Web Semántica Tejiendo una red de significados Disertante Lic. Giannella Ligato Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional Buenos Aires Seminarios Athena 21 de agosto de 2007

Personaje del día Tim Berners-Lee “El padre de la Web”

Tim Berners-Lee -Londres, Ambos padres matemáticos. -Estudió en el Queen’s College, en la Universidad de Oxford. -Allí construyó una computadora con una soldadora, algunos circuitos TTL, un procesador M6800 y un televisor. -En 1989, en el CERN, Tim Berners-Lee y Robert Caillau propusieron juntar hipertexto con DNS y TCP: así nació la World Wide Web. -El 6 de agosto de 1991 vio la luz el primer sitio web de la historia:

-Esta computadora NeXT fue el primer server y tuvo el primer navegador y el primer editor web de la historia. -Tim Berners-Lee escribió el código del navegador y el del server. Tim Berners-Lee -Por si esto fuera poco, también es el padre del lenguaje HTML. -En 1994, Tim Berners-Lee fundó la W3C, la organización que lidera la definición de estándares para Internet. C ERN

Hoy, Tim Berners-Lee sigue trabajando en la W3C, y es investigador senior en el MIT. Sigue prefiriendo estas tareas antes que la actividad privada. Tim Berners-Lee Además, por supuesto, es el primer impulsor de la Web Semántica

Citas de Tim Berners-Lee:  “The power of the Web is in its universality. Access by everyone, regardless of disability is an essential aspect”.  “The Web is now philosophical engineering. Physics and the Web are both about the relationship between the small and the large”.  “You affect the world by what you browse”.  “Sites need to be able to interact in one single, universal space”. Tim Berners-Lee

Web Semántica Tejiendo una red… de significados

Temario Cómo funciona internet hoy Qué es la web semántica: metadatos, XML, RDF Coffee break. Qué es una ontología y para qué sirve: OWL Cómo integramos todo esto: webservices Cómo funcionará internet mañana.

Cómo funciona la web hoy ¿Organizar mi viaje?

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Caramba… Quizá tenga más suerte con el hotel

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La red no es para mí, es imposible encontrar algo… ¡Necesito un agente de viajes!

Cómo funciona la web hoy Mil maneras de referirse a lo mismo, y también referencia a distintas entidades con el mismo significante  ambigüedad y falta de precisión. Los datos no están inmediatamente disponibles para ser procesados por otro software. Los datos no están interconectados, cada sitio es una “isla”.

Cómo funciona la web hoy Tráfico desde buscadores  Miles de resultados con poca precisión  Resultados altamente sensibles al vocabulario  Resultados inconexos, páginas en vez de sitios Intensiva en tiempo y trabajo del usuario Máquinas “tontas” Información no clasificada Baja interoperabilidad

Cómo funciona la web hoy En todo caso, se puede extraer datos, pero no información ni menos aun conocimiento. Los buscadores entienden las palabras pero no las relaciones. ¿Cómo hago para buscar “hoteles con media pensión disponibles en Buenos Aires”? Media pensión  categoría Disponibles  fecha … etc…

Cómo funciona la web hoy Recurso Flechas = links

¿Entonces…? Así funciona la web hoy… ¿Tienen solución estos inconvenientes? Según la W3C, la solución posible es la Web Semántica

Qué mejorará la web semántica Máquinas que comprendan significados Discriminación automática de relevancias Interoperabilidad Búsquedas más eficientes: resultados certeros en menos tiempo  Usuario ocupado en la toma de decisiones y no en las tareas repetitivas  ¡¡Éxito para encontrar lo que buscábamos!!

Qué es la web semántica sintaxis. (Del lat. syntaxis, y este del gr. σ ύ νταξις, de συντ ά σσειν, coordinar). 1. f. Gram. Parte de la gramática que enseña a coordinar y unir las palabras para formar las oraciones y expresar conceptos. 2. f. Inform. Conjunto de reglas que definen las secuencias correctas de los elementos de un lenguaje de programación.

Qué es la web semántica semántico, ca. (Del gr. σημαντικ ό ς, significativo). 1. adj. Perteneciente o relativo a la significación de las palabras. 2. f. Estudio del significado de los signos lingüísticos y de sus combinaciones, desde un punto de vista sincrónico o diacrónico. ¡¡¡Inform.!!!

