Necesidad Semántica
Otra forma de plantearse el problema
Empecemos desde el principio:
Sintaxis formal, demasiados grados libertad
Formalizar nivel conceptos,que se escriben como se quiera
Necesidad Semántica
Elemento común con iniciativas previas
Redes semánticas, lógicas descriptivas, sistemas de producción (reglas), KIF,
Nueva aportación?
Sistema global
Representación Conocimiento + WWW
Necesidad Semántica
Extensión Web actual
Formalización facilita procesamiento por computador
Cooperación humano-computador (HCI), asistencia enfrentarse Web
Agentes Web Semántica
No sólo tecnología, principios
Principio: Identificador Universal
Todo referenciable mediante URIs
documentos, servicios, personas, lugares
URI
URL: localizador, de-referenciable.
URN: sólo identificador (p.e. ISBN)
Principio: Modelo Grafo
Modelo común datos bajo nivel, en el aplicar mapeos.
Tripleta. Elementos:
Recurso: algo identificable por una URI
Propiedad: relaciones binarias entre recursos
Objeto: URI o literal
Conjunto tripletas: Grafo
http://recursos.org/recurso1
http://recursos.org/recurso2
http://recursos.org/propiedad1
Principio: Modelo Grafo
Ejemplo grafo RDF:
Grafo puede modelar árbol, tabla,
Principio: Modelo Grafo
Problema interoperabilidad vocabularios
Definir un conjunto de etiquetas
Formalizar su semántica para facilitar interoperabilidad
Mecanismos para mapear vocabularios
Principio: Diseño Minimalista
Estandarización mínima
Proporcionar marco global con reglas de mapeo para interoperabilidad a nivel semántico
Subclase
Disjunto
Clase equivalente
Propiedad equivalente
Mismo individuo
(Gp:) ?
Song
Class
Audio
Class
subClassOf
http://music.org/song1
type
title
Property
attribute
Property
subPropertyOf
Literal
Class
…
title
type
domain
range
RDFSchema
RDF
type
Principio: Diseño Minimalista
RDFSchema: primitivas tipo OO
tipo
clase, propiedad
subclase, subpropiedad
dominio, rango
Principio: Diseño Minimalista
Lenguaje Ontología Web (OWL)
Aumentan el detalle del modelo conceptual
Primitivas OWL:
clases y propiedades equivalentes equivalentClass, equivalentProperty
clases disjuntas disjointWith
propiedades opuestas, transitivas, simétricas inverseOf, TransitiveProperty, SymmetricProperty
Cardinalidades maxCardinality, minCardinality
Propiedad valor único FunctionalProperty
Propiedad valor identificador InverseFunctionalProperty
Principio: Facilitar Evolución
Construir sobre lo ya existente
Principio: Información Parcial
Sacrificar integridad a cambio de escalabilidad
Cualquiera puede decir cualquier cosa sobre cualquier cosa
Suposición Mundo Abierto: no se hacen inferencias que nuevos hechos puedan refutar
0
1
3
2
maxCardinality 2
(n = 2)
minCardinality 3
(n = 3)
Nuevos hechos
4
Principio: Red Confianza
Afirmaciones no ciertas/falsas
Nivel de confianza (contexto)
Redes sociales, caminos de confianza, demostraciones, firma electrónica,
Ejemplos:
FOAF: redes sociales
KAOS/REI: lenguajes políticas acceso
Firma digital RDF
Generación demostraciones lógicas
Valor Web Semántica
Sitio" donde "conectar" datos diferentes fuentes, marco común
Modelo de datos grafo
Semántica formal para interoperabilidad
Valor info exponencial respecto conexiones
