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Aplicación de buscador semántico
 

Aplicación de buscador semántico

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    Aplicación de buscador semántico Aplicación de buscador semántico Document Transcript

    • APLICACIÓN DE TÉCNICAS DE BÚSQUEDA PARA EL SISTEMA DEINFORMACIÓN BIBLIOGÁFICO DE LA UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER OCAÑA (UFPSO) CARLOS MIGUEL VERA BAENE 190482 EDUARDO ANDRES OSPINO MORON 190493 SEMINARIO INVESTIGATIVO II ING. TORCOROMA VELÁSQUEZ PÉREZ Decana UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER FACULTAD DE INGENIERÍAS PROGRAMA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS OCAÑA 2012
    • TABLA DE CONTENIDO1. DESCRIPCIÓN DE LA PROPUESTA INVESTIGATIVA 1.1 . PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN 1.2 . MARCO TEÓRICO 1.3 . ESTADO DEL ARTE2. JUSTIFICACIÓN3. OBJETIVOS4. METODOLOGÍA DE LA PROPUESTA 4.1. ESTRUCTURA METODOLÓGICA 4.2. PROCEDIMIENTOS METODOLÓGICOS 4.3. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES 4.4. RESULTADOS/PRODUCTOS ESPERADOS5. PRESUPUESTO6. BIBLIOGRAFÍA
    • DISEÑO DE TÉCNICAS DE BÚSQUEDA PARA EL SISTEMA DE INFORMACIÓN BIBLIOGRÁFICO DE LA UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER OCAÑA (UFPSO)Línea: Inteligencia ComputacionalDirector: Ing. Andrés Mauricio Puentes VelásquezAsesores: Ing. Luis Ernesto López1. DESCRIPCIÓN DE LA PROPUESTA INVESTIGATIVA 1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN¿Cómo mejorar los resultados de las búsquedas de material educativo en elsistema de información bibliográfico de la Universidad Francisco de PaulaSantander - Ocaña?Actualmente el sistema bibliográfico de la UFPSO tiene grandes limitaciones conrespecto al resultado de las búsquedas de material académico. Limitaciones comoel número de ordenadores disponibles para los estudiantes, la eficacia en losresultados, la organización de los materiales académicos, entre otras. Estaslimitaciones son el punto de partida para esta investigación pues eso es lo que sepretende mejorar, de tal forma que el estudiante encuentre toda la información demanera precisa y a la vez llamativa.El avance tecnológico nos ha llevado a conocer y resolver muchos problemas deíndole informático, de tal manera que para esta propuesta de investigación se
    • quiere plantear una solución al sistema bibliográfico de UFPSO permitiendo unafacilidad y visualización de la información brindada.Para poder llegar a manejar un buen sistema bibliográfico, se necesitan unasbases convincentes acerca de que se va a realizar, teniendo en cuenta undesarrollo de software completo y sin errores, de tal forma que a la hora deutilizarlo sea eficiente y de gran importancia para todos.Pero cabe decir que el buscador semántico a diseñar debe proporcionar unabúsqueda exacta en las frases escritas por el usuario, entendiendo su significado,brindando la información más detallada y con mejores resultados sin necesidad deque la persona pase horas y horas tratando de buscar una respuesta concisa.De esta manera los resultados y el beneficio de esta propuesta de investigaciónvan a hacer satisfactorios pudiendo así alcanzar logros tecnológicos a futuro,donde la institución va obtener un mejor orden y mejores niveles de competenciafrente a otras.Por último el sistema bibliográfico de la UFPSO va hacer destacado por sufrecuencia de búsqueda de todas las personas, incentivándolos a la investigacióny desarrollo de sus trabajos, proyectos y tareas especificas.