Qué es la web semántica Una red de significados Información clasificada Jerarquía de datos Infraestructura ordenada

Qué es la web semántica Recurso es sinónimo de es hijo de es miembro de es autor de es citado por es parte de es amigo de dicta clases en Flechas = relaciones y propiedades

Qué es la web semántica Un ejemplo concreto:

Qué es la web semántica La web semántica implica una infraestructura común, mediante la cual se pueda compartir, procesar y transferir información de forma sencilla.* *Según la definición oficial de W3C Esta infraestructura hace que las máquinas comprendan el significado de la información  se facilita y agiliza el trabajo humano.

Web semántica Definición de Tim Berners Lee: Una web semántica es una red de datos que pueden ser procesados directa o indirectamente por máquinas. Es una web extendida que permitirá a humanos y máquinas trabajar en cooperación mutua

¿Cómo hacemos para que las máquinas entiendan significados?  Hacer máquinas más inteligentes  Enfoque IA  Hacer datos más inteligentes  Enfoque WS Web semántica

¡¡Buaaaaaa, nadie me quiere!!! No te preocupes, Roboto, que cuando necesite un agente te voy a llamar

¿Cómo se logra esto? La web semántica requiere de: Metadatos Ontologías Y para aprovechar todo su potencial… Lógica y motores de inferencia Agentes inteligentes IA

Stack de web semántica

Datos más “inteligentes”

Datos en la web semántica La web semántica requiere de datos inteligentes, esto es: Independientes de las aplicaciones Clasificados Parte de una ecosistema mayor de información (ontología).

Metadatos Etimológicamente, datos que hablan de datos  ayudan a clasificar los datos Metadatos: Datos acerca de estructura y contenido de los documentos de la web, sean [X]HTML, imágenes, video, audio, documentos de texto, etc. Metadatos

Recurso  Propiedad  Valor [Sujeto  Predicado  Objeto] Ya se usan ampliamente en [X]HTML, en PDF, en archivos de ofimática, etc. Metadatos sociales: folksonomies.

Metadatos Ejemplo [X]HTML: Holamundo.htm Recurso Propiedad Valor Ejemplo folksonomies: delicious, YouTube, flickr…

Vamos por partes…

URI Uniform Resource Identifiers, identificadores de recursos únicos, sin posibilidad de ambigüedad. Puede ser una localización (URL), un nombre (URN) o ambos. Ejemplos: urn:isbn:

Unicode Estándar para representar y manipular texto en cualquier idioma del mundo. Tiene un repertorio de más de caracteres.

XML eXtensible Markup Language - Metalenguaje de etiquetas extensibles, se puede “acomodar” a las necesidades de cada uno. -Esquemas que definen y restringen su estructura. -Establece relaciones básicas pero no una semántica  todavía nos falta un paso.

XML Ejemplo: <!DOCTYPE correo [ ]> Pepe Lola Hola ¿Todo bien?

XML Ejemplo: Gran Hotel Pirulo 3

RDF Resource Description Framework (infraestructura para la descripción de recursos)‏ *No exclusivamente, también puede usar otras (N3, RxR, Turtle, N-Triplex, Trix). Soluciona las carencias de XML, y agrega semántica. Es un modelo de metadatos que usa la sintaxis de XML*. Sigue el modelo Recurso  Propiedad  Valor (triple)‏

RDF Ejemplo de RDF-XML: <rdf:RDF xmlns:dc=" " xmlns:rdf=" "> La Universidad Tecnológica Nacional

RDF Ejemplo de RDF-XML: 4 Madrid Hyatt

RDF y XML no son lo mismo XML es básicamente un formato de datos, una sintaxis que permite gran flexibilidad. No hay significado (semántica) embebido en un archivo XML; no se puede hacer demasiado a menos que se cuente con un tipo particular de XML extra (un schema, como XHTML or SVG). En cambio, RDF es un modelo que, a pesar de no tener la flexibilidad de XML, soluciona algunos de sus inconvenientes y agrega semántica.

Otros ejemplos de implementaciones: RSS 0.90 y 1.0 Proyecto FOAF RDF C :\ D o c u m e n ts a n d S e tti n g s\ T a n a Li g a t o \ D e s kt o p \ A t h e n a \f o a f. r d f

RDFS RDF trabaja con un RDF Schema (RDFS): definición de vocabulario RDFS no provee clases ni propiedades particulares de una aplicación, sino que otorga un framework para describir esas clases y propiedades. Es una especie de type system para RDF (comparable a los type systems usados en OOP como Java).

