Kartograficko-politologická zpráva

Kartograficko-politologická aktualita týkající se Krymu byla publikována na GISportal.cz. Rozhodně se jedná o zajímavou informaci, kterou já osobně chápu dost negativně, protože kartografie by neměla být poplatná politickým zájmům. Mapa by měla odrážet místní zvyklosti a kulturu, ale rozhodně ne sporné nároky na území sousedního státu.
Podobnou věc jsem viděl před dvěma dny na FAO, kam Pákistán věnoval mapu svého území, která obsahoval sporná území (nárokovaná Čínou nebo Indií) jako součást území Pákistánu. Proto byl pod tuto mapu, která má především představovat umělecké dílo, vysvětlující text a na mapu dolepený popisek (který vnímání uměleckého díla trochu narušuje).

Muki Haklay

Na letošní konferenci Cartocon 2014 (konala se sice už koncem února, ale věřím, že informace zas až tak rychle nezastarávají) mě asi nejvíce zaujala přednáška Muki Haklaye na téma User-centered and Participatory Cartography. Důvodů bylo několik. Například nabíjení mobilů pomocí elektřiny vyráběné vařením vody v hrnci na ohništi v pralese. Ale především neteoretizující pohled na užitečnost uživatelsky orientovaného designu map a sběru prostorových dat. Pokud se budete chtít o autorovi (stejně jako já) více dozvědět, podívejte se na jeho blog, stránku na LinkedIn nebo na webové stránky Extreme Citizen Science. Některé jeho přednášky najdete také na YouTube.

Bezbariérová mapa ZČU

Oddělení geomatiky se podílelo na tvorbě Bezbariérové mapy ZČU. Název není zcela přesný, protože mapa obsahuje jednotlivé budovy, jejich přístupnost a služby, které jsou užitečné pro studenty s nějakým typem znevýhodnění. Odkaz na mapu je dostupný na webových stránkách projektu ROPOV, kde najdete i další informace.
Mapa byla formou článku a prezentace představena odborné kartografické veřejnosti na mezinárodní konferenci Cartocon 2014.

Základy ontologií 27 - Závěr

Tímto dílem končí náš krátký seriál o základech ontologií. Doufám, že přehled hlavních vlastností ontologií čtenářům trochu osvětlil základních principy těchto struktur a ukázal způsoby modelování ontologických systémů.

Pokud bude čas a prostor v dalších semestrech, rád bych v tomto seriálu pokračoval. Jako další vhodná témata se jeví problematika formátů ontologií, software, best practices, metodik, existujících produktů a především geo-ontologií (ontologií na geografické doméně) a vazby geo-ontologií a Linked Open Data.

Děkuji všem čtenářům za postřehy, poznámky, náměty a opravy chyb.

Základy ontologií 26 - Anotační vlastnosti

Tento typ vlastností plní funkci metadat. Proto jsou konkrétní anotační vlastnosti často přebírané z některých metadatových systémů a profilů jako například Dublin Core. Příkladem takových vlastností je například dc:author nebo dc:version. Anotovat je možné nejen jednotlivé prvky ontologie, včetně logických axiomů a anotací, ale také celou ontologii.

<owl:Class rdf:about="Ski_resort">

<rdfs:comment>Name of ski
resort</rdfs:comment>

<owl:versionInfo>0.1</owl:versionInfo>

</owl:Class>

Zajímavý článek o výběru lokality

Dnes byl uveřejněný článek Pozemek: rozhoduje lokalita, omezení i cena. Skvělý manuál pro výběr. Nezaměřuje se na komplexní geografické faktory jako náš výzkum, ale může to být další zajímavý zdroj informací.

Hodnocení předmětu SGG

Děkuji všem, kteří obětovali svůj čas napsali krátkou zpětnou vazbu k předmětu Socioekonomická geografie pro geomatiku (KMA/SGG). Přidávám několik stručných poznámek z mé strany:

