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Publicada porSantiago Paz Sánchez Modificado hace 8 años
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Licenciatura en Informática Mayta Luis Carlos Base de datos Semántica: Lineamientos para una implementación exitosa
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Agenda Resumen Introducción Marco teórico Desarrollo Perspectivas Futuras Conclusión Referencias
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1.1 Resumen La implementación de tecnologías semánticas en gestores de base de datos requieren de lineamientos que difieren uno de otro, según el proveedor.
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1.2 Resumen El contexto de ejecución también puede variar. Instalación nueva de un gestor de base de datos. Actualizar a una versión más actual sobre un gestor ya existente. Subrogar a versiones anteriores.
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1.2 Objetivos Conceptualizar los términos que definen a las herramientas y modelos estandarizados de desarrollo semántico. Describir las eventualidades y las premisas necesarias para solventar problemas de compatibilidad y usabilidad en un gestor licenciatario. Exponer los lineamientos para la implementación semántica sobre el gestor.
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2.1 Introducción Una base de datos es la representación de un sistema del mundo real. El contenido simboliza una captura del estado de un contexto.
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2.2 Introducción Actualmente, las estructuras de datos proporcionadas por los modelos relacionales no apoyan el diseño, la evolución y el uso de bases de datos complejas.
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2.3 Introducción Las bases de datos semánticas integran una evolución de los sistemas informáticos.
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2.4 Introducción: características Establece una estructura de información sólida. Permite un manejo uniforme, flexible entre máquinas y usuarios. Interpreta el significado y la relación con otros datos de forma autónoma y programable.
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2.5 Introducción: características Posibilita el intercambio eficiente de conocimiento. Reduce la duplicidad y redundancia de la información. Simplifica el análisis de los procesos. Disminuye los costos. Mejora la toma de decisiones.
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3.1 Marco Teórico: Historia La necesidad de modelos semánticos de datos fue reconocida por la Fuerza Aérea de los EE.UU. en la década del 70. El Programa ICAM identificó la necesidad de mejorar el análisis y técnicas de comunicación para las personas involucradas que no estaban familiarizadas con términos informáticos.
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3.2 Marco Teórico: Historia El objetivo fue aumentar la productividad a través de la aplicación metódica de la tecnología informática. El Programa desarrolló una serie de técnicas conocidas como métodos IDEF. Constituidas por diversas funciones de modelaje, acciones y actividades de un sistema.
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3.3 Marco Teórico
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3.4 Marco Teórico: Descripción El término “web semántica” fue acuñado por el científico en computación Tim Berners-Lee, fundador de la World Wide Web (W3C). Las bases de datos semánticas son representadas por medio de ontologías, descriptas como una especificación explícita y formal de una conceptualización compartida.
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3.5 Marco Teórico: Descripción Especificación explícita porque en la ontología todo término debe ser definido de forma comprensible y terminante. Formal se refiere al formalismo análogo que se debe utilizar para la elaboración de las ontologías.
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3.6 Marco Teórico: Descripción Conceptualización porque incumbe a un modelo abstracto de algún fenómeno, objeto o dominio del mundo real. Compartida porque las ontologías representan el conocimiento consensuado y aceptado por una comunidad científica.
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3.7 Marco Teórico El término “ontología” proviene de la filosofía y se define como “el estudio metafísico de la naturaleza del ser y la existencia” o “la explicación sistémica de la existencia como es percibida por los humanos”.
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3.8 Marco Teórico La ontología comprende una base de datos en la cual se describen los conceptos relevantes de un dominio de conocimiento, algunas propiedades y sus relaciones.
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3.9 Marco Teórico Compartir la comprensión de un dominio entre usuarios o máquinas. Reutilizar el conocimiento contenido en una ontología. Facilitar el acceso a la información. Explicitar supuestos de un dominio. Analizar el conocimiento de un área temática en relación a términos.
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3.10 Marco Teórico Crear un entendimiento compartido. Facilita la comunicación entre los actores relacionados con su diseño y utilización. El conocimiento en las ontologías se estructura en base a los siguientes componentes: Clases, Propiedades o Atributos, Relaciones e Instancias.
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3.11 Marco Teórico El objetivo de la web semántica es permitir que la información y los servicios web sean accesibles eficientemente por los usuarios y las herramientas automatizadas. Las tecnologías RDF y OWL se desarrollaron para el intercambio, la integración de los datos en forma de amplios y descriptivos esquemas conceptuales.
