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 amigos”foaf: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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