I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m pu t er   E ng ineering   ( I J E CE )   Vo l.   11 ,   No .   2 A p r il   2 0 2 1 ,   p p .   1 6 7 5 ~ 1 6 8 8   I SS N:  2 088 - 8 7 0 8 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / ijece . v 1 1 i 2 . pp 1 6 7 5 - 1 6 8 8          1675       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   Intellig ent  ma chi ne f o r on tolo g ica l represen tatio n of  ma ss iv peda g o g ica l knowledg e bas ed on ne ura l net wo rks       Abdella dim   H a dio ui,  Ya s s i n B enj ello un   T o uim i,  No ur - eddin E l F a dd o uli ,   Sa m ir  B e nn a ni   RIM TE AM - Ne two r k in g ,   M o d e li n g   a n d   e - Lea rn in g - LRIE   La b o ra to ry - Re se a rc h   in   C o m p u ter S c ien c e   a n d   Ed u c a ti o n   Lab o ra to r y ,   M o h a m m a d ia S c h o o l   En g in e e rs (E M I) - M o h a m m e d   Un iv e rsity   i n   Ra b a t ,   M o ro c c o       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Feb   2 4 ,   2 0 2 0   R ev is ed   Au g   7 ,   2 0 2 0   Acc ep ted   No v   1 2 ,   2 0 2 0       Hig h e e d u c a ti o n   is  i n c re a sin g ly   in teg ra ti n g   fre e   lea rn in g   m a n a g e m e n sy ste m ( LM S ).   T h e   m a in   o b jec ti v e   u n d e rly i n g   su c h   sy ste m i n t e g ra ti o n   is   th e   a u to m a ti z a ti o n   o o n li n e   e d u c a ti o n a p r o c e ss e fo th e   b e n e fit   o a ll   t h e   in v o lv e d   a c to rs  w h o   u se   th e se   s y ste m s.  Th e   sa id   p r o c e ss e a re   d e v e lo p e d   th ro u g h   t h e   in teg ra ti o n   a n d   imp l e m e n tatio n   o lea rn i n g   sc e n a rio sim il a to   trad it io n a lea rn in g   sy ste m s.  LM S   p r o d u c e   b i g   d a ta  trac e e m e rg in g   fr o m   a c to rs’  in tera c ti o n i n   o n li n e   le a rn in g .   Ho we v e r,   we   n o te  t h e   a b se n c e   o in stru m e n ts  a d e q u a te  fo re p re se n ti n g   k n o wle d g e   e x trac ted   fro m   b ig   trac e s.  In   th is  c o n tex t,   t h e   re se a rc h   a h a n d   is  a ime d   a tran sfo rm in g   t h e   b ig   d a ta   p ro d u c e d   v ia  in tera c ti o n i n to   b ig   k n o wle d g e   t h a c a n   b e   u se d   in   M OO Cs  b y   a c to rs  fa ll in g   wit h in   a   g i v e n   lea rn in g   lev e l   with i n   a   g i v e n   lea rn i n g   d o m a in ,   b e   it   f o rm a o i n fo rm a l.   In   o rd e to   a c h ie v e   su c h   a n   o b jec ti v e ,   o n to l o g ica l   a p p ro a c h e a re   tak e n ,   n a m e ly m a p p in g ,   lea rn in g   a n d   e n rich m e n t,   in   a d d it i o n   to   a rti ficia l   in tell ig e n c e - b a se d   a p p ro a c h e wh ic h   a re   re lev a n t   in   o u re se a rc h   c o n tex t.   In   t h is  p a p e r,   we   p r o p o se   th re e   in terc o n n e c ted   a lg o rit h m s fo a   b e tt e r   o n t o lo g ica re p re se n tati o n   o lea rn in g   a c to rs’  k n o wle d g e ,   wh il e   p re m isin g   h e a v il y   o n   a rti ficia l   in tell ig e n c e   a p p r o a c h e th r o u g h o u t   t h e   sta g e o t h is  wo rk .   F o r   v e rify i n g   t h e   v a li d it y   o o u c o n tri b u t io n ,   we   will   imp lem e n a n   e x p e rime n a b o u k n o wle d g e   so u r c e s e x a m p le .   K ey w o r d s :   Ar tific ial  n eu r al   n etwo r k s   B ig   d ata   E - lear n in g   L in k ed   d ata   On to lo g y   e n g in ee r i n g   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ab d ellad im   Had io u i   R I ME   T E AM - Netwo r k in g ,   M o d elin g   a n d   e - L ea r n in g   L R I E   L ab o r ato r y - R esear ch   in   C o m p u ter   Scien ce   an d   E d u ca t io n   L ab o r ato r y     Mo h am m ad ia  Sch o o l E n g in ee r s   ( E MI ) - Mo h am m ed   U n iv er s ity   in   R ab at    Ag d al  AV.   I b n   Sin Ag d al  R ab at  B P.  7 6 5   Mo r o cc o   E m ail:  ah ad io u i@ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   C lo u d   co m p u tin g   is   an   im m en s in f r astru ctu r e   b ased   o n   d if f er en t   m o d els  f o r   p r o v id in g   v ar i o u s   s er v ices  f o r   s o f twar an d   h a r d war e.   C l o u d   co m p u tin g   p a r ad ig m   h as  r esu lted   f r o m   in t eg r atio n   o f   o n lin e   s y s tem s .   Ob s er v ab le  is   th at   ter tiar y   ed u ca tio n   is   cu r r en tly   in co r p o r atin g   tech n o lo g i ca s o lu tio n s   ( L MS)   i n t o   ed u ca tio n ,   th at  is   to   s ay ,   co m p u ter izatio n   o f   ed u ca tio n al  p r o ce s s es  f o r   th b en ef it  o f   th cu r r en lear n er s   an d   th o th er   co m in g   lear n in g   ac t o r s   alik e.   R ec en r elev an r ese ar ch   [ 1 ]   h as  s h o wn   th v ital  i m p o r tan ce   o f   L MS  in   m an y   ed u c atio n al  estab lis h m en ts .   W ca n   in co r p o r ate  m an y   lear n i n g   ac tiv ities   in   th f o r m   o f   lear n i n g   s ce n ar io s   in   MO OC   s y s tem s ,   wh ich   ca n   g en er ate   m ass iv tr ac es  th r o u g h   ac to r s   u s ag e.   T h at  is ,   in   th e   co u r s e   o f   lear n in g ,   s u ch   s y s tem s   p r o d u ce   b ig   d ata  b u ild in g   o n   th lear n in g   ac to r s   in ter ac tio n s   ( in clu d in g   th eir   ef f ec ts   an d   p r o d u ctio n s ) .   T h e s b ig   d ata  wer e   d ea lt  with   i n   d ep t h   in   o u r   b ig   d ata  p r ep r o ce s s in g   wo r k   [ 2 ] .   B ased   o n   th e   m ass iv d ata  p r o d u ce d   v ia  i n ter ac tio n s ,   we   p r o p o s ed ,   as   f i r s s tep ,   a   m ac h i n lear n i n g   s y s tem ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J  E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   11 ,   No .   2 Ap r il 2 0 2 1   :   1 6 7 5   -   1688   1676   wh ile  r esp ec tin g   th r u les  an d   o b jectiv es  d escr ib ed   in   [ 2 ] .   T h s ec o n d   s tep   co n ce r n s   o n t o lo g ical  co n s tr u ctio n   b ased   o n   th e   m ass iv d ata  p r e p r o ce s s ed   b y   t h o p e r atio n al  m ass iv d ata  lay er .     T h aim   is   to   p r o d u ce   m ass iv k n o wled g u s in g   o n to lo g i es - g r o u n d ed   ap p r o ac h es  as  well  as  th e   co n ce p ts   o f   ar tific ial   in tellig e n ce   ( ar tific ial   n eu r al  n etwo r k s ) .   T h e   lar g e   am o u n t   o f   d ata   p r o d u ce d   b y   MO OC s   u s er s   in v ites   r esear ch er s   in   th is   f ield   to   s tu d y   th b est  m eth o d s   f o r   e x tr ac tin g   an d   r ep r esen tin g   k n o wled g in   th f ield s   o f   ed u ca tio n .   Fo llo win g   o u r   an aly s is   o f   tr ac es  p r o d u ce d   b y   o n lin e   lear n in g   s y s tem s   ( MO OC s )   [ 3 ] ,   we  n o tice   th at,   c u r r e n tly ,   o n e   o f   th e   m ain   o b s tacle s   h am p er i n g   th e   ev o lu tio n   o f   th ese   s y s tem s ,   at  th e   lev el   o f   teac h in g   e n titi es,  is   th a b s en ce   o f   ca p italizatio n   an d   r e p r esen tatio n   o f   t h k n o wled g r es u ltin g   f r o m   ac to r s   s y s tem ic  in ter ac tio n s .   