    • 1.2. MARCO TEÓRICOLa Web Semántica es una extensión de la Web actual y no su reemplazo. [1] Lasprincipales áreas de aplicación (como la salud y ciencias de la vida) pueden optarpor adoptar tecnologías de Web Semántica.Actualmente la mayoría de páginas de la Internet usan tecnología de una Websintáctica, es decir, a la hora de buscar algún tipo de información, el contenido quese muestra nos trae coincidencias que se basan en palabras específicas o porvisitas a páginas determinadas, y no al contenido de la información. [2] De estamanera los resultados no siempre son precisos y muchas veces son infructuosos,lo que lleva a una pérdida de tiempo y de esfuerzo.Con la Web Semántica se busca mejorar precisamente la calidad de los resultadosa la hora de buscar cualquier tipo de información. La idea es que los navegadorespuedan interpretar lo que escribimos o por lo menos simular este proceso. Lallegada de la web semántica ha hecho ver la necesidad que existe de reutilizarconocimientos a la vez que fortalece su propio potencial, de aquí que lasontologías jueguen un papel importante en este contexto.Las ontologías empezaron a adquirir relevancia en el área de la informática desde1991. [3] La arquitectura de la ontología de dominio es modular, construida a partirde micro-ontologías reutilizables. Cada micro-ontología abarca un ámbito deconocimiento que es competencia de un organismo de la Administración. De estemodo, el diseño es más escalable y permite acometer futuras ampliaciones.Una ontología es una jerarquía de conceptos con atributos y relaciones que tieneuna terminología consensuada para definir redes semánticas de unidades deinformación interrelacionadas. Una ontología proporciona un vocabulario de clasesy relaciones para describir un dominio. Las ontologías son usadas para capturarconocimiento sobre algún dominio de interés. Una ontología describe los
    • conceptos del dominio así como las relaciones que se dan entre éstos. Existendiferentes lenguajes para ontologías que proveen diversas facilidades.Una ontología debe ser capaz de proveer un buen entendimiento del dominio querepresenta. Esto incluye relaciones de términos y conceptos, sus definiciones osignificados, sus relaciones con cada uno de ellos y las características deldominio. Esto ayuda en la solución de las diferencias entre los modelos y eldominio usado por las fuentes disponibles, lo que se hace mapeando los datosdisponibles de todos los recursos para todos los dominios desde el modelo localusado por la fuente para el modelo especificado por medio de la ontología.Las búsquedas semánticas utilizan la ciencia del significado del lenguaje paraproducir resultados muy relevantes para esas búsquedas. [4] La nueva tecnologíade búsquedas semánticas lleva a esta ciencia al siguiente nivel potenciando sucapacidad para identificar conceptos múltiples contenidos en una única petición.Por tanto, si alguien que busca una patente pide al motor de búsquedas queencuentra información sobre un tema complejo, el nuevo cerebro semánticorealmente identificará varias ideas posibles contenidas en esa petición y darácomo resultado conceptos relacionados para cada una de esas ideas de supetición.La búsqueda semántica no es un tipo de inteligencia artificial que toma decisionesen tu lugar, sino una nueva manera de gestionar las informaciones dentro delproceso mental humano, potencializada sin embargo por una capacidad crecientede las computadoras de gestionar datos.La evolución empezó con el cambio de siglo, lo que se llamó la web social o Web2.0. [5] En poco tiempo, pasamos de páginas webs creadas por expertos, a sernosotros, los usuarios, los creadores del contenido de muchas páginas. Muchosya conocen y usan servicios web 2.0; por ejemplo los blogs o las wikis. Nuestrainformación es valiosa para otros usuarios y el tamaño de la información crece.
    • Las tecnologías semánticas se introducirán como una evolución y no como unarevolución. Este movimiento silencioso ya ha empezado, en algunos casos conanálisis muy sencillos como ontologías de sinónimos.