RDFS Las clases en un RDF Schema son comparables a las clases en lenguajes de programación orientada a objetos. Los recursos pueden ser definidos como instancias de clases o subclases de clases.

RDFS Ejemplo:

Invitación … pero ahora ya tenemos que empezar a hablar de taxonomías y ontologías. ¿Tomamos primero un café?

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Taxonomías - Una taxonomía es un vocabulario controlado ordenado jerárquicamente. - Vocabulario controlado: lista cerrada de términos definidos y únicos (sin ambigüedad). - Una taxonomía define la clasificación de términos y los principios que rigen esa clasificación. - Las relaciones de una taxonomía están dadas por los tesauros.

Ontologías Vocabularios que las máquinas pueden entender, especificados con la suficiente precisión como para permitir diferenciar términos y referenciarlos de manera precisa y unívoca. Las ontologías están referidas a un dominio de información, un área de conocimiento determinada.

Ontologías Entonces:  Una ontología define conceptos y relaciones en un área de conocimientos, de manera unívoca.  Una ontología captura información lógica de manera tal que de ella pueda inferirse información.

Ontologías Ejemplo: class-def alojam % alojam es una clase class-def transporte % transporte es una clase subclass-of NOT alojam % separada de alojam class-def hotel subclass-of alojam % los hoteles son subc de alojam class-def habit slot-constraint is-part-of % habit son parte del hotel has-value hotel class-def avion subclass-of transporte class-def bus subclass-of transporte

Ontologías

OWL Web Ontology Language: Lenguaje para definir ontologías. -OWL fue creado como forma común de procesar el contenido de la información web - no para mostrarlo sino para procesarlo -Trabaja sobre RDF -Usa sintaxis XML -Es un estándar con 3 sublenguajes: -OWL Lite -OWL DL (incluye OWL Lite) -OWL Full (incluye OWL DL)

OWL Ejemplo: Un ejemplo aun más elaborado: C:\Documents and Settings\Tana Ligato\Desktop\Athena\airport-ont.htmC:\Documents and Settings\Tana Ligato\Desktop\Athena\airport-ont.htm

Integración: webservices Qué es un webservice (definición oficial)‏ “Es un conjunto de aplicaciones o de tecnologías con capacidad para interoperar en la Web. Estas aplicaciones o tecnologías intercambian datos entre sí con el objetivo de ofrecer servicios. Los proveedores ofrecen sus servicios como procedimientos remotos y los usuarios solicitan un servicio llamando a estos procedimientos a través de la Web”.

Integración: webservices

Resumiendo…

Componentes para una WS XML nos da la sintaxis para documentos estructurados, pero no agrega semántica. XML XML Schema restringe la estructura de documentos XML y extiende a XML con datatypes. XML Schema RDF es un modelo de datos para objetos ("recursos") y relaciones entre ellos. Provee semántica simple para este modelo de datos, y puede ser representado con sintaxis de XML. RDF RDF Schema es un vocabulario para describir clases y propiedades de recursos RDF, usando semántica para jerarquías generalizadas de esas propiedades y clases. RDF Schema OWL agrega vocabulario para describir propiedades y clases: entre otros, relaciones entre clases, cardinalidad, igualdad, características de propiedades, etc. OWL

Cómo funcionará la web mañana La web semántica permitirá: -... realizar deducciones lógicas realizar inferencias combinar información generar información “nueva” a partir de la existente realizar consultas complejas automatizar procesos.

Cómo funcionará la web mañana - “El viaje perfecto”: avión, hotel, restaurante, visa, trámites para llevar mascotas, vacunas. - “El mini-asesor contable”: impuestos, fechas de pago, lugares, bancos, noticias. - “Una agenda médica”: cartilla de la obra social, sacar turno, procesar receta, pedir los lentes.

¿Preguntas? Preguntas con delay : escribime a ?

Bibliografía y recursos - Ivan Herman: Introduction to the Semantic Web. W3C, Disponible en AAVV: Spinning the Semantic Web: Bringing the World Wide Web to Its Full Potential. The MIT Press, AAVV: Resource Description Framework. W3C, 1998 y ss. Disponible en -Tim Berners-Lee: Weaving the web. Harper, Daconta et al: The Semantic Web, a guide to the future of XML, Web Services and Knowledge Management. Wiley and Sons, AAVV: The Semantic web: on the respective roles of XML and RDF. IEEE, Disponible en  ¡¡INTERESANTE!! -Jena, framework para desarrollar aplicaciones de web semántica (Java): -Protégé, herramienta para modelar ontologías:

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