Ley de Metcalfe: redes ordenadores, N(N-1)/2
Ley de Reed: redes sociales, 2N-N-1
Ciclo de Vida Información
Web Semántica: ciclo de vida información
Fuentes de información
Web Semántica
Consumidoresde conocimiento
BD
XML
(Gp:) WWW
Agente
Usuario
Fuentes Web Semántica
Editores ontologías Protege, SWOOP, WebODE,
Web existente (HTML), fuente principal:
lenguaje natural
minería semántica de datos
screen scraping
Aprovechar Web dinámica (BBDD?HTML)
Modelo Relacional ? RDF (+ ontología)
Fuentes Web Semántica
Consulta RDF ? SQL:
(?p, dc:author, http://pub.org/authors#Bizer)
SELECT DISTINCT Papers.PaperID, Persons.URI FROM Rel_Person_Paper, Persons, Papers WHERE Rel_Person_Paper.PersonID = Persons.URI AND Papers.PaperID = Rel_Person_Paper.PaperID AND Persons.URI = http://pub.org/authors#Bizer;
Rel_Person_Paper
Persons
Papers
Papers.PaperID
Persons.URI
5
http://pub.org/authors#Bizer
Subject
http://conf.org/CON04/paper#5
Predicate
http://purl.org/dc/elements/1.1/creator
Object
http://pub.org/authors#Bizer
PaperID
URI
Fuentes Web Semántica
Fuente también XML (XHTML)
Microformatos: patrones uso elementos XHTML para codificar datos + presentación
Ej.: hCard (patrón vCard)
Tantek Çelik
GDDRL (Gleaning Resource Descriptions from Dialects of Languages)
< head profile="http://www.w3.org/2003/g/data-view>
< link rel="transformation"
href="http://www.w3.org/2000/06/dc-extract/dc-extract.xsl" />
BEGIN:VCARD FN:Tantek Çelik URL:http://tantek.comORG:Technorati END:VCARD
< div class="vcard">< a class="url fn href="http://tantek.com">Tantek Çelik< /a> < div class="org">Technorati< /div>< /div>
Fuentes Web Semántica
ReDeFer: semántica implícita en XSD
XSD2OWL: XML Schema Def. ? OWL
XML Schema OWL element|attribute rdf:Property element@substitutionGroup rdfs:subPropertyOf
element@type rdfs:rangecomplexType owl:Class
XML2RDF: XML ? RDF modelar árbol con grafo + semántica
Ejemplos: MPEG-21, MPEG-7, NewsML
Fuentes Web Semántica
Procesar la Web Semántica
Semántica explícita: automatización procesos + complejos
Inferencia lógica:
Demostradores LPO
Razonadores Lógica Descriptiva
Programación lógica
Motores reglas
Alineación ontologías:
inferencia + estructura + lingüística +
Integración de datos
Servicios Web Semánticos
OWL-Full
OWL-DL
DLP
LP
Procesar la Web Semántica
Implementación OWL-DL Ontología Copyright
Copy ? Pattern' (1)
Pattern' = ?theme.{content01} (2)
Pattern'' = Pattern' ? (3) ( ( = 3 recipient ) ? (4) ?recipient.(¬ {peerC, peerD, peerB} ) ) (5)
[ a Copy; theme :content02; recipient :peerB ]
Copy
Pattern
[ a Copy; theme :content01; recipient :peerC, :peerD ]
Pattern
[ a Copy; theme :content01; recipient :peerB, :peerC, :peerE ]
Uso Web Semántica
Agentes software
Usuarios humanos
Aprovechar semántica explícita para ajustar información a necesidades usuario
Ej.: modelos semánticos para
Usuario: FOAF,
Dispositivo: CC/PP,
Interacción Humano – Computador
Interacción Humano – Web Semántica
usabilidad,accesibilidad, DCU
formalización arquitectura información,
Uso Web Semántica
Situación: modelo interacción grafo
Poco usable, mapeo directo modelo datos
Alternativas: interacción centrada usuario
mSpace: navegador poli-jerárquico, consultas dinámicas interactivas.