    • 1.3. ESTADO DEL ARTELa W3C define la web semántica como “Una Web extendida, dotada de mayorsignificado en la que cualquier usuario en Internet podrá encontrar respuestas asus preguntas de forma más rápida y sencilla gracias a una información mejordefinida. Al dotar a la Web de más significado y, por lo tanto, de más semántica,se pueden obtener soluciones a problemas habituales en la búsqueda deinformación gracias a la utilización de una infraestructura común, mediante la cual,es posible compartir, procesar y transferir información de forma sencilla. [6]De tal forma que el cambio de la web actual a la web semántica adoptara uncambio bastante drástico en la informático que traeré mejores cambios para todala comunidad social. [7]Ya existen buscadores semánticos en la web, tal es el caso del buscador Swoogle,creado en la Universidad de Maryland, presenta una interfaz sencilla a simplevista sin mucha complicaciones de diseño gráfico, tiende a confundirsecon Google, pero en realidad es otra cosa totalmente diferente, no está destinadoal usuario cotidiano, puedo decir que es un buscador especializado endocumentos de ontologías como: OWL, RDF y DAML, METADATA, entre otros. [8]Hebe Bravo, Escritora, tesista en la Licenciatura en Comunicación Social de laUNLP, Argentina, en su artículo sobre la “Web 3.0, añade significado”, nos diceque la web 3.0 no es lo mismo que la web semántica. Tal y como lo explica en suartículo “Quizás la principal diferencia sea que la Web 3.0 se concibe como unestadio a ser alcanzado en mayor o menor plazo, mientras que la Web Semánticaes un proceso evolutivo en construcción permanente”. [9]Existen numerosos editores para la creación de ontologías, ya que los lenguajesmás expresivos, son lenguajes muy complicados, y es muy fácil cometer errorestrabajando directamente con ellos. Las herramientas para la creación deontologías incorporan soporte para incluir documentación en la ontología, importar
    • y exportar ontologías a diferentes formatos y lenguajes, manejo de librerías deontologías, etc. [10]Las ontologías provienen de la inteligencia artificial, Según Gruber [11] “unaontología es una especificación formal y explícita de una conceptualización ycompartida”, en otras palabras la información puede ser representada como unataxonomía de conceptos, relaciones y axiomas, permitiendo así describir yrepresentar un área del conocimiento. Más específicamente, una ontología estáformada por una taxonomía relacional de conceptos y por un conjunto de axiomaso reglas de inferencia mediante el cual se puede inferir conocimiento nuevo [12].2. JUSTIFICACIÓN
    • Diseñar este sistema de búsqueda información bibliografía para la UFPSO nospermite a toda la comunidad universitaria una mayor facilidad, eficacia y rapidezen la búsqueda de tareas específicas de índole investigativo.La web semántica se prepara para dar solución a los problemas deconceptualización de información de la web actual. El solo uso de los serviciosweb trae grandes ventajas y la capacidad de poder combinar varios servicios enprocesos web es uno de los aspectos clave para maximizar las potencialidadesindividuales de las organizaciones a través de la integración de datos y deaplicaciones, lo cual es algo que en general se conoce como composición ocolaboración de servicios.La universidad contiene un sistema de información bibliográfico que deberíamodificarse, debido a las complicaciones que causa en los usuarios; la pérdida detiempo y la ineficacia de los resultados son algunas complicaciones que se debensolucionar haciendo un sistema de mayor utilidad y frecuencia de búsqueda,proporcionando a todo la comunidad universitaria la solución de los problemas a lahora de hacer sus consultas. Modificaciones en la interfaz del usuario, de tal formaque sea llamativo y que se pueda usar fácilmente, diseñando una vista previa decada resultado de la búsqueda para corroborar que es lo que se necesita.Al mejorar el sistema de información bibliográfico con las técnicas de búsquedaaplicadas en un buscador semántico, conlleva a muchos beneficios, entre ellos,ahorro de tiempo, facilidad para encontrar cualquier información.3. OBJETIVOS
    • OBJETIVO GENERAL • Diseñar una aplicación que permita interaccionar con los contenidos ofrecidos en la Biblioteca de la UFPSO de forma fácil, segura, concreta y obteniendo los resultados precisos con coincidencias semánticas.OBJETIVOS ESPECÍFICOS • Comprender los conceptos de los buscadores tradicionales y semánticos, y sus características. • Analizar el estado actual del buscador de libros de la biblioteca ofrecido por la UFPSO y de esta manera tener un punto de inicio para su mejoramiento. • Organizar la información de los apoyos académicos de los temas solicitados en el buscador de libros de la UFPSO, para luego generar respuestas oportunas y adecuadas. • Diseñar un nuevo modelo básico para el buscador, basados en los conocimientos sobre los buscadores semánticos para luego emplearlos en la aplicación. • Crear una interfaz llamativa, que proporcione vista previa de los contenidos de cada libro buscado, facilitando al usuario el manejo de la aplicación.