T o   clar if y   th p o in t,  th e x tr ac tio n   p r o ce s s   o f   k n o wled g s o u r ce s   is   h ig h ly   co m p lex   b ec au s o f   th s aid   ab s en ce t h er ef o r e ,   th lear n in g   tr ac es  p r o d u ce d   ar in   r aw  f o r m at  th at  ca n n o b u s ed .   Acc o r d in g ly ,   we  in tr o d u ce   o n to lo g y - b ased   s y s tem .   On lin l ea r n in g   s y s tem s   ar ch a r ac ter is tic  o f   lim its   an d   s h o r tco m in g s   n o twith s tan d in g   th f ac th at  th ese  s y s tem s   o f f er   p latf o r m s ,   wh ich   ar r ich   with   ed u ca tio n al  f u n ctio n s .   I n   s u c h   p latf o r m s   we  n o ted   t h ex is ten ce   o f   s o m lim its   lin k ed   to   th lack   o f   m ea n s   o f   ex tr ac ti n g   an d   r ep r esen tin g   th k n o wled g p r o d u ce d   b y   lea r n in g   ac to r s .   I n   th is   s en s e,   th r o u g h   o u r   a n a ly s is   o f   th wo r k   [ 4 - 6 ] ,   we  n o tice  th at  it  p r o p o s es  s o m s o lu tio n s   f o ex tr ac tin g   an d   r ep r esen tin g   t h k n o wled g p r o d u ce d   v ia  MO OC s .   Ho wev er ,   o n   th o n h an d ,   it  h as  b ee n   n o ted   t h at   th ese  s y s tem s   d o   n o o f f er   s o lu tio n s   f o r   ca p italizin g   th k n o wled g th at   cir cu late s   in   th ese  s y s tem s .   On   th o th er   h an d ,   k n o wled g e   ex tr ac tio n   a n d   r ep r esen tatio n   s y s tem s   p r o p o s ed   b y   th s aid   r esear ch   wo r k   h av e   s o m p r o ce s s in g   lim its   d u t o   th ab s en ce   o f   g e n er ic  in tel lig en ap p r o ac h   in   th eir   o p er at io n s .   Ho wev er ,   t h k n o wled g e   p r o d u ce d   b y   ac to r s   is   g en er ally   m ad e   u p   o f   m ass iv tr ac es  ( lo g   f iles ,   d ata  f ile s ,   etc. ) ,   w h ich   ta k e   in   m o s ca s es  an   u n s tr u ctu r ed   f o r m at.   T h e r ef o r e,   th e y   d o   n o h av e   th e   s em an tic  asp ec t;  t h at  is ,   th ey   ar e   in   a   n o is y   f o r m at,   w h ich   ca n n o t   b u s ed ,   an d   wh ich   m ak es  n o   s en s f o r   th e   in v o lv ed   ac to r s .   I n   ad d itio n ,   i n   MO OC   s y s tem s ,   th er i s   n o   in s tr u m en t f o r   r ep r esen tin g   th ac to r s   k n o wled g e .   Hen ce ,   co m es th n ec ess ity   o f   p r o p o s in g   s o lu tio n   f o r   th r e p r esen tatio n   o f   lear n in g   ac to r s   k n o wled g e.   I n   th is   ar ticle,   we  s tu d y   th in tellig en o n to lo g ical  r e p r es en tatio n   o f   lear n in g   ac to r s   k n o wled g e   b ased   o n   th m ass iv d ata  p r ep r o ce s s ed   in   [ 2 ] ,   wh ile  m ak i n g   u s o f   th o n to lo g ically   b ased   s em an ti web   ap p r o ac h es  as  well  as  ar tific i al  in tellig en ce   alg o r ith m s .   I n d ee d ,   t h is   s tag r ep r esen ts   th co n tin u ity   o f   th e   r ea lizatio n   o f   o u r   f r am ew o r k   wh o s ar ch itectu r f o r   ex tr ac tin g   k n o wled g is   b ased   o n   th r esu lts   o f   in ter ac tio n s   o f   MO OC s lear n in g   ac to r s   [ 7 ] .   B y   an al y zin g   k n o wled g r ep r esen tatio n   m eth o d s ,   o u r   p r o p o s ed   s y s tem   r ed u ce s   th lim its   ch ar ac ter izin g   k n o wled g ex t r ac ted   at  th en d   o f   a   lear n in g   s ess i o n .   T h m ain   o b jectiv in   t h is   wo r k   is   th co n s tr u ctio n   a n d   th r e p r esen tatio n   o f   lear n in g   ac to r s   kn o wled g e   r esu ltin g   f r o m   th ei r   in ter ac tio n s   i n   an   o n lin lear n in g   p latf o r m   b ased   o n   o n t o lo g ies  an d   c o n ce p ts   o f   ar tific ial  in tellig en ce   ( n eu r al   n etwo r k s ) .   I n   th is   ar ticle,   we  p r esen an   in tellig en m ac h in f o r   r e p r esen tin g   s u ch   k n o wled g e.   Acc o u n tin g   f o r   s u ch   a n   o b jectiv e,   th a r ticle  is   m ad u p   o f   6   s ec tio n s in   t h f ir s s ec tio n   we   lay   o u th e   g en e r al  co n tex o f   th s tu d y .   I n   th e   s ec o n d   s ec tio n ,   we  s h ed   lig h o n   th e x is tin g   r esear ch   r elev an t   f o r   th s u b ject  m atter   d ea lt  with   in   th is   wo r k .   T h th ir d   s ec tio n   p o in ts   o u th th eo r etica f o u n d atio n   o f   th e   tak en   ap p r o ac h .   T h f o u r th   o n p r esen ts   o u r   s y s tem   o f   r ep r esen tin g   lear n in g   ac to r s   k n o wled g e.   I n   th e   f if th   s ec tio n ,   we  tack le  th k n o wle d g r e p r esen tatio n   alg o r ith m s   p r o p o s ed   in   th is   wo r k   b ased   o n   ar tific ial  n e u r al   n etwo r k s .   T h f in al  s ec tio n   is   d ev o ted   to   an   ev alu atio n   o f   th s y s tem   an d ,   th en ,   d r aw s   co n clu s io n   an d   p er s p ec tiv es .   T h ex is tin g   k n o wl ed g r ep r e s en tatio n   s y s tem s   co v er   m an y   is s u es  [ 8 - 1 0 ] th m o s co m m o n   o n es   ar as f o llo ws:     C o r r esp o n d en ce   b etwe en   d a t ab ase  attr ib u tes  an d   o n to l o g ical  attr ib u tes  f o r   estab lis h in g   co n n ec tio n   b etwe en   th elem en ts   o f   d at ab ase  an d   th o s o f   o n to lo g ies     Sem an ti s im ilar ity   o f   ac q u ir ed   k n o wled g e:  T h ca lcu latio n   o f   s em an tic  s im ilar ity   th r o u g h   id en tif y in g   k n o wled g s o u r ce s   wh ic h   ar e   eq u al  weig h t     C alcu latio n   o f   th d is tan ce s   b e twee n   k n o wled g s o u r ce s   f o r   b etter   ex tr ac tio n     C las s if icatio n   o f   co llectio n   m e asu r es     I d en tific atio n   o f   n ew  k n o wle d g s o u r ce .   C o n s id er in g   th p r o g r ess   o f   ap p r o ac h es  r elatin g   to   k n o wl ed g o n to lo g ical  r ep r e s en tati o n   an d   th p r o b lem s   s o lv e d   b y   r esear ch er s '   p r o p o s als,  we  will  s tar th is   wo r k   with   a   liter atu r r e v iew  o f   th e   cu r r en t   p r o b lem s   r e latin g   t o   th e   co n te x o f   th e   p r esen t   p ap e r .   Ou r   s t u d y   d ea ls   with   k n o wled g r ep r esen tatio n   s y s tem s   s p ec if ically   ad ap ted   t o   e - lear n in g   s y s tem ,   b ased   o n   m ass iv d ata  alr ea d y   p r e - p r o ce s s ed   b y   o u r   wo r k   [ 2 ] ,   wh ich   co v er s   m a n y   c o n s tr ain t s   an d   p r o b lem s .           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8 7 0 8       I n tellig en t m a ch in f o r   o n to lo g ica l rep r esen ta tio n   o …  ( A b d ella d im  Ha d io u i )   1677   2.   ST A T E   O F   AR T   Ou r   r esear ch   f o c u s es  o n   k n o wled g ex tr ac tio n   f r o m   m ass iv d ata  p r e - p r o ce s s ed   in   [ 2 ]   an d   th ei r   o n to lo g ical   r ep r ese n tatio n s .   T h er ef o r e,   em p h asis   is   to   b p lace d   o n   th b ig   d ata   g r o u n d ed   o n t o lo g y   ( NOSQL ) .   I t is n o tewo r th y   th at  k n o wled g r e p r esen tatio n   r em ain s   d o m ain   wh ich   is   s till   k n o win g   e x p an s io n   b y   th c o n ce r n e d   r esear ch e r s .   I n d ee d ,   o u r   s tu d y   r ev ea ls   th at  n u m er o u s   r esear ch   p r o ject s   h av em er g e d   to   p r o v id e   s o lu tio n s   t o   p r o b lem s   lin k ed   to   t h d e v elo p m e n o f   th r elatin g   f ield s   [ 1 1 ] .   