Uso Web Semántica
Tabulator: navegador Web Semántica
interacción genérica árbol
modelos específicos (mapa, calendario,
)
Uso Web Semántica
Rhizomer: modelo genérico Web clásica
Hábito interacción con HTML
enlaces, tablas, formularios,
Web Semántica ? HTML + Web 2.0
Abstracción almacén RDF (Sesame, Jena,
)
Servicio web, REST (HTTP):
GET: consultar
PUT: modificar
POST: crear nuevo
DELETE: borrar
MetadataStore
Rhizomer
Client
REST
Uso Web Semántica
Rhizomer
Almacén grafo
Navegación fragmentos
Uso Web Semántica
Cliente AJAX (interacción mejorada)
Consultas: SPARQL (SQL Web Semántica)
Respuestas: fragmentos RDF/XML
Presentación/Edición: transformación XSL
RDF ? HTML
RDF ? HTML Forms
Aplicar cambios: envío formulario
HTML Form ? RDF
Uso Web Semántica
ver, RDF2HTML
editar, RDF2HTMLForm
ver, RDF2HTML
añadir
Escenario del Ciclo de Vida
Mashup Semánticocombinar datos en Web Semántica aportando valor añadido
Escenario: preparar viaje evento
Fuentes: combinar en modelo común
Red social amigos (localización lat/long)
Programa evento
Restaurantes (dirección y horarios)
Procesamiento
Uso: diferentes visualizaciones
Escenario del Ciclo de Vida
FOAF (Friend of a Friend)
Vocabulario descripción personas (RDF)
nombre, dirección, foto, amigos,
Escenario del Ciclo de Vida
Programa conferencia: en base de datos
< rdfcal:vevent>
< rdfcal:dtstart>2006-10-05< /rdfcal:dtstart>
< rdfcal:dtend>2002-10-07< /rdfcal:date>
< rdfcal:location>Popayán< /rdfcal:location>
< /rdfcal:vevent>
BD
Inicio: 5 de octubre de 2006
Fin: 7 de octubre de 2006
Lugar: Popayán
HTML
RDF Calendar
Escenario del Ciclo de Vida
Página web listado restaurantes
HTML ? RDF (screen scraping)
Procesar lista URL (restaurantes)
Para cada página web
XPath: indica fragmento HTML
Identificar: nombre, horario, dirección,
Generar RDF
Escenario del Ciclo de Vida
Escenario del Ciclo de Vida
Escenario del Ciclo de Vida
Lista restaurantes: screen scrapping
http://simile.mit.edu/solvent/screencasts/solvent_screencast.swf
< rdf:Description rdf:ID=http://…>
< rdfs:label>Parador
< /rdfs:label>
< geo:lat>2°32
< /geo:lat>
< geo:long>76°46
< /geo:long>
< tampu:horario>
< /tampu:horario>
< /rdf:Description>
Escenario del Ciclo de Vida
Procesamiento
Los amigos de mis amigos son mis amigosfoaf:knows rdf:type ? owl:TransitiveProperty
Filtrar amigos cerca Popayán
tampu:horario equivalente a rdfcal:vevent
Escenario del Ciclo de Vida
Uso
Visualizar información de forma integrada
Diferentes vistas según tipo información
lat/long
vevent
Desarrollos Empresariales
No sólo investigación
Algunas empresas implicadas:
HP Labs: Jena y Joseki [1]
IBM: herramientas alphaWorks [2]
Altova: semanticworks [2]
TopQuadrant
TopBraid Composer: editor ontologías
D2RQ para importar BBDD
Integración
Oracle
Oracle Spatial 10g: soporte nativo RDF
Modelo de datos grafo
Inferencia RDF/S + reglas propias
SQL y API Java
Microsoft Research
SensorMap: visualizar datos sensores en tiempo real mediante interfaz geográfica.
Temperatura, cámaras, tráfico,
Descripción sensores ontología OWL
Profium
Profium: router información semántica
CMS basado en metadatos semánticos
Cerebra
Cerebra: herramientas WS (editor ontologías, gestor ontologías,
).
Comprada por WebMethods para Servicios Web semánticos, integrado en Fabric.
NASA
Integración de datos internos.
RDF y OWL para:
Razonamiento datos geoespaciales [1]
Navegar bases de conocimiento complejas
Integrar personas, organizaciones, proyectos y competencias ? Proyecto POPS [2]
NASA: POPS Project
Localización de expertos
75.000 personas)
Datos dispersos 3 BBDD
personal, competencias y proyectos
RDF + ontologías para integración
mSpace + navegación redes sociales
Conclusiones
Clave: marco común compartir datos
fácil comparar y mezclar datos
Semántica explícita
Integración de datos
Alineación de ontologías
Razonamiento lógico
Uso: Interacción Humano-Web Semántica
Más allá del modelo interacción grafo
Nuevos (y antiguos) modelos interacción
Futuro
Mucho por hacer
Fuentes: LN, HTML, XML, BBDD
Procesamiento: razonadores, reglas, integración, servicios
Uso: Web 2.0 + Web Semántica
En mente los principios
Web Semántica no sólo tecnología
Palabras clave: mashup semántico [1]
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