    • 4. METODOLOGÍA DE LA PROPUESTA 4.1. ESTRUCTURA METODOLÓGICALa investigación realizada para esta propuesta está dividida en las siguientesfases:a) Elaboración del marco teórico. Esta fase comprende la exploración, revisión y selección de la información relacionada con la creación u optimización de buscadores semánticos.b) Pre-Análisis de la calidad de los servicios que ofrece el actual buscador del sistema de información bibliográfica de la UFPSO. En esta fase se hace un estudio del actual buscador y se enmarcan que aspectos están relacionados con la tasa de usabilidad del buscador actual. Se llevan a cabo evaluaciones sobre los productos elegidos como casos de estudio: buscadores tradicionales y semánticos. Los resultados son analizados y comparados.c) Análisis de los puntos que se pretenden mejorar con el nuevo buscador en el sistema de información bibliográfica de la UFPSO. Esta fase comienza cuando se tiene información importante con respecto a la capacidad del actual buscador. Se realiza un análisis más profundo de este, el cual permita identificar los elementos con lo que se pretende optimizar.d) Organización de los materiales educativos en diferentes categorías. Cuando la información necesaria es reunida, comienza un proceso de elaboración de un conjunto de características o principios de diseño, enmarcados en una pauta de usabilidad para buscadores semánticos.e) Construcción de las Ontologías. Esta fase consiste en la realización de relaciones entre las piezas y los documentos existentes incluyendo las
    • relaciones entre los términos de cada ontología. Las ontologías incluyen las definiciones de conceptos básicos en un campo determinado y las relaciones entre ellos, así se definen los términos utilizados para describir y representar un área de conocimiento. Se crean Metadatos que contienen la información que se refiere a los datos que describirán a cada recurso. Se busca definir vocabularios que facilitan la búsqueda mediante una herramienta (Buscador Semántico). Los conceptos de taxonomía y ontología se toman como base para esta construcción.f) Diseño de un nuevo modelo para el buscador del sistema de información bibliográfica de la UFPSO. Basándose en las ontologías creadas de la información recolectada, se crea un modelo que funciona como un prototipo del producto final, en el cual se realizan las últimas pruebas en busca de nuevos errores.g) Elaboración y evaluación del buscador semántico. Con el fin de verificar si la aplicación de métodos de evaluación seleccionados, sobre los productos elegidos es factible y aportaría buenos resultados para la consecución de los objetivos de la investigación, se realizó un estudio piloto cuyo análisis de resultados determinó la factibilidad de aplicar las técnicas seleccionadas. En esta fase se lleva a cabo la producción y aprobación del diseño del buscador semántico el cual proporciona mayor grado de usabilidad. 4.2. PROCEDIMIENTOS METODOLÓGICOSEl proceso de la investigación, se inicia con una revisión de literatura, detectando,obteniendo y consultando fuentes de información primarias (libros, tesis,monografías, artículos, disertaciones, artículos de revistas, entre otros), fuentessecundarias (resúmenes, compilaciones y listados de referencias publicadas) yfuentes terciarias (compendios de títulos de revistas, seminarios o sitios web y
    • catálogos de libros) relacionadas con los distintos rasgos que componen el temaen estudio.Luego se busca información precisa del tema a investigar, de esta forma se obtuvoconocimiento sobre los conceptos de Usabilidad de Buscadores Semánticos. Laetapa descrita se basó en el estudio de materiales bibliográficos recolectados en laetapa de selección de literatura.En las fases de producción de los modelos del Buscador Semántico Se presentaun posible uso del contenido semántico, que se divide en dos partes: la primera,es la gestión y búsqueda de la información semántica, que describirá un sistemagenérico de publicación de datos semánticos a través de un buscador, que permitevisualizar los datos adquiridos por el sistema propuesto. En la segunda parte, seaplica el sistema de publicación a cualquier dominio.En estas fases, se usan ontologías para modelar la información, permitiendonavegar por las instancias de los conceptos. Estas instancias constituyen la piezabásica del buscador, siendo la información publicada, ligada a los documentosrelacionados, y siendo también la información encontrada en los buscadores. Losbuscadores evolucionan de esta manera y en vez de devolver documentosrelevantes, como se hace en la mayoría de los portales actualmente, losbuscadores semánticos de los portales devuelven instancias de conceptos comorespuestas a las preguntas.En la última fase se utiliza una metodología explicativa, donde el análisisexperimental permite realizar la validación del nuevo Buscador Semánticoelaborado como resultado de las etapas anteriores, y la obtención de conclusionesrespecto al tema investigado.