• Mám velkou radost z kladného hodnocení tématu seminárních prací a výuky prostřednictvím internetu (i když vím, že by víc osobních kontaktů neškodilo).
• Musím říct, že i mě čtení vašich seminárních prací a jejich dílčích výsledků také velice bavilo a těším se na závěrečné prezentace. Především oceňuji různorodost pohledů na danou problematiku (i v případě že s daným názorem nesouhlasím) a snahu přemýšlet nad danou problematikou (cílem nebylo nalézt jediné správné řešení, ale "donutit" student se zamyslet nad problematikou lokalizace).
• Přístup ke jménům studentům - podle nařízením ZČU nesmí mít veřejnost současný přístup ke jménu a ZČU číslu, takže z hlediska legislativy to problém není. Ale chápu, že to může být nepříjemné. Jestli kdokoli chce i nyní změnit jméno za nějaký kód, není problém tak učinit. Bylo to možné i během semestru, ale explicitně jsem to nenabízel.
• Časová náročnost - docela by mě zajímalo, kdybyste realisticky zhodnotili počet hodin, které jste během semestru museli seminární práci věnovat. Já jsem se snažil o nějaký odhad před semestrem, tak jsem zvědavý nakolik jsem se strefil. Na druhou stranu musím poznamenat dvě věci:
• Dobré a zajímavé věci si vyžadují velké množství času.
• Mám trochu pocit, že někteří kolegové studenty zbytečně šetří - za velký počet kreditů, chtějí málo výsledků nebo příliš jednoduché výsledky. A to podle mě na vysokou školu nepatří.
• Nesourodé informace - to nebylo dáno absencí přednášek, ale charakterem předmětu. Jak jsem avizoval na začátku semestru, mělo jít o jakýsi soubor 13 exkurzí do různých oblastí, které se týkají prostorových dat - jejich obsahu (geografické disciplíny), formy (ontologie) i teorie. Navíc jsem se snažil pokrýt mezery, které vznikly během studia geomatiky. To znamená probrat to, co jinde nezaznělo. Proto předmět možná působí heterogenně, ale to bylo jeho cílem. Proto jsme u žádné problematiky nezašli příliš do hloubky, ale spíš ukázali možnosti. V budoucnosti bych chtěl jednotlivé přednášky více provázat, například ukázkami na společné doméně nebo tématu.  

Základy ontologií 25 - Pokročilé užívání datových typů

Ontologické systémy disponují také nástroji, které mohou omezovat a specifikovat datové typy a na nich založené vlastnosti (datotypové vlastnosti). Mezi základní typy omezení patří nastavení maximálních a minimálních hodnot, pomocí nichž můžeme specifikovat obor hodnot (range) dané vlastnosti. Nastavením obou omezení můžeme dosáhnout omezení hodnot na interval, přičemž ontologie umožňují realizaci intervalů otevřených i uzavřených.

Dále je možné datové typy popsat pomocí množinových operací (sjednocení, doplněk a průnik), výčtu a v neposlední řadě je možné použít také funkcionální typ vlastnosti.

Základy ontologií 24 - Klíče

Tak zvané klíče fungují podobně jako v relačních databází. Pomocí klíče může jednoznačně identifikovat daný prvek. Jako klíče se tedy označují vlastnosti typu identifikátor (id).

<owl:Class rdf:about="ski_resort">

<owl:hasKey rdf:parseType="Collection">

<rdf:Description rdf:about="hasID"/>

</owl:hasKey>

</owl:Class>

Základy ontologií 23 - Charakteristiky vlastností

Vlastnosti (především objektové) můžeme označit pomocí tzv. charakteristik, které definují specifické chování takových vlastností. Současná verze jazyka OWL disponuje celkem sedmi charakteristikami, které lze v mnoha případech vzájemně kombinovat (s výjimkou charakteristik, které tvoří přímé protiklady). Charakteristiky vychází ze základním typů binární relací používaných v matematice a logice.
Inverzní vlastnosti představují vzájemný opak. Nejčastěji se uvádí příklad hasParent a hasChild jako typický příklad takových vlastností, které se vzájemně doplňují a tvoří protiklad. Na geografické doméně se pak velice často jedná o relace typu leží v (is_located_in) a obsahuje (contain).

<owl:ObjectProperty rdf:about="contain">

<owl:inverseOf rdf:resource="is_located_in"/>

</owl:ObjectProperty>

Funkcionální vlastnosti jsou takové, které k jednomu prvku na straně subjektu mohou připojit pouze jeden objekt. Příkladem takové vlastnosti může být například maximální nadmořská výška lyžařského areálu, kdy je jasně dané, že jeden prvek (lyžařský areál) nemůže mít více různých maximálních nadmořských výšek.