T h at  is ,   it  h as  b e en   u s ed   in   m ed icin f o r   co m p lex   p r o c ess es  s u ch   as th id en tific atio n   o f   DNA,   in   th s atellite  f ield   f o r   id en tific atio n   o f   k n o wled g [ 1 2 ] ,   in   ad d itio n   to   o u r   f ield ,   n am ely ,   e d u ca tio n   in   wh ich   n u m er o u s   r esear c h   p r o jects  h av b ee n   co n d u cte d   [ 4 ] .   T h ese  in clu d e   p r o jects  o n   th r ep r esen tatio n   o f   ac to r s   k n o wled g an d   th u s o f   o n to lo g ies  f o r   th in d ex in g   o f   n u m e r ic  r eso u r ce s   [ 1 3 ] .   I n   ac c o u n tin g   f o r   k n o wled g r ep r esen tatio n ,   we  h av r e v iewe d   th r elev an t liter atu r e,   f o cu s in g   o n   th wo r k s   r ec en tly   p r o p o s ed   b y   r ese ar ch er s   in   th f ield   in   o r d er   to   ar r iv at   th b est  s o lu tio n s   to   t h p r o b lem s   d ea lt  with   in   o u r   r esear ch .   I n   th is   v ein ,   f o c u s   is   len t   to   m an y   m eth o d s   r elate d   to   o u r   r esear ch   c o n tex t .     2 . 1 .     O nto lo g ica l e ng ineering   Kn o wled g m ap p i n g   r ep r esen ts   an   im p o r tan s tag in   ac to r s   k n o wled g r ep r esen tatio n .   Giv en   th is   f ac t,  we  h av m a d an   i n - d ep th   an aly s is   o f   th b est  m eth o d s   u s ed   b y   r e - s ea r ch er s   in   o n to lo g ical  m ap p i n g .   T h m ain   o b jectiv o f   th is   s tag is :     T o   m ak c o r r esp o n d en ce   b etw ee n   th d atab ase  elem en ts   an d   o n to lo g ical  elem en ts ,   o n   th o n h a n d ,   a n d   b etwe en   o n to l o g y   s o u r ce s   an d   o n to lo g ical  elem en ts ,   o n   t h o th er   h an d .       T o   m ak c o r r esp o n d en ce   b et wee n   two   o r   m o r o n to lo g y   a s s o ciate d   with   o u r   k n o wled g e   r ep r esen tatio n   s y s tem .   I n   f ac t,  s o m r esear ch er s   u s lin k ed   o r   o p e n   d ata  f o r   th r ep r esen tatio n   o f   k n o w - le d g b ased   o n   th SP AR QL   lan g u ag [ 1 4 ] ,   wh er ea s   o th er s   u s th o n to l o g ical  r e p r esen tatio n   [ 1 5 ]   as  s o lu tio n   to   p r o b lem s   r elatin g   to   k n o wled g m ap p in g .   Kn o wled g id en tific atio n   is   ac h iev ed   v i a   t h e   u s e   o f   t w o   t y p e s   o f   m e t h o d s ,   n a m e l y :   n o n - s u p e r v i s e d   [ 1 4 ]   an d   s u p er v is ed   W eb   m eth o d s   p r o ce s s ed   b y   ex p e r ts   in   th f ield   [ 1 6 ] .   I n   th s ec o n d   ca s e,   th er ar tech n ical   team s   wo r k in g   o n   t h e x tr ac tio n   o f   k n o wled g e   p r o d u ce d   b y   ac to r s   in   th e   f ield   o f   ed u ca tio n .   C u r r e n tl y ,   u s in g   s y s tem s   wh ich   ar b ased   o n   w eb   r elate d   tech n o lo g ies,  th W eb   d o m ai n   p r o d u ce s   m ass iv d ata  r esu ltin g   f r o m   u s er s   in ter ac t io n s .   Nu m er o u s   r esear ch er s   h a v wo r k ed   f o r   y ea r s   o n   th e   in teg r ate d   web '   m eth o d s   t o   b etter   m an ip u late  th o s d ata  [ 1 7 ] .   B u ild in g   o n   th eir   an al y s is ,   we  h av c o m to   g r ip s   with   li n k ed   a n d   o p en   d ata   m eth o d s   f ac ilit atin g   d ata  ac ce s s .   As  ca s in   p o in t,  th r ese ar ch er   in   [ 1 8 ]   h as  u s ed   s u ch   m eth o d s   to   f ac ilit ate  ac ce s s   to   clo u d   d ata.   L in k ed   an d   o p e n   d ata  ar b ased   o n   a   s tan d ar d   SP AR QL   [ 1 9 ] ,   wh ich   o f f er s   u n i f o r m   ap p r o ac h   f o r   ac ce s s in g   m ass iv d ata.   T o   p u it  an o t h er   way ,   web - b ased   m eth o d s ,   in clu d in g   lin k ed   an d   o p en   d ata,   in teg r ate  d ig ital  r eso u r ce s   o r   m ass iv d ata  f o r   an y   ar ea .   Sev er al  wo r k s   h a v e   b ee n   p r o p o s ed   in   o n to lo g ical  m ap p in g am o n g   t h ese  wo r k s   [ 2 0 ] ,   we   f in d   ar ticles  wh ich   p r o p o s s o lu tio n s   r elate d   to   o n to lo g ica l   m ap p in g   b etwe en   Data s et  an d   o n to lo g y ,   o n   th e   o n h an d ,   a n d   m ap p in g   b etwe en   two   o r   m o r o n t o lo g ies  o n   th o th e r ,   as  m en tio n e d   a b o v e.   Acc o r d in g ly ,   th m ain   o b jectiv e   o f   m ap p in g   f u n ctio n   is   to   m ak co r r esp o n d en ce /m atch in g   b et wee n   g iv en   o p er atio n al  d at lay er   an d   o n to lo g ical  k n o w led g r ep r esen tatio n   f o r   an y   g i v en   f ield   ( i.e . ,   m ed i cin e,   ed u ca tio n ,   a n d   s o   o n ) . T h u s ,   th a b o v e - m en tio n e d   co r r esp o n d en c is   u s ed   to   cr ea te  a n   o n to lo g y   c o m m o n   to   k n o wled g e x tr ac tio n   s y s tem s   f o r   t h b e n ef it  o f   ac to r s   in v o lv ed   in   o n lin e   lear n in g   [ 7 ] .   Ho wev e r ,   o n to l o g ical  m ap p in g   s till   en co u n t er s   p r o b lem s   r elatin g ,   f o r   i n s tan ce ,   to   s im ilar ity   b etwe en   k n o wled g es,  as  in tr o d u ce d   in   o u r   wo r k   [ 2 ] ,   wh ich   r ep r es en ts   p r ep r o ce s s in g   m ac h in f o r   b ig   d ata  p r o d u ce d   b y   in ter ac tiv e   ac to r s .   T h p r e p r o ce s s ed   d ata  o u t p u o f   o u r   m ac h in e   ar r e p r e s e n ted   in   XM L   an d   R DF  f o r m ats.  Hav in g   r ev iewe d   s o m s tu d ies,  we   h av n o ted   th at  o n to lo g ical  m ap p in g   in   th ca s o f   co r r esp o n d en ce s   b etwe e n   o n t o lo g ies  is   p er f o r m e d   b y   a   g iv en   ty p e   o f   m eth o d s   an d   to o ls ,   wh er ea s   in   th ca s e   o f   m ap p i n g   b etwe en   d ataset  an d   o n t o lo g y ,   it  is   f u n ctio n ed   b y   an o t h er   ty p e .   Giv en   th is   d is tin ctio n ,   we  h av e   i n v e s t i g a t e d   t h e   b e s t   m e t h o d s   f o r   m a p p i n g   w h a t e v e r   t y p e   o f   i n p u t   k n o w l e d g e   s o u r c e s .   T h e   T a b l e   1   s h o w s   i n   d e t a il   t h e   c o r r e s p o n d e n c e   b e t w e e n   k n o w l e d g e   s o u r c e s   ( D a t a s e t   a n d   o n t o l o g i e s )   a n d   o n t o l o g i e s   o u tp u t:         T ab le  1 .   On to l o g ical  m ap p in g   alg o r ith m s   To o l s   D a t a s e t   a n d   t e x t u r a l   R D F / O W L   S P A R Q L   Li mi t s   O N TO P   D a t a s e t       S p e c i f i c   t o   s t r u c t u r e d   d a t a .   D a t a M a s t e r   D a t a s e t       X A p i   B o t h       P r o c e ss   a l l   t y p e o f   t e x t s   W o r d 2 V e c   B o t h           On to lo g ical  lear n in g T h is   p r o ce s s   aim s   to   f il th p r o p o s ed   o u tp u o n to lo g y   [ 7 ]   with   k n o wled g e   ex tr ac ted   f r o m   th e   b ig   d ata   lay er   [ 2 ] .   On to lo g ical  lear n i n g   is   im p lem en te d   b y   s o m r es ea r ch er s   wh o   h a v e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J  E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   11 ,   No .   