Semantic Web

Semantic Web
I problemi della ricerca in Web
 Querying
Ambiguità della formula
 Browsing
Arbitrarietà nei criteri di classificazione dei dati
 = Web
Documenti debolmente collegati tra loro
 Occorrerebbero dei collegamenti semantici
Che riconoscano i domini (=contesti) entro i quali sono
disponibili risorse
Domini, schemi e dati
Dominio è costituito da
Dati
Informazione elementare
Metadati
classificano i dati
Schema (Ontologia)
mettono in relazione le classi
Web Semantic
2001, Tim Barners Lee
Rappresentare web come un insieme di
ontologie
Progetto irrealistico
Ontologie specifiche
Secondo settori di interesse
Costruzione di ontologie: campo del Knowledge
Management:
La struttura del Web semantico
 Il Semantic Web si candida ad essere una architettura
universale della scambio di informazione e conoscenza
 Ogni applicazione, ogni intenzione di scopo applicata ad
un dominio, utilizzerà una sua propria ontologia
 L'operazione di collegare ontologie che definiscono
stessi oggetti con una semantica differente è chiamata
Mapping
 Impensabile un mapping globale
 ogni diverso schema dovrebbe mapparsi all'ontologia globale
che funzionerebbe così come una lingua universale
 Si lavorerà su una architettura federativa.
Mapping
 Implica l’identificazione di soluzioni tecniche e
transazioni comunicative
 Potrà essere di due tipi: automatico o manuale,
forse misto
In una prima fase dei tool leggeranno grosse quantità di
dati e realizzeranno dei cluster, un esperto poi dovrà
validare le scelte dei tool
 Si adotterà il modello dell’interlingua
Inizialmente alcuni gruppi di organizzazioni si accordano
per creare un standard condiviso, quando questo
standard si consolida e afferma altre realtà si associano
allo standard.
E-learning semantico
Due progetti
http://edutella.jxta.org
http://www.merlot.org
Learning objects collegati secondo schemi
ontologici
I linguaggi del web semantico
Il W3C propone RDF(S)
set di linguaggi dichiarativi basati su sintassi
XML
Gli schemi si scrivono in linguaggio
RDF(S) e producono file *.RDFS
RDF
 Resource Description Framework (RDF).
 per la descrizione delle risorse sul Web,
 La descrizione si basa su tre tipi di oggetti:
 Risorse (resources)
 una pagina, un gruppo di pagine, un’immagine, un server o una
qualsiasi altro elemento che abbia un Universal Resource Identifier
(URI), cioè un meccanismo di identificazione come l’indirizzo Web
 Proprietà (properties)
 Una proprietà è una specifica caratteristica o attributo di una risorsa
 una proprietà può anche descrivere relazioni con altre risorse.
 Asserzioni (statements)
 Una asserzione è costituita dall’insieme di una risorsa, una
proprietà e uno specifico valore per quella proprietà e descrive le
caratteristiche di una risorsa e le relazioni con altre risorse
Asserzione
 la pagina all’indirizzo www.html.it/rdf.html ha per argomento
RDF
 asserzione costituita dalla
 risorsa pagina all’indirizzo www.html.it/rdf.html,
 dalla proprietà argomento,
 dal valore RDF.
 Per ragioni pratiche, la definizione formulata del W3C
propone XML come metalinguaggio per la rappresentazione
del modello RDF, mediante alcuni tags predefiniti
(<rdf:descxription>…) e altra tags liberi per la descrizione
 Ecco la asserzione espressa in xml:
Namespace
Nella descrizione RDF si fa uso della
tecnica dei namespace di XML
Un namespace è un contesto che
definisce un insieme di tag da utilizzare in
un documento XML
Nel precedente esempio, il tag <rdf:RDF>
indica che tale tag è definito nel namespace
identificato dal prefisso rdf, la cui dichiarazione
si trova nella prima riga del documento XML
Schemi RDF
La creazione libera di tags genera
ambiguità
Gli schemi RDF sono vocabolari di tags
concordati
insiemi di proprietà ed elementi che definiscono
un contesto per la descrizione di determinate
categorie di risorse
Es.: il Dublin Core Metadata: esso definisce i
tag da utilizzare per la descrizione di documenti
elettronici
Sviluppi
L’uso di RDF è agli inizi e non sono ancora
apprezzabili gli effetti che questa
tecnologia porterà sul Web.
Costruzione di un’ontologia 1)
Dichiarazione iniziale
Costruzione di un’ontologia 2)
 Corso sottoclasse di
“resource” (elemento
radice generico)
RESOURCE
CORSO
Costruzione di un’ontologia 3)
RESOURCE
 “Argomento”
sottoclasse di
“corso”
CORSO
ARGOMENTO
Costruzione di un’ontologia 4)
RESOURCE
 “Specializzazione
” sottoclasse di
““resource”
(elemento radice
generico)
CORSO
ARGOMENTO
SPECIALIZZAZIONE
Costruzione di un’ontologia 5)
 “Titolo” proprietà di
“Corso” esprimibile
in formato stringa
(codominio#Literal)
titolo
CORSO
ARGOMENTO
RESOURCE
SPECIALIZZAZIONE
Costruzione di un’ontologia 6)
 “Livello di
specializzazione”
proprietà di “Corso”
e di
“Specializzazione”
titolo
RESOURCE
CORSO
ARGOMENTO
Livello di
specializz.