<owl:DatatypeProperty
rdf:about="maximal_altitude">

<rdf:type
rdf:resource="&owl;FunctionalProperty"/>

</owl:DatatypeProperty>1

Inverzní funkcionální vlastnosti jsou opakem předchozího typu. Platí tedy, že každý objekt může být pomocí vlastnosti přiřazen pouze jedinému subjektu. Na geografické doméně by takovou charakteristikou mohla být označena relace udávající, že v konkrétním státě leží sídla. Stát může obsahovat mnoho takových sídel, ale každé sídlo leží na území pouze jednoho státu.
Tranzitivní vlastnosti je možné vysvětlit na příkladu administrativního členění. Jestli že lyžařský resort leží uvnitř nějakého regionu (například kraje, spolkové země apod.) a tento region je součástí nějakého státu, pak se i lyžařské středisko nachází na území tohoto státu.
Symetrické vlastnosti je možné ilustrovat pomocí sousedství. Jestliže jeden prvek (lyžařské středisko, stát, sídlo...) sousedí s jiným, pak nepochybně platí i opačný vztah – vlastnost „sousedí s“ je tedy symetrická.
Asymetrické vlastnosti jsou opakem předchozí případu. Jako příklad asymetrické vlastnosti může posloužit opět administrativní členění. Nachází-li se nějaký prvek uvnitř jiného, pak rozhodně neplatí opačný vztah. Pokud by takový vztah byl definován, pak se musí jednat o totožné prvky.
Reflexivní vlastnosti jsou takové, kde prvek může mít vazbu sám se sebou.
Ireflexivní (nereflexivní) vlastnosti jsou takové, kde chceme zabránit vazbě prvku na sebe sama. Na geografické doméně (resp. doméně příkladu lyžařských středisek) se může jednat o křížení sjezdových tratí, kdy je jasné, že jedna sjezdová trať se nemůže křížit sama se sebou².
Podobně jako u tříd ja také pro vlastnosti možné definovat nulový průnik (pomocí elementu owl:propertyDisjointWith).
Charakteristiky vlastností slouží (podobně). jako další omezení) nejen ke zpřesnění popisu konkrétní domény, ale také pro automatickou kontrolu správnosti ontologie.

1Vzhledem k tomu, že zápisy charakteristik vlastností jsou velice podobné , nebudou v dalším textu uváděny příklady kódu.

2Obecně mezi ireflexivní vlastnosti patří relace typu sousedství, vztahy modelující říční síť nebo jakékoli vlastnosti na bázi porovnání.

SGG - poslední týden

Náš společný semestr tímto týdnem končí. Doufám, že proběhl k Vaší spokojenosti, i když je mi jasné, že ho budete posuzovat i na základě výsledků zkoušky.
Co se týká výuku, čeká na Vás tento týden poměrně obtížná část. Tématem je INSPIRE a tvorba SDI (Spatial Data Infrastructure, infrastruktura prostorových dat). Hlavním problémem je fakt, že neexistuje prezentace na stránkách předmětu. Takže kde hledat informace?

1. Ve vyhledávači (pod heslem INSPIRE)
2. Na stránkách INSPIRE
3. Na českých stránkách INSPIRE

Nevynechte ani geoportály INSPIRE (evropský a český), případně různé příspěvky z konferencí (každý rok se konají přímo INSPIRE konference a v České republice existují také semináře zaměřené na implementaci INSPIRE). Účelem je, abyste se seznámili se strukturou a cílem INSPIRE a jeho výhodami i nedostatky. Projděte si především datové specifikace, metadata a způsoby poskytování dat.

Blog nezapomeňte sledovat. V nejbližší době bude publikováno vyhodnocení prezentace nebo termíny zkoušky.

Do diskuze pod tento článek pište jakékoli dotazy a připomínky. A pokud chcete 3 body do zápočtového hodnocení, tak do konce tohoto týdne napište 3 klady a 3 zápory (prosím dodržujte tento počet) předmětu SGG a jeho výuky v tomto semestru.  

Základy ontologií 22 - Výčet

Poslední pokročilou technikou je výčet prvků. Výčet omezuje příslušnost individuálů ke třídě (třídám). Jedná se opět o omezení přístupu Open World Assumption, neboť výčet zajistí, že v dané třídě se mohou vyskytovat pouze dané individuály, a tudíž se jedná o uzavřenou množinu.
Následující kód ukazuje třídu zemí sousedících s Českou republikou definovanou pomocí výčtu.