2 Ap r il 2 0 2 1   :   1 6 7 5   -   1688   1678   cr ea ted   alg o r ith m s   in   th ei r   r esear ch   wo r k s   [ 2 1 ] ,   wh e r ea s   o t h er   r esear ch er s   u s ex is tin g   a lg o r ith m s   p r o p o s ed   b y   th e   s cien tific   co m m u n ity .   I n   t h T a b le  2 ,   we  s h o w   th ef f icien c y   o f   s o m e   p r o p o s ed   alg o r ith m s   b y   r esear ch er s   wh o   d ea lt with   o n t o lo g ical  lear n in g   in   th eir   s cien tific   p r o p o s als:       T ab le  2 .   L ea r n in g   o n to lo g y   al g o r ith m s   A l g o r i t h ms   a n d   M e t h o d s   i n p u t   o u t p u t   Li mi t s   O n t o   4   K D D   O n t o   K D D   Th e   l i mi t o f   t h e se  a p p r o a c h e a p p e a r   e i t h e r   o n   t h e   p r o c e ssi n g   t i me   o r   b y   t h e   f l e x i b i l i t y   w i t h   t h e   so u r c e o f   k n o w l e d g e .   K D D   4   O n t o   K D D   O n t o   O n t o K D D   4   O n t o   O n t o K D D   O n t o   O n t o   4   O n t o K D D   O n t o   O n t o K D D   O n t o   4   O n t o   O n t o   O n t o       In   th is   s tag e,   r esear ch e r s   [ 1 8 ,   21]   p r o p o s ed   s o m o n to lo g ical  lear n in g   s o lu tio n s   f o r   in teg r a tin g   th e   in p u k n o wled g e   s o u r ce s   ( i.e . ,   d ata s et  an d   a n   o n to lo g y )   a n d   th o u tp u o n to lo g y .   Fo r   in s tan ce ,   in   h is   wo r k ,   th au th o r   u n d er to o k   an   in - d ep th   s tu d y   o n   o n to lo g ical  m atch in g   f o r   k n o wled g ex tr ac tio n .   Du r in g   th e   o n to lo g ical  m atch in g   s tag es,  h ca r r ied   o u th o n to lo g i ca alig n m en b etwe en   o n o r   m o r k n o wled g e   s o u r ce s .   Hav in g   an a ly ze d   th e s wo r k s ,   we  n o ted   th at  th ey   ar ch ar ac ter is tic  o f   s h o r tco m in g s   in   ter m s   o f   th u s ed   ap p r o ac h es.   Ou r   an aly s i s   o f   t h r esu lts   o f   th r ec en tl y   p r o p o s ed   wo r k s   [ 3 ,   22]   r e v ea led   th at   th b est   m eth o d s   o f   o n to l o g ical  lear n i n g   ar b u ilt  o n   a r tific ial  in te llig en ce   ( AI )   a p p r o ac h es  d u e   to   th eir   co n tr ib u tio n   with   r eg ar d   t o   Kn o wled g e   ex tr ac tio n .   On to lo g ical  en r ich m en t:  As  th liter atu r d em o n s tr ates,  m an y   m eth o d s   o f   o n to lo g ical  e n r ich m en t   h av b ee n   i n tr o d u ce d   b y   r es ea r ch er s .   T h m ai n   o b jectiv e   o f   th eir   wo r k s   is   to   id en tif y   n o v el  k n o wled g s o u r ce s   f o r   g iv en   f ield ,   i n clu d in g   th k n o wled g r elev a n t   f o r   ed u ca tio n   ( t h co n tex o f   o u r   s tu d y ) .   Oth er   s tu d ies  as  in   [ 2 3 ]   p r o p o s ed   m eth o d s   f o r   tack lin g   c o r r esp o n d en ce   b etwe en   th in itially   cr ea ted   o n to lo g ies  an d   th o n id e n tifie d   b y   o u r   m a ch in in   o r d er   t o   en r ich   o u r   o n to lo g ical  k n o wled g r ep r esen tatio n   s y s tem   f o r   ed u ca tio n al  s y s tem s .   T h e   f iel d   o f   ed u ca tio n   p r o d u ce s   k n o wled g th r o u g h   e - lear n in g   s y s tem s   th at  f all  in to   d if f er en t   k n o wled g e   s o u r ce s   c ateg o r ies  an d   f o u n d   in   d if f er e n p lace s .   R esear ch er s   a r wo r k in g   o n   two   p h ases   o f   s u ch   k n o wled g id e n tific atio n th f ir s co n ce r n s   lo ca lizatio n ,   wh ile  th e   s ec o n d   s u g g ests   th in teg r atio n   o in tellig en ag en ts   f o r   b etter   id en tific atio n   o f   d elo ca lized   k n o wled g [ 2 4 ] .   Oth er   r esear ch er s   h av o f f er e d   web   s er v ices to   id en tify   n ew  d is tan t k n o wled g in   t h f ield .     2 . 2 .     K no wledg ex t ra ct io n ba s ed  o n neura l net wo rk s   Ar tific ial  in tellig en ce   ( AI )   ap p r o ac h es:  s u ch   ap p r o ac h es  h a v b ee n   in tr o d u ce d   in t o   m a n y   ar ea s   o f   s cien tific   r esear ch .   I s h o u ld   b n o ted   th at  s cien ce s   s u b s u m ed   with in   AI   r ep r esen th tr en d s   th at  will   d o m in ate  t h s ce n e   in   t h c o m in g   y ea r s   d u to   th eir   ef f ec ti v en ess   in   th e   d e v elo p m e n o f   m an y   s ec to r s .   Mo r e   r ec en tly ,   r esear ch e r s   in   th f i eld   h av p r o p o s ed   m eth o d s   f o r   ac ce n tu ated   h an d lin g   in   th s tag es  o f   ca r r y in g   o u th r esear ch   r esu lts   in   v ar i o u s   f ield s .   I n   th is   co n tex t,  r es ea r ch er s   h av p r o p o s ed   m eth o d s   f o r   ac ce n tu ate d   in v esti g atio n   an d   p r o ce s s in g   i n   th p h ases   o f   ca r r y in g   o u th eir   wo r k   i n   v a r io u s   f ield s .   Am o n g   th ese  f ield s   we   m ay   r e f er   to   th f ield   o f   r o b o ti cs.  Fo r   e x am p le,   th e   au th o r   in   [ 2 5 ,   2 6 ]   h as  m ad e   a   co m p a r ativ s tu d y   o f   wo r k s   r elatin g   to   th is   v i b r an f ield   an d   its   o u tc o m es  an d   im p l icatio n s   f o r   in d u s tr y .   An o th er   ex am p le   is   th at  r esear ch er s   h av e   u n d er tak en   co m p ar ativ s t u d ies  to   m ak e   ag en t - b ased   m o d els.  Ma jo r ity   o f   th e   p in p o in ted   id ea s   an d   co n ce p ts   h a v an   au to m atic  asp ec in   t h at  th ey   tack le  m eth o d s   wh ich   h av b ee n   p r o p o s ed   f o r   d ea lin g   with   m ass iv d ata  in te g r atio n   i n   g iv en   ar ea .   Am o n g   th ese  co n ce p ts ,   we  m a y   r e f e r   to   a r tific ial  n eu r al   n etwo r k s   ( ANN)   an d   th e   r elatin g   ap p r o ac h es,  wh ich   ca n   b e   i n co r p o r ated   i n   v ar i o u s   f ield s ,   esp ec ially   th f ield   o f   ed u ca tio n ,   wh er th ey   ca n   b u s e d   in   p ar allel  p r o ce s s in g   o f   b ig   d ata  as  an   in p u t,  a n d   class if icatio n   o f   k n o wled g as a n   o u t p u t .   Am o n g   th ese  wo r k s   we  cite  [ 2 7 ] .   W OR D2 VE C I r ep r esen ts   th em b ed d in g   o f   lex ical  wo r d s   f am ilies   ( i.e . ,   wo r d   em b e d d in g ) ,   wh ic h   allo ws  v ec to r ial  r ep r esen tatio n   b a s ed   o n   k n o wled g s o u r ce s .   W ca n   u s wo r d 2 v ec   i n   t wo   d if f er e n way s :   C o n tin u o u s   b ag   o f   wo r d s   m o d el  ( C B O W )   an d   Sk ip - g r am   ( Gr am   ju m p ) .   O n   th o n h an d ,   th r ea lizatio n   o f   th wo r d s   v ec to r ial  r ep r esen ta tio n   with   C B OW   is   o b tain ed   b y   p r ed ictin g   th eir   co n ten f r o m   k n o wled g o f   th n eig h b o r in g   w o r d s .   I n   th is   ca s e,   th n o tio n   o f   "wo r d s   b a g d o es  n o im p ac t h o r d er   o f   wo r d s .   On   th o th er   h an d ,   t h s ec o n d   m eth o d ,   Sk i p - g r am ,   is   b ased   o n   an   a p p r o ac h   o f   p r ed ictin g   wo r d s   b ased   o n   t h co n tex o f   th eir   o cc u r r e n ce .   I n   th i s   ca s e,   th wo r d s   with   h ea v y   weig h t a r n eig h b o r in g   o n es.  T h ca l cu latio n   o f   th w o r d   ce n ter s   is   m ad b y   ar tific ial  n eu r al  n etwo r k s   wh ich   s im p lify   th d ata  p r o ce s s in g .   