Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas Dr. Héctor G. Ceballos CIICI 2012

Resumen La Web Semántica surge de la incapacidad de la web tradicional para explotar toda la información que se encuentra disponible en ella. Pasar de una web de documentos a una web de datos se convierte ahora en la meta dorada de la iniciativa de Tim Berners Lee y que es liderada actualmente por el World Wide Web Consortium (W3C). Sin embargo la tarea no era fácil y el título de Web 2.0 le es arrebatado por las comunidades en línea que crean dinámicamente su propio contenido. Sin embargo la apuesta por la semántica no decae, sino que se reconfigura en este nuevo escenario. Por ejemplo, Facebook y Google confían en que las búsquedas semánticas pueden ayudar a los usuarios a encontrar lo que realmente quieren, y a dirigir mejor sus campañas de publicidad por supuesto. La Wikipedia concentra una gran cantidad de conocimiento que eventualmente se constituirá en un repositorio de información semánticamente estructurada. Y las compañías que desarrollan sistemas de información y bases de datos empresariales también están pendientes de esta tecnología: de alguna manera habrá que migrar la información actual. Sin embargo aún hay varios pendientes antes de que la Tecnología Semántica alcance su plena madurez. Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 2

Contenido  El origen de la Web Semántica  Tendencias  Tecnología Semantic Web  Aplicaciones actuales  Perspectivas  Conclusiones  Buzzwords Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 3

El origen de la Web Semántica ¿Qué es? W3C Lenguajes y protocolos Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 4

¿Qué es la Web Semántica?  En el año 2000, Tim Berners Lee propone una nueva versión del Web:  Una web entendible por personas y por máquinas.  Una Web de datos, no sólo de documentos  Información anotada con etiquetas, ligas o estructuras complejas.  Que permitan encontrar inequívocamente lo que se busca.  Donde agentes realicen operaciones por nosotros. Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 5

World Wide Web Consortium  Define los estándares para describir y relacionar contenidos.  La actividad de W3C se define alrededor de Grupos de Trabajo temáticos ( Working Groups ) compuestos por miembros de la académicos y de la industria.  Estos grupos generan recomendaciones que se adoptan como estándares de facto. Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 6

Tecnologías, estándares, formatos y lenguajes  Definir propiedades y relaciones en la información.  Conectar componentes web. Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 7

Resource Description Framework  Todo es un objeto, identificado por un URI. Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 8

Vocabularios (Ontologías OWL)  Clases y propiedades  Herencia (taxonomía de clases)  Restricciones de clases y de propiedades.  Ej. Propiedades transitivas (part-of)  Individuos descritos en términos de tripletas:  Modelado de dominios específicos. Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 9

Entendimiento común Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 10 Dean Allemang and Jim Hendler. Semantic Web for the working ontologist Morgan Kaufmann.

Tendencias Semántica suave Redes sociales y social tagging. Estandarización de vocabularios Linked Data Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 11

Semántica suave  Es prácticamente imposible anotar todo el contenido actual de la web.  Contextos semánticos: relaciones probabilísticas entre términos.  Mesa – Silla – Librero: Mueblería (85%)  Mesa – Platillo – Mesero: Restaurante (90%)  ¿Volver a la incertidumbre? Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 12

Redes Sociales  La información es directa o indirectamente etiquetada por los usuarios.  Ej. Personas, lugares y fechas en fotos de Facebook.  Cantantes y canciones en YouTube.  Identificadores de personas y temas (#) en Twitter.  Los comentarios más valiosos son elegidos por la comunidad (Likes o retweets).  Objetivo: mejorar ganancias en publicidad. Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 13

Social tagging  Ha sido el primer paso para etiquetar contenido masiva y colectivamente.  Wisdom of the crowds  Folksonomies : sistema colectivo de etiquetas (Tags).  Sinónimos, homónimos, polisemia  Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 14

¿Una nueva torre de Babel?  Múltiples ontologías de dominio.  Fragmentación, falta de portabilidad de datos, limitada interoperabilidad.  Estandarización de vocabularios por sectores.  Ej. Biomedicina:  The Gene Ontology  Mapeo de ontologías. Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 15

Repositorios de vocabularios  TONES Ontology Repository  browser browser  W3C Ontology repositories  es es Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 16

Linked Data  Mejores prácticas para:  Publicar información en RDF  Ligar contenido entre sitios  Navegar información  Buscar e indexar  Un paso firme hacia la construcción de la Web Semántica. Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 17

Tecnología Semantic Web Editores, Generación de vocabulario, Visualización y análisis, Mapeo, Almacenamiento masivo, Razonadores, Suites de integración Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 18

Editores Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 19 Altova SemanticWorks

Generación de vocabulario Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 20 AlchemyAPI

Visualización y análisis Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 21 Cytoscape

Mapeo de ontologías Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 22 Agreementmaker

Almacenamiento Masivo Nov/ OpenLink Virtuoso Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas

Inferencia  Razonadores de Conceptos  Sistemas de lógica de Primer Orden  Pellet, Racer Pro, etc.  Aproximaciones probabilísticas  Redes Bayesianas, Lógica Difusa  Extracción y razonamiento modular  Large Knowledge Collider (LarKC). Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 24

Suites de integración Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 25 TopBraid Suite

Administradores de Contenido Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 26 Lin Clark.