<owl:Class
rdf:about="Czech_Republic_Neighbour">

<owl:equivalentClass>

<owl:Class>

<owl:oneOf rdf:parseType="Collection">

<rdf:Description rdf:about="Slovakia"/>

<rdf:Description rdf:about="Austria"/>

<rdf:Description rdf:about="Poland"/>

<rdf:Description rdf:about="Germany"/>

</owl:oneOf>

</owl:Class>

</owl:equivalentClass>

</owl:Class>

Základy ontologií 21 - Kardinalita

Ontologické systémy jsou schopné pracovat také s kardinalitou (mohutností) jednotlivých prvků. Jinými slovy kromě existence (kvantifikátory) je možné uvádět také počet prvků vyskytujících se v rámci nějaké vlastnosti.
Ontologie využívají tři základní typy omezení kardinality:

• Minimální počet prvků – příkladem může být tvrzení, že lyžařské středisko musí ležet minimálně v jednom státu. Toto omezení, které umožňuje zápis i přeshraničních resortů je možné zapsat pomocí následujícího kódu
  

<owl:Class rdf:about="Ski_resort">

<owl:equivalentClass>

<owl:Restriction>

<owl:onProperty
rdf:resource="is_located_in"/>

<owl:onClass rdf:resource="Country"/>

<owl:minQualifiedCardinality
rdf:datatype="&xsd;nonNegativeInteger">1</owl:minQualifiedCardinality>

</owl:Restriction>

</owl:equivalentClass>

</owl:Class>

• Maximální počet prvků – na druhou stranu třída Region (myšleno správní celek konkrétní stylu ve smyslu krajů České republiky) nemůže být přeshraniční. Proto by jeho přítomnost v ontologii měla být omezena seshora.
  

<owl:Class rdf:about="Region">

<owl:equivalentClass>

<owl:Restriction>

<owl:onProperty
rdf:resource="is_located_in"/>

<owl:onClass rdf:resource="Country"/>

<owl:maxQualifiedCardinality
rdf:datatype="&xsd;nonNegativeInteger">1</owl:maxQualifiedCardinality>

</owl:Restriction>

</owl:equivalentClass>

</owl:Class>

• Přesný počet prvků – předchozí příklad není zcela korektní, protože region leží sice maximálně v jednom státě, ale zároveň musí ležet i minimálně v jednom státě. Toto omezení by se dalo vyřešit kombinací obou výše zmíněných restrikcí počtu prvků. Tato technika se používá například v případech, kdy je zapotřebí zajistit, aby hodnota byla v nějakém intervalu. Předchozí příklad však můžeme popsat pomocí podmínky – region leží právě v jednom státu.
  

<owl:Class rdf:about="Region">

<owl:equivalentClass>

<owl:Restriction>

<owl:onProperty
rdf:resource="is_located_in"/>

<owl:onClass rdf:resource="Country"/>

<owl:qualifiedCardinality
rdf:datatype="&xsd;nonNegativeInteger">1</owl:qualifiedCardinality>

</owl:Restriction>

</owl:equivalentClass>

</owl:Class>

Základy ontologií 20 - Axiom pokrytí třídy

Dalším způsobem restrikce, který výrazně omezuje otevřený přístup charakteristický pro ontologie, je axiom pokrytí třídy (covering axiom). Covering axiom představuje definici nutné a postačující podmínky (podmínek) pro danou třídu. Jinými slovy, třída nemůže obsahovat jiné prvky (většinou instance) než ty, které jsou přímo určené podmínkami. Jedná se tedy o uzavřenou, jasně definovanou množinu prvků.
Pokud bychom vytvořili třídu Country, která by obsahovala všechny státy světa, z principu Open World Assumption by byla tato třída nekonečná. V tomto případě však tento přístup není ideální, protože seznam takových států je pevně daný a z hlediska kvality ontologie a v ní uložených informací by nebylo vhodné, aby se v seznamu zemí objevili země neexistující nebo sporné.
Axiom pokrytí třídy můžeme interpretovat tak, že daná třída se skládá pouze z předem definovaných prvků a nemůže obsahovat žádné jiné. Například je možné definovat, že třída Resort bude obsahovat jen a pouze prvky tříd Ski_resort a Summer_resort.

<owl:Class rdf:about="Resort">

<rdfs:subClassOf>

<owl:Class>

<owl:unionOf rdf:parseType="Collection">

<rdf:Description rdf:about="Ski_resort"/>

<rdf:Description rdf:about="Summer_resort"/>

</owl:unionOf>

</owl:Class>

</rdfs:subClassOf>

</owl:Class>

<owl:Class rdf:about="Ski_resort">

<rdfs:subClassOf rdf:resource="Resort"/>

</owl:Class>

<owl:Class rdf:about="Summer_resort">

<rdfs:subClassOf rdf:resource="Resort"/>

</owl:Class>

Z příkladu je patrné, že axiom pokrytí třídy je vlastně kombinací definování hierarchie tříd (podtříd) a komplexních tříd.