    • 4.3. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES MESFASE ACTIVIDAD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Determinación del objeto de estudio Recolección de Fundamentación 1 datos e información Teórica y Metodología Revisión y Elaboración del Marco Teórico Búsqueda y agrupación de herramientas usadas para el desarrollo de la propuesta Organización de la Información y Construcción de un 2 glosario de términos Herramientas Utilizadas Elaboración de Metadatos Construcción de Ontologías Diseño de modelos del buscador semántico Elaboración de Modelos Básicos 3 Creación de Interfaz Previos al Producto Final Mejoramiento de pequeños detalles estéticos Procesamiento de los datos recolectados y producción de hipótesis para los problemas que Experimentación y surgen 4 Evaluación del Producto Prueba de errores y optimización del producto Elaboración de un informe final con los resultados obtenidos 4.4. RESULTADOS/PRODUCTOS ESPERADOS
    • • Mejora de la calidad y precisión de los resultados de las búsquedas de material educativo y ahorro de tiempo para el usuario. • Fácil Interacción de los contenidos que genera iniciativa del uso de la aplicación con su diseño llamativo.4.4.1 Relacionados con la generación de conocimiento y/o nuevosdesarrollos tecnológicos: Resultado/producto Indicador Beneficiario esperado4.4.2 Conducentes al fortalecimiento de la capacidad científica nacional: Resultado/producto Indicador Beneficiario esperado4.4.3 Dirigidos a la apropiación social del conocimiento: Resultado/producto Indicador Beneficiario esperadoTabla 4.4.1 Impactos esperados: Impacto esperado Organización y Plazo (años) después Un buen trabajo control de de finalizado el físico del Indicador conceptos y proyecto: corto (1-4 ), programa y un verificable palabras a la hora mediano (5-9), largo funcionamiento de las búsquedas (10 o más) adecuado5. PRESUPUESTO
    • Tabla 5.1 Presupuesto global de la propuesta por fuentes de financiación FUENTES TOTAL RUBROS COLCIENCIAS CONTRAPARTIDA Personal $ 100.000 $ 100.000 Equipos $ 1.300.000 $ 1’300.000 Software Reactivos y Material de $ 120.000 $ 120.000 Laboratorio Papelería y útiles de $ 50.000 $ 50.000 escritorio Salidas de campo Servicio técnico $ 250.000 $ 250.000 Documentación y $ 85.000 $ 85.000 bibliografía Gastos de viaje Publicaciones Participación de eventos Muebles de oficina Diseño y construcción $ 450.000 $ 450.000 Mantenimiento Total $ 2’355.000 Fuente: Proponentes Tabla 5.2 Descripción de los gastos de personal (en miles de $). Nombre del Dedicación Funcióninvestigador Formación dentro del Horas/Sema TOTALExperto/Auxili académica proyecto na ar
    • Carlos Miguel Brindar solución Vera Baene a los problemas Estudios de Pregrado de búsquedas 8 horas concisas al $ 100.000 Ingeniería de Sistemas semanales sistema Eduardo bibliográfico deAndrés Ospino la universidad Morón TOTAL $ 100.000 Tabla 5.3 Descripción de los equipos que se planea adquirir (en miles de $). VALOR (CONTRAPARTIDA) Equipo Colciencias contrapartida Computador portátil ACER Aspire 4720, 3 GB de RAM, disco duro de 500 GB, procesador $ 1.300.000 Intel core i3 Total $ 1.300.000 Tabla 5.4 Descripción y cuantificación de los equipos de uso propio (en miles de $) VALOR (CONTRAPARTIDA) Equipo Colciencias contrapartida Computador portátil ACER Aspire 4720, 3 GB de RAM, disco duro de 500 GB, procesador $ 1.300.000 Intel Core i3