Dr awin g   o n   o u r   a n aly s is   o f   th wo r k s   w h ich   in te g r ate  W o r d 2 Vec   a p p r o ac h es,  we  n o ted   th at  W o r d 2 Vec   h as  a n   im p lic atio n   f o r   th e   ca s es  o f   k n o wled g e   ex tr ac tio n   f r o m   tex tu al  d o cu m e n ts   [ 1 3 ,   2 8 ] .   I n   o th er   w o r k s ,   it  was  u s ed   f o r   k n o wled g ex tr ac tio n   f r o m   s tr u ctu r ed   d o c u m en ts .   Ho wev er ,   we  eq u ally   n o ticed   th at  s u ch   wo r k s   h av s o m s h o r tco m in g s   in   ter m s   o f   th eir   k n o wled g s o u r ce s   n atu r a n d   ty p es.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8 7 0 8       I n tellig en t m a ch in f o r   o n to lo g ica l rep r esen ta tio n   o …  ( A b d ella d im  Ha d io u i )   1679   3.   T H E   M E T H O DO L O G Y   I n   o r d er   to   ac h iev e   o u r   m ai n   o b jectiv e,   wh ic h   h as  alr ea d y   b ee n   laid   o u t   ab o v e,   an d   wh ic h   r ev o lv es  ar o u n d   th r ep r esen tatio n   o f   m ass iv k n o wled g p r o d u ce d   b y   lear n in g   ac to r s ,   th p r esen wo r k   ad o p t s   th e   me th o d o l o g y   p r esen ted   in   Fig u r 1 .           Fig u r 1 .   T h m eth o d o lo g y   a d o p ted   f o r   o n to lo g ical  k n o wled g r ep r esen tatio n   in   MO OC s       B ased   o n   th is   m eth o d o lo g y ,   we  ad o p t   th r ee   alg o r ith m s th f ir s f o r   o n to lo g ical  m ap p in g ,   th s ec o n d   f o r   o n to lo g ical  lear n in g ,   w h ile  th th ir d   f o r   o n to lo g ical  en r ich m en t.  T h r o u g h o u th s tag es  o f   th r ea lizatio n   o f   th th r ee   s tated   alg o r ith m s ,   we  u s ar tific ial  in tellig en ce   ap p r o ac h es  f o r   th e x tr ac tio n / p ar allel  p r o ce s s in g   o f   k n o wled g r e ce iv ed   f r o m   m ass iv d ata  as a n   in p u t.  T h e   th r ee   elem en ts   ar in tr o d u ce d   as f o llo w:     T h f ir s alg o r ith m I n   th is   alg o r ith m ,   th s y s tem   r ec eiv es  m ass iv d ata,   wh ich   ar p r e p r o ce s s ed   b y   g en er ic  i n ter f ac es  a n d   ad ap te d   to   th e   ed u ca tio n al  f ield ,   f r o m   th e   o p er atio n al   m ass iv d ata  lay er   [ 2 ] .   W o r th   n o tin g   is   th at  th e   s y s tem   in v o l v es  two   ty p es  o f   in te r f ac es:  d atab ase  in ter f ac a n d   t h o n t o lo g ical   o n e.   I n   th is   s tag e,   o u r   al g o r ith m   m ak es  th m atch in g   b e twee n   d atab ase  attr ib u tes  an d   o n to lo g ical   attr ib u tes,  wh ich   h av e   alr ea d y   b ee n   p r o p o s ed   in   [ 7 ] ,   th at  is ,   th c o n ce p t u al  f r a m e wo r k   u s ed   f o r   k n o wled g ex tr ac tio n   f r o m   lear n in g   ac to r s .     T h s ec o n d   alg o r ith m : I n   th is   alg o r ith m ,   th s y s tem   in co r p o r ates o n to lo g ical  lear n in g   ap p r o ac h es d u r in g   k n o wled g e x tr ac tio n   f r o m   th d atab ase  lay er   in to   th o n to l o g ical  lay er .   Hen ce ,   t h s y s tem   s y n ch r o n izes   th b ig   d ata  in d u ce d   b y   th o p er atio n al  b ig   d ata  lay er   ( SQL  an d   NOSQL )   an d   th o n to lo g ical  lay e r   wh ich   is   o n   th o th er   in ter f a ce .   I n   th is   s tag e,   th alg o r ith m   p r o p o s es  an   ap p r o ac h   b ased   o n   ar tific ial   n eu r al  n etwo r k s   tech n iq u es  to   b etter   id en tify   n ew  s o u r ce s   o f   lo ca o r   d is tan k n o wled g e,   o n   th n atio n al   o r   in ter n atio n al  s ca le;  th en ,   it  f ee d s   th ex tr ac ted   k n o wled g e   in to   o u r   r ep r esen tatio n   s y s te m .   I n   p ar allel,   it  v er if ies  th q u ality   o f   th ac q u ir ed   k n o wled g as  well  as  its   im p ac o n   th ac to r s   p r o f iles   in   th e   ed u ca tio n al  f ield .     T h th i r d   alg o r ith m I n   th is   alg o r ith m ,   th s y s tem   m a k es  u s o f   s o m m eth o d s   f o r   id en tify i n g   k n o wled g e   in   lo ca MO OC s / o r   o t h er   M o r o cc a n   u n iv er s ities   MO OC s .   T h en ,   it  ad a p ts   th em   t o   o u r   o n to lo g ical  k n o wled g r e p r esen tatio n   s y s tem   [ 2 ] .   T h alg o r ith m   is   b ased   o n   W eb   in telli g en m eth o d s   co n f ig u r ed   f o r   th id e n tific atio n   o f   n ew  ac to r s   k n o wled g s o u r ce s th en ,   it  ad ap ts   th em   t o   th g en e r al   co n tex t o f   o u r   k n o wled g e x tr ac tio n   s y s tem .   T h o b jectiv o f   th ab o v em e n tio n ed   alg o r ith m   is   to   cr ea te  an   in tellig en k n o wled g r ep r esen tatio n   s y s tem ,   wh ile  in co r p o r atin g   t h b est  m eth o d s   o f   m ass iv k n o wled g id e n tific atio n   a n d   e x tr ac tio n   d e p en d i n g   o n   th r esu lts   in d u ce d   b y   th l ea r n in g '   ac to r s   in ter ac tio n s   in   MO OC   s y s tem .       4.   M AS SI V E   DA T P RE P RO CE SS I NG   I n   th is   s tag e,   we  ar p r o p o s ed   Ma p R ed u ce   m ac h i n lear n in g   b ased   o n   b i g d ata  p r o d u ce d   b y   MO OC s   [ 2 ]   to   p er f o r m   th p a r allel  p r e - p r o ce s s in g   o f   m ass iv d ata  f allin g   with in   v ar i o u s   s tr u ctu r es.  T h p r e - p r o ce s s in g   o f   k n o wled g s o u r ce s   is   ac h iev ed   b y   v ir tu o f   an aly zin g   th r esu lts   in d u ce d   b y   th lear n i n g   ac to r s   in ter ac tio n s   in   MO OC s .   T h is   s y s tem   [ 2 ]   p r o ce s s es  SQL  an d   No SQL  m ass iv d a ta  b y   an   alg o r ith m   b ased   o n   th HADO OP  ec h o   s y s tem   ass o ciate d   ap p r o ac h es .   I o f f er s   m ass iv s em i - s tr u ctu r ed   d ata  in   XM L   an d   R DF f o r m at  f o r   th o n to lo g ica l k n o wled g r ep r esen tatio n   s y s tem ,   th s u b ject  m atter   o f   th p ap er .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J  E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   11 ,   No .   2 Ap r il 2 0 2 1   :   1 6 7 5   -   1688   1680   5.   P RO P O SE M A CH I N E   I n   th is   d iag r am ,   we  p r o p o s e   g lo b al  ar c h itectu r o f   o u r   o n to lo g ical  k n o wled g r ep r esen tatio n   s y s tem   f o r   lear n in g   ac to r s   b as ed   o n   b ig   d ata  r esu ltin g   f r o m   th eir   in ter ac tio n s   in   o n lin lear n in g .   I s h o u l d   b e   n o ted   th at  o u r   s y s tem   is   o p e n   to   all  s o r ts   o f   k n o wled g s o u r ce s   at  th n atio n al  lev el;  it  is   en o u g h   to   lin k   th s o u r ce s   to   th e   s y s tem .   Fig u r 2   p r o p o s es  th e   elem en ts   p r er e q u i s ite  to   m a k th e   s em an tic  r ep r esen tatio n   o f   t h ac to r s '   k n o wled g e.           Fig u r 2 .   Acto r s   k n o wled g r ep r esen tatio n   s y s tem   b ased   o n   MO OC s       5 . 1 .     O nt o lo g ica m a chine f o k no wledg re presenta t io n in MOO C   T h is   s y s tem   m ak es  th o n to lo g ical  r ep r esen tatio n   o f   th e   b ig   d ata  p r e - p r o ce s s ed   in   [ 2 ] .   