Základy ontologií 19 - Axiom uzávěru vlastnosti

Axiom uzávěru vlastnosti (closure axiom) slouží k definitivnímu omezení přístupu Open World Assumption . Jedná se o kombinaci obou druhů kvantifikátorů, jejímž výsledkem je omezení dané vlastností jen a pouze na dané třídy. Axiom má smysl, když na straně objektu je nějaká kombinace tříd nebo když axiom uzavírá skupinu vlastností.
Například je možné definovat, že vlastnost is_located_in bude aplikována na třídu Ski_resort (subjekt) a objektem budou moci být pouze státy (třída Country) nebo regiony (třída Region).

<owl:Class rdf:about="Ski_resort">

<owl:equivalentClass>

<owl:Class>

<owl:intersectionOf
rdf:parseType="Collection">

<owl:Restriction>

<owl:onProperty
rdf:resource="is_located_in"/>

<owl:someValuesFrom rdf:resource="Country"/>

</owl:Restriction>

<owl:Restriction>

<owl:onProperty
rdf:resource="is_located_in"/>

<owl:someValuesFrom rdf:resource="Region"/>

</owl:Restriction>

<owl:Restriction>

<owl:onProperty
rdf:resource="is_located_in"/>

<owl:allValuesFrom>

<owl:Class>

<owl:unionOf rdf:parseType="Collection">

<rdf:Description rdf:about="Country"/>

<rdf:Description rdf:about="Region"/>

</owl:unionOf>

</owl:Class>

</owl:allValuesFrom>

</owl:Restriction>

</owl:intersectionOf>

</owl:Class>

</owl:equivalentClass>

</owl:Class>

SGG - 13. týden

Předposlední týden semestru je ve znamení ekonomické geografie. Tentokrát se zaměříme na služby, odvětví ekonomiky, které je dominantní zvláště ve vyspělých zemích světa. A protože se blíží prázdniny zaměříme se na cestovních ruch, jako příklad odvětví, které na jedné straně produkuje a na straně druhé potřebuje prostorová data a informace.
A druhá část bude věnovaná dopravě - opět velice důležité složce ekonomiky a navíc úzce svázané s cestovním ruchu.
A až si projdete obě prezentace, tak ve volném čase věnujte dokončení zápočtového úkolu - prezentaci.

Chápu, že koncem semestru můžete v termínu "volný čas" spatřovat nechutnou ironii. Ale pokud vás to trochu povzbudí, tak ani tady v Římě nebude květen patřit mezi nejklidnější měsíce. Každopádně se budu snažit uveřejňovat výsledky práce na FAO (dokumenty zaměřené na analýzy Linked Data v oblasti geografie) na tomto blogu. 

Základy ontologií 18 - Omezení vlastností

Kromě již zmíněných omezení (Domain a Range) ontologie disponují dalšími typy restrikcí. Mezi ně patří i kvantifikátory. Ty byly převzaty z matematiky a logiky a představují techniku, která určuje, do jaké míry daná vlastnost pokrývá třídu.
Ontologické systémy využívají dva typy kvantifikátorů – existenciální a univerzální:
Existenciální kvantifikátor (someValuesFrom) v následujícím příkladu můžeme interpretovat jako „třída Ski_resort musí mít relaci is_located_in s třídou Country, což ovšem neznamená, že stejnou vazbou nemůže být propojená i s jinou třídou, například s třídou Region (tato třída není v příklad již uvedena)“.

<owl:Class rdf:about="Ski_resort">

<owl:equivalentClass>

<owl:Restriction>

<owl:onProperty
rdf:resource="is_located_in"/>

<owl:someValuesFrom rdf:resource="Country"/>

</owl:Restriction>

</owl:equivalentClass>

</owl:Class>

Univerzální kvantifikátor (allValuesFrom) je méně striktní z hlediska existence vazby, ale jeho omezení je mnohem výraznější z pohledu existence stejných vazeb s jinými třídami. Následující příklad je možné do běžného jazyka přeložit jako „sjezdovky (třída Ski_slope) se mohou, ale nemusí někde vyskytovat (vlastnost is_located_in), ale pokud se někde vyskytuje, pak to musí být v lyžařském středisku (třída Ski_resort)“.

<owl:Class rdf:about="Ski_slope">

<owl:equivalentClass>

<owl:Restriction>

<owl:onProperty
rdf:resource="is_located_in"/>

<owl:allValuesFrom
rdf:resource="Ski_resort"/>

</owl:Restriction>

</owl:equivalentClass>

</owl:Class>