δεδομένων στο ίδιο καθολικό σχήμα. Η παρούσα διατριβή επεκτείνει το πλαίσιο FDB έτσι ώστε να υπάρχει η δυνατότητα δημιουργίας και διαχείρισης πολύγλωσσων θησαυρών. Ο θησαυρός, αποτελεί μέρος του καθολικού σχήματος του μοντέλου FDB και ορίζεται δυναμικά χρησιμοποιώντας τα κατάλληλα μεταδεδομένα. Παράλληλα στην παρούσα έρευνα προτείνονται οι αλγόριθμοι διαχείρισης των πολύγλωσσων και μονόγλωσσων θησαυρών στο πλαίσιο FDB. Η συσχέτιση των δεδομένων μίας Βάσης με το θησαυρό καθώς και ο εμπλουτισμός και η δημιουργία νέου θησαυρού είναι χρονοβόρες και απαιτητικές διαδικασίες που απαιτούν την ανθρώπινη παρέμβαση. Με τους αλγόριθμους που προτείνονται, μπορεί να πραγματοποιηθεί αυτοματοποιημένα η σύνδεση των στιγμιότυπων δεδομένων με έναν ή περισσότερους θεματικούς όρους, να εμπλουτιστεί ένας υπάρχων θησαυρός με όρους προερχόμενους από συγκεκριμένα γνωρίσματα της Βάσης Δεδομένων, καθώς και να δημιουργηθεί ο «πυρήνας» ενός νέου θησαυρού χρησιμοποιώντας όρους που προέρχονται από τα δεδομένα. Με την παρούσα προσέγγιση εξοικονομείται χρόνος καθώς ιδιαίτερα απαιτητικές από άποψη χρόνου διαδικασίες μπορούν να πραγματοποιηθούν αυτόματα ενώ ελαχιστοποιείται η ανθρώπινη παρέμβαση από ειδικούς.Επιπλέον, με την παρούσα διατριβή τεκμηριώνεται η χρήση των a priori εννοιολογικών συσχετίσεων, που προσδιορίζονται από το θησαυρό, στη διαδικασία ανάκτησης δεδομένων από μία FDB Βάση Δεδομένων. Η αναζήτηση σε μία Βάση FDB πραγματοποιείται με ερωτήματα που υποβάλλει ο χρήστης. Η παρούσα έρευνα επεκτείνει τα ερωτήματα του χρήστη χρησιμοποιώντας την πληροφορία που αντλείται από τους πολύγλωσσους ή μονόγλωσσους θησαυρούς και η ανάκτηση των δεδομένων από τη Βάση γίνεται χρησιμοποιώντας και τις εννοιολογικές συσχετίσεις μεταξύ των όρων. Αυξημένη ευελιξία παρέχεται σε όλα τα στάδια της αναζήτησης καθώς ο χρήστης μπορεί να επιλέξει από μία πληθώρα παραμέτρων που καθορίζουν τη διαδικασία της αναζήτησης: μπορεί να χρησιμοποιήσει έναν ή περισσότερους θησαυρούς και μέχρι το επίπεδο που αυτός επιθυμεί, περιλαμβάνοντας περισσότερους ή λιγότερους τύπους συσχετίσεων (ισοδύναμους όρους, στενότερους κλπ.) κατά την ανάκτηση δεδομένων. Οι επιλογές του χρήστη είναι δυνατό να διαφοροποιούνται από αναζήτηση σε αναζήτηση, γεγονός που προσδίδει ακόμα μεγαλύτερη ευελιξία στο μοντέλο. Συμπληρωματικά παρουσιάζονται τα αποτελέσματα έρευνας που πραγματοποιήθηκε στη Βιβλιογραφική Βάση Δεδομένων του Ο.Π.Α. τα οποία τεκμηριώνουν ότι η χρήση θησαυρού κατά τη διαδικασία ανάκτησης δεδομένων αυξάνει σημαντικά το σχετικό recall ενώ η χρήση των πολύγλωσσων συσχετίσεων δε μειώνει σημαντικά την ακρίβεια (precision). Παράλληλα, παρουσιάζονται συμπεράσματα από την υλοποίηση των αλγορίθμων που προτείνονται σε πραγματικό περιβάλλον.