SPECIALIZZAZIONE
Costruzione di un’ontologia 7)
RESOURCE
 “Utenti”
proprietà di
“Specializzaz
ione” e di
“Utenti”
titolo
CORSO
ARGOMENTO
Livello di
specializz.
SPECIALIZ
ZAZIONE
Utenti
Costruzione di un’ontologia 8)
 “Preparazione
Utenti”
proprietà di
“Specializzazi
one”
RESOURCE
classe radice
Utenti
titolo
proprietà
CORSO
Classe 1°
Livello di
specializz.
proprietà
SPECIALIZ
ZAZIONE
Classe 1°
proprietà
Preparazio
ne utenti
proprietà
Classe 2°
ARGOMENTO
I metadati
 I metadati dovrebbero esprimere relazioni di un
documento con un certo contesto, dovrebbero
definire relazioni trasversali al documento
 Non può esserci un sistema di navigazione
semantica senza i metadati
 Non esistono ancora sistemi solidi per
l'archiviazione e l'interrogazione di metadati
Non si è ancora consolidata una pratica
Esistono diversi sistemi
Indicizzazione automatica di metadati
 Limiti: un estrattore automatico non capisce il contesto: si basa
sui tesauri di cui dispone…
 Text Zoner
 suddivide il testo in parti strutturali (title, body, etc...)
 Preprocessor
 fa una analisi morfologica delle frasi, stabilisce cioè di che parti è
costruita una frase (soggetto, predicato, oggetto).
 Filter
 Elimina dal testo le frasi e le sentenze irrilevanti
 Named Entity Recognizer
 identifica strutture lessicali minime (nomi, date, numeri..)
 Lexical Disambiguation
 assicura che i termini con più significati siano tradotti in un unico modo
 Semantic Interpreter
 riporterà gli elementi significativi riscontrati su strutture ontologiche
possedute a priori
Raccomandazioni
 I metadati non sono dati
non possono limitarsi a riportare in modo stringato i
contenuti di un testo
 I metadati possono avere valore diverso
La proprietà di una classe può essere un valore es.:
“Paolo”
O puntare ad un Uri: “quel” Paolo
 Volatilità dei metadati
 Essere e asserire
Mediante la reificazione: asserzioni di asserzioni
Costruzione di metadati
 Dall’ontologia ai metadati
 http://www.nomesito.it/nomecorso/nomecorso.html
 Indichiamo come si relazionano allo schema
 I metadati si definiscono mediante asserzioni:
 Soggetto:
Classe dello schema
 Esprimibile come Url
 Lo schema è esprimibile come spacename
 Predicato:
 Oggetto:
Attributi della classe
Dati
 I metadati si scrivono in file *.RDF
Costruzione di metadati 1)
 Qui la dichiarazione iniziale
non necessita del namespace
rdfs
Costruzione di metadati 2)
 Prima asserzione: la prima risorsa
è un corso dal titolo “nomecorso“
Costruzione di metadati 3)
 Questa stessa risorsa (“Nomecorso) è legata a due argomenti diversi:
nomeargomento1 e nomeargomento2
 La classe “argomento” potrebbe essere espansa come
http://miosito/rdfs/nomeschema/Argomento sostituendo il cancelletto
con lo schema dichiarato in cima al documento
Flessibilità delle asserzioni
 Gli elementi sintattici delle asserzioni possono
essere sostituiti da Uri
Soggetto
 Generalmente la classe di uno schema anche diverso
Predicato
 Un attributo, ma che può puntare ad un’altra classe
Oggetto
 Una stringa, o un’altra classe, o classi di schemi diversi
 Le asserzioni si possono collegare tra loro
Tramite ID
Reificazione delle asserzioni
<rdf:Description rdf:about="http://www.nomesito.it/nomecorso/nomesito.html">
<a:assert
rdf:resource="http://www.nomesito.it/data/nomeontologia/model.rdf#ST_168_sp"/
> </rdf:Description>
<rdf:statement
rdf:about="http://www.nomesito.it/data/nomeontologia/model.rdf#ST_168_sp">
<rdf:subject rdf:resource="#Corso"/>
<rdf:predicate rdf:resource="#Titolo"/>
<rdf:object rdf:resource="nomecorso"/>
</rdf:statement>
 Inserimento di un’asserzione entro un’altra
 dico che in una certa pagina si dice che c'è
un corso che ha titolo nomecorso.
RDF oltre XML
RDF(S) è pensato per i metadati
Descrive dati ma non ha dati
Xml contiene dati
XML si presta poco alle relazioni tra classi
Ha carattere inclusivo: nidifica bene le relazioni
parentali, ma fatica ad esprimere quelle
associative
Ontologia
Delinea le strade che collegano gli oggetti
del dominio
Ontologie di scopo
rappresentano la struttura dei processi
Ontologie di dominio
forniscono gli oggetti specifici
Ontologia di scopo:
Archiviazione di e-learning
Ontologia “Archiviazione”
Attributi (stringhe o puntati ad altre classi)
Contenuto
Data
Locazione
Archiviatore
Ontologia di dominio
I concetti di scopo permettono di pensare
agli oggetti che compongono il dominio
La modellazione avviene per classi
Gli attributi sono ereditati dal padre delle
classi dello stesso livello
Il valore di un attributo può essere definito
da un’altra classe
Criteri di modellazione
Dare alle classi nomi al singolare
L'albero dell'ontologia deve essere
bilanciato nella granularità
I rami devono avere un numero di classi simile