T h e   r ep r esen tatio n   b eg in s   with   th e   o n to lo g ical  m ap p i n g   alg o r ith m   ( alg o r ith m   1)   b etwe en   th e   i n p u Data Set  an d / o r   o n to lo g ies  k n o wled g s o u r ce s   an d   th o u tp u o n to lo g ies.  T h en ,   th o n to lo g ical  lear n in g   al g o r ith m   ( alg o r ith m   2 )   f ee d s   k n o wled g e   s o u r ce s   e x tr ac ted   f r o m   o n lin lear n i n g   t h r o u g h   in to   th o u tp u t o n to lo g ies.  T h is   p r o ce s s   is   r ea lized   th r o u g h   tr an s f o r m in g   m ass iv d ata  in to   m ass iv o n to lo g ical  k n o wled g e ,   wh ile  m ak in g   u s o f   th e   ar tific ial  n eu r al  n etwo r k s   th r o u g h o u t th s tag e s   o f   o n to lo g ical  k n o wled g e   co n s tr u ctio n .     Fin ally ,   in   an   im p o r tan later   s tag e,   th o n to lo g ical  en r ich m en alg o r ith m   ( alg o r ith m   3 )   d etec ts   n ew   k n o wled g s o u r ce s   in   MO OC s .   T h is   a lg o r ith m   r ep r es en ts   o n s tag am o n g   o th e r s   p r o p o s ed   in   o u r   Fra m ewo r k   [ 7 ] : I n   t h is   s tag e,   we  f o cu s   o n   s o m d ef in itio n s   o f   o u r   s y s tem   v ar iab les:   Def in itio n   1 : Fo r   ea c h   g iv e n   o n to lo g y   as in p u t o f   th s y s tem   we  h av e:      Oi n i   =   {   Oi n 1 , Oi n 2 ,   . . , Oi n n   }   In   tha t :     Oi n i   =   { Ci , Ri , Vi }   A n d   ( Ci =   { C1 , C2 ,   . . , Cn   } , Ri =   {   R1 , R2 ,   . . , Rn   } ,     V i =   {   V1 , V2 ,   . . , Vn   }   )   in   wi c h   Ri   =   { is _ pa r t , pa r t _ of } ;       Def in itio n   2 :   Fo r   ea c h   g iv e n   o n to lo g y DS in i   =   { D Sin 1 , DS in 2 ,   . . , DS in n   }     in   th at:      DSin i   =   {   Ai , Ti , Vi   }   a n d   ( Ai =   { A1 , A2 ,   . . , An   }   , Ti =   { T1 , T2 ,   . . , Tn   }   ,       Vi =   { V1 , V2 ,   . . , Vn   }   ) .       Def in itio n   3 :   C alcu latio n   o f   th s im ilar ity   [ 1 ]   b etwe en   c o n ce p ts   Sim  ( C i,  C i+1 )   in   th at:      E x tr ac tio n   f u n ctio n   b ased   wo r d       ( 1 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8 7 0 8       I n tellig en t m a ch in f o r   o n to lo g ica l rep r esen ta tio n   o …  ( A b d ella d im  Ha d io u i )   1681     E x tr ac tio n   f u n ctio n   b ased   co n ce p ts        ( 1 , 2 ) = 2 × 3 1 + 2 + 2 × 3   ( 2 )     Su ch   as:  N   r ep r esen ts   th e   lev e o f   th n o d e;   wi   r e p r esen ts   th en ter ed   wo r d s Ci   r ep r esen ts   th c o n ce p t   in   t h o n to lo g ies.    Def in itio n   4 :   Fo r   ea c h   g iv e n   o n to lo g y   Oo uti   =   {   Oi n _ pe r t , Oi n _ n on pe r t   }   in   th at     O out _ pe r t   =   {   Ci , Ri , Vi }   a n d   ( Ci =   { C1 , C2 ,   . . , Cn   } , Ri =   {   R1 , R2 ,   . . , Rn   } , Vi =   {   V1 , V2 ,   . . , Vn   } )       a n d   O out n o n per t =   {   Ci , Ri , Vi   }   a n d   ( Ci =   { C1 , C2 ,   . . , Cn   } , Ri =   {   R1 , R2 ,   . . , Rn   } , Vi =   {   V1 , V2 ,   . . , Vn   } ) , F or   e a c h   give n   on tol ogy     O r e f s uc h   O r e f   =   O out _ pe r t .       Def in itio n   5 :   ar tific ial  n e u r al  n etwo r k s   ar d ef i n e d   b y   lear n in g   f u n ctio n   o n to lo g y :     1 () n ii i f x w x = =+   ( 3 )     Su ch   as: wi  an d   x i th i n p u o f   th ANN  m ac h in e,   β th ac tiv atio n   th r esh o ld   o f   n o d   Def in itio n   6 :   T h e   two   m ath em atica l m o d els f o r   ex t r ac tin g   th wo r d s   ar C B OW   an d   Sk ip - g r am :     C B O W       1 , 0 1 ( ) l og ( / ) n t t j t c j c j f x p w w T + = =    ( 4 )       Sk ip - g r am     1 , 0 1 ( ) l og ( / ) n t j t t c j c j f x p w w T + = =    ( 5 )     Su ch   as:  L et  ar th ce n tr al  tar g et  wo r d   wt  an d   th c o n tex w o r d   wj  r esp ec tiv ely   i n d ex e d   to   an d   in   th d ictio n ar y .   T h co n d itio n al  p r o b ab ilit y   o f   g en e r atin g   t h wo r d   co n tex f o r   th g iv e n   ce n tr al  tar g et  wo r d   ca n   b o b tain ed   b y   p e r f o r m in g   th s y s tem   o n   th i n ter n al  p r o d u ct  o f   t h v ec to r .     5 . 2 .     T he  co ntr ibu t io n o f   t his   m a chine    5 . 2 . 1 .   O n to l o g ic a m a p p in g   la y e r   I n   th is   s tag e,   o u r   s y s tem   u s es  an   ap p r o ac h   wh ich   is   m o r e   ad eq u ate   f o r   m ak in g   co r r esp o n d e n ce s   b etwe en   d atab ase  attr ib u tes  ( SQL  AND  N OSQL )   an d   o n to lo g ical  attr ib u tes  ( OW L ,   R D F ) .   Ou r   in v esti g atio n   o f   th r elatin g   liter atu r r ev ea ls   th at  r esear ch er s   h av p r o p o s ed   m an y   ap p r o ac h es  an d   m e th o d s   d ea lin g   with   m ass iv e   d ata  in teg r atio n   [2 9 ] .   I n d ee d ,   th e   r elev an ce   o f   o u r   ap p r o ac h   is   ap p a r en at  th le v el  o f   i n co r p o r atin g   th ad d e d   v alu es  o f   b i g   d ata - b ased   lin k ed   an d   o p en   d ata   th r o u g h   we b   k n o wled g e   in teg r atio n .   Hen ce ,   th is   alg o r ith m   o f f e r s   g e n er ic  s o lu t io n s   f o r   th e   m a p p in g   b etwe en   th ele m en ts   o f   R DB MS  an d   th o s o f   R DF  an d   OW L .   T h is   lin k ag is   i n tr o d u ce d   b y   o u r   c o n ce p t u al  m o d el lin g   p r o p o s ed   in   o u r   o n to lo g y - b ased   c o n ce p t u al  f r am ewo r k   [ 7 ] ,   b y   s o   d o in g ,   we  d eter m in e d   a   s tr u ctu r ed   a n d / o r   s em s t r u ctu r e d   d ataset   in   o n lin lea r n in g   s y s tem s   th r o u g h :     DS ( Attr ib u te,   ty p e,   v alu e)   An d   OW L   o n to lo g ical  r ep r ese n tatio n   th r o u g h   th f o llo win g   attr ib u tes:     ON  ( class ,   R ,   Valu e)   T h o b jectiv e   in   t h is   s tag lies   in   th tr an s f o r m atio n   o f   d ataset  in to   o n t o lo g y .   On li n lear n in g   s y s tem s ,   in   th is   s tag e,   p r o d u c b ig   d ata  i n   ac c o r d a n ce   with   s ev er al  s tr u ctu r es  th at  a r p r e - p r o ce s s ed   b y   o u r   m atch in g   lear n i n g th is   wo r k   p er f o r m s   th p r e - p r o ce s s in g   o f   th m ass iv d ata  p r o d u ce d   b y   ac to r s   [ 2 ] .   T h is   wo r k   tak es  b ig   d ata  f r o m   an y   s tr u ctu r as  in p u t;  it  f o llo ws  th at  it  ap p lies   m an y   m eth o d s   to   an aly ze   an d   p r e - p r o ce s s   th em .   Ou r   aim   h er is   to   m ak an   au to m atic  m ap p i n g   b etwe en   d atab ase  attr ib u tes  an d   th o n to lo g ical  o n es,  r esp ec t in g   th s tan d ar d s   o f   o n to lo g ical  m ap p in g   [ 1 8 ] .   I n   g iv en   s tag e,   o n t o lo g ical  m ap p in g   u s es  lin k ed   an d   o p en   d ata  f o r   in co r p o r ati n g   k n o wled g f r o m   v ar i o u s   s o u r ce s   b ased   o n   SP AR QL   lan g u ag e ,   wh ich   is   a   q u er y   la n g u a g f o r   web   s em an tic  d ata  ac ce s s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J  E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   11 ,   No .   