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3.12 Marco Teórico Estas herramientas se han convertido en estándares para el desarrollo ontológico y sus implementación. El avance fue por la estandarización ponderada por un único organismo que regula los aspectos esenciales de la Web: la World Wide Web Consortium (W3C)
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3.13 Marco Teórico RDF (Resource Description Framework): el marco de descripción de recursos representa la información contenida en la Web. Define una sintaxis abstracta en la que se basa RDF y que sirve para vincular su sintaxis concreta a una semántica formal.
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3.14 Marco Teórico: Motivación Metadatos Web: proporcionar información sobre los recursos Web y los sistemas que los utilizan. Aplicaciones que requieran un modelo abierto de información en lugar de los modelos limitados. Hacer que los ordenadores generen información procesable, para que los datos sean procesados fuera del entorno en el que fue creado.
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3.15 Marco Teórico: Motivación Interfuncionamiento entre las aplicaciones que permitan combinar datos de varias aplicaciones para llegar a nueva información. Procesamiento automatizado de la información por parte los ordenadores y proporcionar un lenguaje estandarizado.
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3.16 Marco Teórico OWL (Web Ontology Language): el lenguaje de ontologías web está pensado para ser usado cuando la información contenida en los documentos necesita ser procesada por las aplicaciones el lugar de ser desplegada a los usuarios.
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3.17 Marco Teórico: Motivación XML proporciona una sintaxis superficial para documentos estructurados, pero no impone restricciones semánticas. XML Schema es un lenguaje que solo se utiliza para restringir la estructura de los documentos XML. RDF es solo un modelo de datos para objetos (recursos) y relaciones entre ellos, proporcionando una semántica simple.
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3.18 Marco Teórico: Motivación RDF Schema describe propiedades y clases de recursos RDF, con una semántica para la jerarquización tanto de propiedades como de clases. OWL añade más vocabulario para describir características de propiedades, clases enumeradas, tipos, relación, cardinalidad e igualdad.
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4.1 Desarrollo A continuación, se detallará la implementación de un modelo semántico y la información requerida para gestionar el motor de base de datos ORACLE Database Enterprise Edition 11.2 y así materializar las tecnologías semánticas.
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4.2 Habilitar tecnologías semánticas en una nueva instalación. 1. Conectarse a la base de datos como usuario SYS con privilegios SYSDBA (SYS AS SYSDBA e ingresar la contraseña de la cuenta SYS cuando se le solicite). 2. Iniciar SQL * Plus e introducir la siguiente declaración: Linux: @ $ORACLE_HOME/md /admin/catsem.sql Windows: @% ORACLE_HOME%\md\ admin\catsem.sq
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4.3 Actualización de las tecnologías semánticas para la Versión 11.1 Para comprobar si se necesita migrar datos RDF, se debe conectar con privilegios DBA y consultar la tabla MDSYS.RDF_PARAMETER: SELECT namespace, attribute, value FROM mdsys.rdf_parameter WHERE namespace = 'MDSYS' AND attribute IN ('FLOAT_DOUBLE_DECIMAL', 'XSD_TIME', 'XSD_BOOLEAN', 'DATA_CONVERSION_CHECK');
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4.4 Actualización de las tecnologías semánticas para la Versión 11.1 Si los atributos devuelven un valor de cadena no válida es necesario migrar los datos RDF. 1. Conectarse a la base de datos como usuario SYS con privilegios SYSDBA y escribir: SET CURRENT_SCHEMA = MDSYS 2. Asegurarse de que los usuarios MDSYS tenga los privilegios siguientes: INSERT privilege: en todas las tablas de aplicación en la red semántica
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4.5 Actualización de las tecnologías semánticas para la Versión 11.1 3. Iniciar SQL * Plus e introducir la siguiente declaración: EXECUTE sdo_rdf_internal.convert_old_rdf_data; 4. Introducir luego la siguiente declaración: Linux: @ $ ORACLE_HOME/md/admin/ semrelod.sql Windows: @% ORACLE_HOME%\md\ admin\semrelod.sql
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4.6 Subrogación en versiones anteriores de Tecnologías Semánticas. 1. Conectarse a la base de datos (versión 11.2) como usuario SYS con privilegios SYSDBA. 2. Iniciar SQL * Plus e introducir la siguiente declaración: Linux: @ $ ORACLE_HOME/md/admin/ semvmrecreate.sql/my_dir_path/ my_vm_recreate.sql Windows: @% ORACLE_HOME%\md\ admin\semvmrecreate.sql\my_dir_path\ my_vm_recreate.sql
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4.7 Remover el soporte de las tecnologías semánticas 1. Conectarse a la base de datos (versión 11.2) como el usuario SYS con privilegios SYSDBA. 2. Iniciar SQL * Plus, e introducir la siguiente declaración: Linux: @ $ ORACLE_HOME/md/admin/ semremov.sql Windows: @% ORACLE_HOME%\md\ admin\semremov.sql
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5.1 Perspectivas Futuras SPARQL (Sparql Protocol And Rdf Query Language): lenguaje de consulta de grafos RDF. Es factible avizorar la forma en que se podría extender su uso para las ontologías OWL.
