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La web semántica (página 2)




Enviado por Pablo Turmero



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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

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Necesidad Semántica
Elemento común con iniciativas previas
Redes semánticas, lógicas descriptivas, sistemas de producción (reglas), KIF,…
Nueva aportación?
Sistema global
Representación Conocimiento + WWW

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Necesidad Semántica
Extensión Web actual
Formalización facilita procesamiento por computador
Cooperación humano-computador (HCI), asistencia enfrentarse Web
Agentes Web Semántica
No sólo tecnología, principios

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Principio: Identificador Universal
Todo referenciable mediante URIs
documentos, servicios, personas, lugares …
URI
URL: localizador, de-referenciable.
URN: sólo identificador (p.e. ISBN)

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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

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Principio: Modelo Grafo
Ejemplo grafo RDF:

Grafo puede modelar árbol, tabla, …

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Principio: Modelo Grafo
Problema interoperabilidad vocabularios
Definir un conjunto de “etiquetas”
Formalizar su semántica para facilitar interoperabilidad
Mecanismos para mapear vocabularios

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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:) ?

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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

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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

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Principio: Facilitar Evolución
Construir sobre lo ya existente

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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

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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

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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

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Ciclo de Vida Información
Web Semántica: ciclo de vida información
Fuentes de información
Web Semántica
Consumidoresde conocimiento
BD
XML
(Gp:) WWW

Agente
Usuario

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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)

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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

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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>

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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 …

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Fuentes Web Semántica

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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

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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 ]

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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,…

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Uso Web Semántica
Situación: modelo interacción grafo
Poco usable, mapeo directo modelo datos
Alternativas: interacción centrada usuario
mSpace: navegador poli-jerárquico, consultas dinámicas interactivas.

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Uso Web Semántica
Tabulator: navegador Web Semántica
interacción genérica árbol
modelos específicos (mapa, calendario,…)

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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

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Uso Web Semántica
Rhizomer
Almacén grafo
Navegación fragmentos

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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

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Uso Web Semántica
ver, RDF2HTML
editar, RDF2HTMLForm
ver, RDF2HTML

añadir

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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

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Escenario del Ciclo de Vida
FOAF (Friend of a Friend)
Vocabulario descripción personas (RDF)
nombre, dirección, foto, amigos,…

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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

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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

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Escenario del Ciclo de Vida

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Escenario del Ciclo de Vida

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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>

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Escenario del Ciclo de Vida
Procesamiento
“Los amigos de mis amigos son mis amigos”foaf:knows – rdf:type ? owl:TransitiveProperty

Filtrar amigos cerca Popayán
tampu:horario equivalente a rdfcal:vevent

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Escenario del Ciclo de Vida
Uso
Visualizar información de forma integrada
Diferentes vistas según tipo información

lat/long
vevent

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Desarrollos Empresariales
No sólo investigación …
Algunas empresas implicadas:
HP Labs: Jena y Joseki [1]
IBM: herramientas alphaWorks [2]
Altova: semanticworks [2]

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TopQuadrant
TopBraid Composer: editor ontologías
D2RQ para importar BBDD
Integración

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Oracle
Oracle Spatial 10g: soporte nativo RDF
Modelo de datos grafo
Inferencia RDF/S + reglas propias
SQL y API Java

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Microsoft Research
SensorMap: visualizar datos sensores en tiempo real mediante interfaz geográfica.
Temperatura, cámaras, tráfico,…
Descripción sensores ontología OWL

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Profium
Profium: router información semántica
CMS basado en metadatos semánticos

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Cerebra
Cerebra: herramientas WS (editor ontologías, gestor ontologías,…).
Comprada por WebMethods para Servicios Web semánticos, integrado en Fabric.

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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]

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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

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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

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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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