2 Ap r il 2 0 2 1   :   1 6 7 5   -   1688   1682   T h m ap p in g   al g o r ith m T h e   m ap p in g   f u n ctio n s   d ea lt  with   in   v ar io u s   wo r k s   ar o f   d if f er en s o r ts .   Dr awin g   o n   s u ch   wo r k s ,   we  d eter m in m ap p i n g   f u n ctio n s   b etwe en   k n o wled g s o u r ce s   ( Data s et   an d /o r   o n to lo g y   in p u t)   an d   o n t o lo g y   o u tp u in   o u r   k n o wled g ex t r a ctio n   s y s tem   [ 2 ] .   T h f o llo win g   alg o r ith m   s h o ws,   in   d etail,   all  th s tep s   to   f o llo w:     Alg o r ith m   Input:   Ω = DS {A, T, V} or O in {C in , R in   , V in   }// Knowledge sources and knowledge destination are not  the same concepts (DataSet or owl to OWL case).   Output:    O out {C out , R out  , V ou t } // knowledge collections of learning actors according toactor  categories.   Start     IF(DS ≠0) THEN   Ω ← DS    Step 1 ://  Source and destination are not the same concepts (the case DataSet to ontology)   , , , l o g ( ) m a x ij ij z z i i f D W fd = // Extraction of key concepts wi, j     v = 1 , 0 1 l o g ( ) T t j t t c j c j p W W T + =  //matching between source s attributes (dataset) and  ontologies destination (knowledge)   12 12 12 ( ) ( ) ( , ) | ( ) | | ( ) | v w v w sr e l w w v w v w =     // Calculation of the semantic similarity of knowledge  [relatedness, our ref].     IF(srel = 1) THEN    w1 et w2 are synonymous   ELSE     IF (srel = 0) THEN   w1 and w2 are syn onymous   ELSE   IF(srel = 0) T HEN   w1 and w2 are not similar otherwise // we will look for the type of  relationship, we propose an evaluation rule (metonymy, antonym, hyperonym,  hyponym, ....).   SVM on calculating offset   Ri = SVM (wi, wj) // call to our semanti c relation extraction algor ithm   O out    O out  + {Wi,Ri,Vi}   END IF   END IF   END IF   ELSE   Ω ← OWL.   Step 2: //   OWL Alignment of source ontology  and global ontology objects (C,  P, V) the  ontology   O1 (C1, P1, V1) the ontology O2 (C2, P2, V2) the ontology   AL = {en1, e n2, coresp} en1 an entity of O1, en2 an entity of O2, coresp  correspondence between w1 and en2 //Correspondence between the source  attributes (dataset) and destination (knowledge)      ( 1 , 2 ) = 2 × 3 1 + 2 + 2 × 3 // Calculate the similarity between  knowledge  [relatedness,note ref].    FOR each w1 in Entity1 then    Sim_temp = null;    FOR each w2 de Entity2   Sim= {sim (name1, name2), sim (label1, label2), sim (content1, content2)}   IF sim > sim_temp     sim_temp = sim     elemen t =w2   end if   END    Al    Al+ {w2, elem ent, sim_temp}   end    O out    Al   END IF   return O out   End   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8 7 0 8       I n tellig en t m a ch in f o r   o n to lo g ica l rep r esen ta tio n   o …  ( A b d ella d im  Ha d io u i )   1683   5 . 2 . 2 .   O n t o l o g ica lea r n i n g   la y e r   I n   th is   s tag e,   o u r   m ac h in p a r am eter izes  th k n o wled g r ep r esen tatio n   s y s tem   [ 7 ] ,   wh ich   is   b ased   o n   th r esu ltin g   o n to lo g y   o f   all  k n o wled g s o u r ce s   ( NOSQL   o r   SQL)   [ 2 ]   em an atin g   f r o m   th o p er atio n al  b ig   d ata  lay er .   Ou r   o b jectiv h e r is   to   p r o p o s an   o p tim a m eth o d   f o r   au t o m atic  f ee d in g   o f   o u r   o n to lo g ical   k n o wled g b ase  th r o u g h   d ete ctin g   th n ew  k n o wled g p r o d u ce d   in   o u r   b asic  s y s tem   an d   b y   m ea s u r in g   th e   s im ilar ity   o f   th e   r ec eiv e d   k n o wled g e.   T h is   o b jectiv is   ac h iev ed   r esti n g   o n   th e   alr ea d y   co n d u cted   s tu d ies   on  th b est  m eth o d s   o f   o n to lo g ic al  lear n in g   th r o u g h   th ca lcu l atio n   o f   th s im ilar ity   o f   th ac q u ir ed   k n o wled g e.   I n   o r d er   to   h a v a n   e n v ir o n m e n ca p a b le  o f   s y s tem atic  a n d   r ap id   lear n in g ,   we  h av e   m ad e   i n - d ee p   an aly s is   o n   th ex is tin g   lear n in g   m eth o d s   in   th liter atu r [3 0 ] .   Am o n g   th m eth o d s ,   we  h av id en tif ied   s u p er v i s ed   an d   u n s u p er v is ed   lear n in g   m eth o d s   [ 3 1 ] .   I n   th is   alg o r ith m ,   th er is   r an g e   o f   p r o ce s s es  t o   b a p p lied   o n   o u r   s y s tem .   Fo llo win g   an   an aly s is   o f   th wo r k s   p u b lis h ed   in   s cien tific   jo u r n als  r elatin g   to   o u r   r esear ch   ar ea ,   we  o b s er v ed   th at  all  o f   th ta k en   a p p r o ac h es we r b ased   o n   o n e   o r   all  o f   t h f o llo win g   s tep s :     I d en tific atio n   o f   s tr u ctu r e d   d at r ec eiv ed   f r o m   th e   o p e r atio n a l m ass iv d ata  lay er .     Def in itio n   o f   t h tr an s m is s io n   c h an n el  b etwe en   th m ass iv d ata  an d   m ass iv k n o wled g i n ter f ac es.     Def in itio n   o f   t h tr an s m is s io n   m ea n s   f r o m   p r e - p r o ce s s ed   m a s s iv d ata  to   o n to lo g ical  lay er     I m p lem en tatio n   o f   o n to lo g ical  lear n in g   alg o r ith m .     I n teg r atio n   o f   ar tific ial  n eu r al   n etwo r k s - b ased   ap p r o ac h es f o r   p ar allel   p r o ce s s in g   o f   d if f er e n k n o wled g e   s o u r ce s .   L o ad in g   alg o r ith m I n   th is   alg o r ith m ,   we  m o d if y   t h d ata  id en tifie d   b y   o u r   k n o wled g ex tr ac tio n   s y s tem .   I n   th is   s tag e,   th g o al  is   to   m ak o u r   lear n i n g   s y s tem   o p tim al  an d   f ast,  an d ,   th u s ,   th e   m o s in teg r ate d   at  th lev el  o f   o u r   tar g et  k n o w led g r ep r esen tatio n   s y s tem .   Hen ce ,   th is   alg o r ith m   is   d e f in ed   as f o llo ws:       Alg o r ith m   Input:   Mega_data: the preprocessed  missives data;   Global_Onto: the output ontologies;   C: communicational channel.   Ou t pu t :     Space of knowledge relevant for learning actors: SPAQL or NSPARCL    Start:   Ad di ng   th st re am   re ce iv ed   fr om   Me ta _b ig da ta   in   O_ co ll ec ti on   wh il e   re sp ec ti ng   th structure de fined at the start(wi , xi )   1 () n ii i f x w x = = +   // Application of the formula for calculating different  possible cases    IF (f(x) > β ) thenThe activation of neurons if they pass the threshold for the  acquired knowledge.   Y = SVM (act (activities), n ote, TR (quarter), mm (memory), st (style), kg, peda  (p edagogies), inter (interpretation), mode_e (mode of education), us_it (IT  usage), inno (Innovation))// we define two classes pert and not pert in such a way  that the actor with the note higher than 10  belongs to the relevant class c       IF(y <1) then       O out  nonpert= O out   nonpert+ {Ci, Ri}     ELSE        O out  pert= O out   pert+ {Ci, Ri}       END IF     END IF   End     5 . 2 . 3 .   O nto lo g ica l e nrichm ent   la y er   T h is   s tep   is   p r o p o s ed   i n   o r d er   to   g iv o u r   k n o wled g r e p r esen tatio n   s y s tem   m o r s ca lab ili ty   in   ca s o f   ac q u is itio n   o f   o th e r   k n o w led g s o u r ce s   ( SQL  an d / o r   NOSQL )   an d ,   th u s ,   en r ic h   it   b y   ea ch   r ec eiv ed   o n to lo g ical   k n o wled g e.   