    • Total $ 1.300.000Tabla 5.5 Descripción del software que se planea adquirir (en miles de $). Recursos Software Justificación Total TOTALTabla 5.6 Reactivos y Material de Laboratorio (en miles de $) Recursos Colciencia contrapartid Materiales Justificación Total s a Libros sobre web Marcos para semántica el desarrollo de la $ 85.000 $ 85.000 Revistas tecnológica propuesta de investigación
    • TOTAL $ 85.000 Tabla 5.7 Papelería y Útiles de Escritorio (en miles de $) Recursos Colciencia contrapartid Papelería Justificación Total s aHerramientas para escribir (lápices, lapiceros, hojas, etc.) Desarrollo de la propuesta de $ 50.000 $ 50.000Impresiones del Avance del investigación Informe Resmas de papel TOTAL $ 50.000 Tabla 5.8 Valoración salidas de campo (en miles de $) Costo # Recursos Ítem Unitario Total TOTAL Tabla 5.9 Servicios Técnicos (en miles de $) Recursos Servicios Técnicos Justificación Total
    • TOTALTabla 5.10 Bibliografía (en miles de $) Recursos Ítem Justificación Total TOTALTabla 5.11 Descripción y justificación de los viajes (en miles de $)Lugar/No Recursos Justificación* Total . De Pasajes($) Estadía($) * días Total viajes TOTALTabla 5.12 Participación en Evento (en miles de $) Recursos Nombre del evento Justificación Total TOTAL
    • 6. BIBLIOGRAFÍA[1]. Semantic Web Services Interest Group, Grupo de interés creado en W3C. Aconsultar en World Wide Web: http://www.w3.org/2002/ws/swsig/[2]. Muñoz, David Martín. “Ontologías de Metadatos: fusión y mapeado”. Aconsultar en World Wide Web:http://ontologiasdemetadatos.50webs.com/ontologiasymetadatos.html[3]. Palma, José; Marín, Roque.”Inteligencia Artificial: Técnicas, métodos yaplicaciones”. McGraw-Hill Interamericana de España, 2008[4]. Méndez, Eva. “Cuando la búsqueda se vuelve semántica: SWoogle”. Aconsultar en World Wide Web: http://www.thinkepi.net/cuando-la-busqueda-se-vuelve-semantica-swoogle
    • [5] “Web 2.0, ¿revolución o evolución de Internet?”. A consultar en World WideWeb:http://www.virtual.unal.edu.co/unvPortal/articles/ArticlesViewer.do?reqCode=viewDetails&idArticle=2[6]. Guía Breve de Web Semántica. A consultar en World Wide Web:http://www.w3c.es/Divulgacion/Guiasbreves/WebSemantica[7]. Piñeres Melo Alberto Marlon Mg, Bonilla Azucena Ilma. De la Web actual a laWeb Semántica. A consultar en World Wide Web:http://www.uac.edu.co/images/stories/publicaciones/revistas_cientificas/prospectiva/volumen-6-no-2/articulo9-v6n2.pdf[8]. “Web 2.0, ¿revolución o evolución de Internet?”. A consultar en World WideWeb:http://www.virtual.unal.edu.co/unvPortal/articles/ArticlesViewer.do?reqCode=viewDetails&idArticle=2[9]. Bravo, Hebe. "La web 3.0, añade significado". A consultar en World Wide Web:http://www.maestrosdelweb.com/editorial/la-web-30-anade-significado/[10] Estudio comparativo de soluciones para el desarrollo de ontologías, y análisisde los diferentes lenguajes y herramientas. A consultar en World Wide Web:http://robotica.uv.es/~cicyt/doc_publicos/D2estadoartev1.pdf[11] RUDI STUDER V., R. B. (s.f.). Knowledge Engineering: Principles andMethods. A consultar en World Wide Web: http://www.das.ufsc.br/~gb/pg-ia/KnowledgeEngineering-PrinciplesAndMethods.pdf
    • [12] Sequeda San clemente Juan Federico. “Propuesta del Uso de Ontologíaspara la Búsqueda Semántica en Laboratorios de Investigación y Desarrollo”. Aconsultar en: http://www.cs.utexas.edu/~jsequeda/pub/olid.pdf