Aplicaciones actuales SAPHIRE, BioPortal, DBPedia, Metadata Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 27

SAPPHIRE  The University of Texas Health Science Center at Houston (2004).  Monitoreo y evaluación de situaciones de riesgo en salud pública.  Integración de información de hospitales del área de Houston.  Control de epidemias después de Katrina. Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 28

BioPortal Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 29  Stanford University School of Medicine  National Center for Biomedical Ontology (2005)  Investigación biomédica y práctica clínica  18.1 Millones

DBPedia  Free University of Berlin and University of Leipzig (2007)  Anotación de Wikipedia:  Linked data + RDF  3.64 M de cosas anotadas  1.83 consistentes Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 30

Linking Open Data Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 31

Microdata – Rich snippets  Google, Yahoo y Bing (2011)  Vocabularios estándar para anotar páginas: schema.org (Microformats)schema.org  Clases y propiedades de Personas, Lugares, Eventos, Organizaciones, etc.  Google está empezando a explotar los microdatos: Rich snippets. Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 32

Marbles Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 33

Perspectivas 10 años de desarrollo por delante En organizaciones grandes Aplicaciones futuras Jugadores clave Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 34

10 años de desarrollo Hype Cycle for Web Computing, 2012 (Gartner) Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 35

En organizaciones grandes  Extraer conocimiento de su propiedad intelectual.  Representación de conocimiento y datos no estructurados.  Análisis de investigaciones previas para aprender a partir de la experiencia.  Administración de conocimiento.  Proveer acceso a memorias corporativas para la toma de decisiones.  Organizaciones inteligentes. Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 36

Aplicaciones futuras  Interoperabilidad entre aplicaciones y sitios web.  Ej. Reservaciones de vuelos y hoteles.  Descubrimiento automático de conocimiento.  Ej. identificar patrones de consumo.  Encontrar resultados relevantes en un contexto dado.  Ej. Comida vegetariana en una ciudad que visito.  Búsqueda semántica de información.  Ej. Películas filmadas después de 1990 y nominadas al Oscar. Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 37

Empresas clave Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 38 (Gartner, 2011)

Tecnología Semántica para Organizaciones Inteligentes  Tecnológico de Monterrey (2012)  Asociado a la Cátedra de Investigación en Sistemas Inteligentes.  2 profesores y 4 tesistas Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 39

Integración semántica de información Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 40

La investigación del Tec como un gran grafo navegable e indexable Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 41

Recomendaciones de colaboración científica Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 42

Conclusiones  Semantic Web está en la etapa de la adolescencia.  La Web 2.0 (Redes Sociales y Wikis) está dando paso a la Web Semántica.  Empiezan a surgir aplicaciones más aterrizadas como el MicroData y Drupal 7.  Los formatos de representación se han simplificado (Linked Data).  Boom de ontologías y herramientas.  Las nuevas aplicaciones: KM, Data integration, Search engines.  Aún hay problemas cuya solución deberán desarrollarse en los próximos 10 años. Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 43

Buzzwords Academia  Description Logics  Ontologies  Knowledge Engineering  Knowledge Management Empresas  Semantic Web  Conceptual models  Unstructured data  RDF Stores  Corporate memory Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 44

Para más información  Tim Berners-Lee, James Hendler and Ora Lassila. The Semantic Web. Scientific American, May 2001.The Semantic Web. Scientific American  Shadbolt, N., Berners-Lee, T. and Hall, W. (2006) The Semantic Web Revisited. IEEE Intelligent Systems, 21 (3). pp ISSN W3C. Semantic Web Activity. Semantic Web Revisited  OWL Premier.  Markus Krötzsch, Frantisek Simancik and Ian Horrocks. A Description Logic Primer. arXiv: v1 [cs.AI] 19 Jan  OpenStructs Wiki. Ontology Tools.  Gene Phifer. Hype Cycle for Web and User Interaction Technologies, Gartner.  Bizer, C., Heath, T., and Berners-Lee, T. Linked Data – The Story so far. International Jouornal on Semantic Web and Information Systems (IJSWIS).Linked Data – The Story so far Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 45

Preguntas y comentarios Dr. Héctor G. Ceballos Nov/2012 Semantic Web: Orígenes, Tendencias y Perspectivas 46