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5.2 Perspectivas Futuras OWL 2: se extiende de OWL y junto con sus diversos perfiles ostenta de: Claves más expresivas Cadenas de propiedades Rango de datos enriquecidos Restricciones calificadas de cardinalidad Propiedades asimétricas, reflexivas y discontinuas
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5.3 Perspectivas Futuras Folcsonomías: indexación social a través del desarrollo de sistemas organizados por etiquetas.
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5.4 Perspectivas Futuras RDFa: proporciona un mecanismo para la extensión de RDF en documentos XHTML existentes.
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6.1 Conclusión La completa materialización de una web semántica parece todavía un poco lejana. Requiere de una profundización muy rigurosa a largo plazo de estándares únicos, fiables y reconocidos por parte de las corporaciones científicas. Para que puedan ser consagradas como referencia categórica e inequívoca por instituciones educativas y formadoras en tecnologías informáticas.
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7.1 Referencias Sánchez Fernández L., Fernández García N., “La Web semántica: fundamentos y breve estado del arte”, 2005 Ian Horrocks. “Ontologies and the Semantic Web”, Oxford University Computing Laboratory. Silva Urrutia K., “Aplicación de bases de datos semánticas como herramienta de transferencia de conocimiento […]”, 2012 FIPS Publication 184, Computer System Laboratory of the National Institute of Standards and Technology (NIST), 1993. en.wikipedia.org/wiki/Semantic_data_model, “Semantic Data Model”, January 2013. FIPS Publication 184, Computer System Laboratory of the National Institute of Standards and Technology (NIST), 1993. R. Studer, V.R. Benjamins, D. Fensel."Knowledge Engineering: Principles and Methods". IEEE, 1998 Corcho, O., M. Femández-López, A. Gómez-Pérez and A. López-Cima, “Building legal ontologies with METHONTOLOGY […]”, 2005. Flórez, H., “Construcción de ontologías OWL. Investigación y Desarrollo”, 2008. Barchini, G., “Sistemas de información: nuevos escenarios basados en ontologías”, 2006. Ramírez, Z., “Las ontologías como herramienta en la gestión del conocimiento” http://www.bibliociencias.cu/gsdl/collect/eventos/archives/HASH0115/5555a872.dir/doc.p Muñoz, A. y J. Aguilar. “Ontología para bases de datos orientadas a objetos y multimedia”, 2009. www.w3.org/standards/semanticweb/, “Semantic Web - W3C”, 2013. www.w3.org/TR/2004/REC-rdf-concepts-20040210/, “Resource Description Framework (RDF): Concepts and Abstract Syntax”, 2004. www.w3.org/TR/2004/REC-owl-features-20040210/, “Web Ontology Language (OWL): Overview”, 2004. docs.oracle.com/cd/E11882_01/appdev.112/e25609/title.htm, “Oracle® Database Semantic Technologies Developer’s […] 11g Release 2 (11.2)”, September 2013. www.download.oracle.com/otndocs/products/spatial/pdf/12c/oraspatitalandgraph_12_fo.pdf, “Oracle® Spatial 11.2g, Feature Overview”, 2009. www.oracle.com/technetwork/database/options/partitioning/twp-partitioning-11gr2-2009-09-130569.pdf, “Partitioning for Oracle® Database 11g Release 2”, 2009. www.w3.org./TR/2008/REC-rdf-sparql-query-20080115/, “SPARQL Query Language for RDF”, 2008. www.w3.org/TR/owl2-overview/, “OWL 2 […] Document Overview”, December 2012. P. Spyns, A. de Moor, J. Vandenbussche, and R. Meersman. “From folksologies to ontologies: How the twain meet […]” Lecture Notes in Computer Science, 2006. www.w3.org/TR/2013/REC-rdfa-core-20130822/, “RDFa Core 1.1 - Second Edition”, August 2013.
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