T h e   s y s tem   in   q u esti o n   p r o v id es   r ich   en v ir o n m e n f o r   e d u ca tio n al  en titi es  with   r eg ar d   to   lear n in g   ac to r s   k n o wled g r ep r esen tatio n .   Fo r   th e   en r ich m en t o f   s u ch   r ep r esen t atio n ,   as  o u r   s tu d ies   s h o w,   Mo r o cc a n   g o v er n m e n t ,   lik o th er   g o v e r n m e n ts ,   h a s   s et  th o b jectiv o f   cr ea ti n g   o n li n lear n in g   s y s tem s   as  r ef er en ce   ( i.e . ,   MO OC s ) o u r   s y s tem   m ak es  u s o f   ac to r s '   in ter ac tio n s   in   th ese  s y s tem s   as   k n o wled g s o u r ce s .   T h in te g r atio n   o f   MO OC   s y s tem s   i s   b ein g   g en er alize d   at  th lev el  o f   all  Mo r o cc an   u n iv er s ities   [ 2 2 ,   3 2 ] .   B y   an al y zin g   th ese  s y s tem s ,   we   f in d   th at  th ey   y ield   m ass iv k n o wled g th at  ca n   b in teg r ated   in t o   o u r   k n o wled g r ep r esen tatio n   s y s tem .   I f o llo ws  th at   it  is   p r er eq u is ite  t h at  we  th in k   o f   th e   m ea n s   o f   o n to lo g ical  en r ich m en th at  m ak d is co v er y   o f   th e   b est  n ew  k n o wled g wh en   co n n ec ted   with   s o m MO OC s   in   u n iv er s ities .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J  E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   11 ,   No .   2 Ap r il 2 0 2 1   :   1 6 7 5   -   1688   1684   T h is   o b jectiv is   ac h iev ed   t h r o u g h   th i n teg r atio n   o f   a r t if icial  in tellig en ce - b ased   ag e n t s   to   th d is co v er y   o f   k n o wled g at  th lev el  o f   th Mo r o cc an   MO OC   s y s tem .   I n   th liter atu r e,   we  h av id en tifie d   n u m er o u s   r esear ch es  wo r k s   th at  d ea with   o n to lo g ical  en r ic h m en p r o jects,  th e   b asic  p r i n ci p le  ar o u n d   wh ich   r ev o lv es  th o n to lo g ical  r ep r e s en tati o n   o f   ed u ca tio n al  r eso u r ce s .   I n   ad d itio n   to   th ese  m eth o d s ,   th is   alg o r ith m   aim s   to   id en tify   n ew  s o u r ce s   o f   k n o wled g e,   a n d   th en   a d ap t   s u ch   s o u r ce s   to   o u r   p r o p o s e d   s y s tem   [ 7 ]   wh ich   p r o v id es a   f r am ewo r k   f o r   ex tr ac tin g   k n o wled g f r o m   lear n in g   ac to r s .   E n r ich m en t   Alg o r ith m On to l o g ical  en r ich m e n t:  As  p r esen ted   in   th f o r eg o in g ,   th is   alg o r ith m ,   in   p r in cip le,   p r o p o s es  m eth o d   o f   id en tif y in g   d is tan k n o wle d g s o u r ce s ,   b it  o n to lo g y   ( Oi)   o r   m ass iv d ata   ( DSi).   T h alg o r it h m   p r o v id es   in   d etail  th s tep s   to   f o llo f o r   b etter   o n to lo g ical  e n r ich m e n t:     Alg o r ith m   Input:   Ip, structure, Area, country,    Massive data   D = {di}   An ontology: O = {oi} as input   Output:   Collection of knowledge based on domain ontology.   Start:   A dding new knowledge to an external knowledge  source location   IF Dsi ≠ 0   Ω = Dsi     Call to big data preprocessing approaches;     Call to the ontological mapping algorithm;     Call to the Step 1 function of the mapping algorithm;     Call to the ontological loading algo rithm.   ELSE     Call to the ontological mapping algorithm;      Call to the Step 2 function of the mapping algorithm.   END IF   End       6.   E XP E R I M E N T   I n   th is   ex p er im e n t,  we  em p h asize  th im p o r ta n ce   o f   th o n to lo g ical  m ap p in g   s tag in   th e   ex p er im en tal  ev al u atio n   o f   th f u n ctio n i n g   o f   o u r   m ac h i n e .   T h r esu lts   o f   th is   ex p er im e n g iv u s   an   i d ea   ab o u t h r ee l   ex p e r ien ce   o f   th is   m ac h in e.   I n   th is   ex p er im e n tal  p h ase,   o u r   s y s tem   tak es  a s   in p u m ass iv d ata   o f   lear n in g   ac tiv ity   tr ac es  in   XM L   f o r m at  ( m ass iv d ata  p r e - p r o ce s s ed   b y   o u r   lear n in g   m ac h in [ 2 ] ,   f o r   ex am p le  d ataset  ( 2 2 9   0 2 2   r o w ) ) .   Ma s s iv d ata  tr ac es   wer ex tr ac ted   f r o m   th o n lin lear n i n g   s y s tem   o f   th Mo h am ad ia   Sch o o o f   E n g in ee r in g   ( E MI ) .   T o   d o   th o n to lo g ical  m ap p in g ,   we  will u s th o n t o lo g ical  r e p r esen tatio n   ed ito r   P r o tég é ,   wh ich   r e p r esen ts   an   o n t o lo g i ca m ap p i n g   t o o t h at  in teg r a tes  p lu g - in   f o r   tr a n s f o r m i n g   k n o wled g e   s o u r ce s   ( Data s et,   XM L )   to   o n to lo g y   ( OW L ) .   T h is   to o p er f o r m s   o n to lo g ical  m ap p i n g   f o r   th s em s tr u ctu r ed   d ata   ( XM L ) .   I n   th is   m ap p in g   s tag e,   th Pro teg e   o n to lo g ical  r e p r esen tatio n   to o in teg r ates  p lu g - in   f o r   m ap p in g ,   am o n g   th ese  to o ls   we   h av e   i n   th O n to p   m ap p i n g   liter atu r wh ich   r ep r esen ts   a n   o n to lo g ical  m ap p i n g   t o o l.   T h co r r esp o n d e n ce   is   m ad eith er   b y   co d i n g   o r   b y   g r ap h ic  ass is tan t.  Fig u r 3   s h o ws  i n   d etail  th e   co r r esp o n d en ce   m a d in   o u r   c ase.   I n   th is   s tep ,   we  h av as  o u t p u an   o n to lo g ical  k n o wled g r ep r esen tatio n   o f   lear n in g   ac to r s .   T h e   Fig u r 3   s h o ws  th r ep r esen tatio n   class ,   r esu ltin g   f r o m   th ap p licatio n   o f   th o n to lo g ical  m ap p in g   f u n cti o n   p r o v id e d   b y   th O n to p   p lu g - i n .   Fo llo win g   th e   an aly s is   o f   th e   k n o wled g p r o d u ce d   b y   o u r   s y s tem ,   we  o b s er v e   th at  th is   latter   s o r ts   o u k n o wled g e,   wh ich   is   av ailab le  f o r   u s as  p ar o f   b o t h   f o r m al  an d   in f o r m al  o n lin e   lear n in g   s ess io n s ,   d e p en d in g   o n   ac to r s   p r o f iles .   A cc o r d in g ly ,   it  ca n   cr ea te   an   en v ir o n m en f o r   d ev elo p i n g   s u ch   p r o f iles .   W n o ted   th at  k n o wled g f alls   in to   two   ca teg o r ies:     a.   R elev an k n o wled g e,   wh ich   is   p ar o f   th m ass iv k n o wled g e,   d ep en d s   o n   th e   f lo o f   th m ass iv d ata  ex tr ac ted   at  th le v el  o f   th o p e r atio n al  d ata   lay er .   I n d ee d ,   th ex tr ac ted   d ata  ar o f   d if f e r en s o r ts .   W e   m ay   r ef er   f o r   ex am p le  t o   th f o llo win g :     Kn o wled g r elate d   to   ef f ec ts th is   ty p r e p r esen ts   th e   k n o wled g r e f lectin g   th e f f ec ts   o f   t h ac to r s ,   s u ch   as c o p y in g   th f ile,   c o n s u ltin g   t h d o c u m en ts ,   an d   r ea d i n g   d o c u m en ts ,   etc.     Kn o wled g y ield ed   d u t o   p r o d u ctio n s   d u r in g   lear n in g   s ess io n it  is   th r esu lt   o f   ac t o r s in ter ac tio n s   ( an s wer in g   q u esti o n s ,   test   ev alu atio n s ,   an d   ex a m s ,   etc. )     Kn o wled g p r o d u ce d   b y   v ir t u o f   ac ce s s   to   f il e s it   is   t h ty p o f   k n o wled g r elatin g   to   th s u m m ar ies p r o d u ce d   f r o m   t h f iles   co n s u lted   d u r i n g   lear n in g   s ess io n   etc.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.