Web Semantica - Tana BarCamp

Web Semántica ¿Web 3.0? E. Ing. Giannella Ligato [email_address]

De qué vamos a hablar
Cómo funciona internet hoy
Qué es la web semántica
Los ladrillitos de la web semántica: metadatos, XML, RDF, OWL
Cómo integramos todo esto: webservices
Cómo funcionará internet mañana.
Posibilidades de negocio
Principales obstáculos de desarrollo

Cómo funciona la web hoy ¿Organizar mi viaje?

Cómo funciona la web hoy

Cómo funciona la web hoy Caramba… Quizá tenga más suerte con el hotel

Cómo funciona la web hoy La red no es para mí, es imposible encontrar algo… ¡Necesito un agente de viajes!

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”.

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

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 Recurso Recurso Recurso Recurso Recurso Recurso Recurso Recurso Recurso Recurso Recurso 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!!

sintaxis.
(Del lat. syntaxis, y este del gr. σύνταξις, de συντάσσειν, 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.

semántico, ca.
(Del gr. σημαντικός, 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.!!!

Una red de significados
Información clasificada
Jerarquía de datos
Infraestructura ordenada
Convertir a la red en una mega base de datos

Qué es la web semántica Recurso Recurso Recurso Recurso Recurso Recurso Recurso Recurso 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

Un ejemplo concreto:

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

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

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 <meta http-equiv=" Content-Type " content=" text/html; charset=UTF-8 " /> Recurso Propiedad Valor Ejemplo folksonomies: delicious, YouTube, flickr…

Vamos por partes…

URI
U niform R esource I dentifiers, identificadores de recursos únicos, sin posibilidad de ambigüedad.
Puede ser una localización (URL), un nombre (URN) o ambos. Ejemplos: http://www.utn.edu.ar mailto:tana@vardump.com.ar urn:isbn:0-395-36341-1

Unicode
Estándar para representar y manipular texto en cualquier idioma del mundo.
Tiene un repertorio de más de 100.000 caracteres.

XML
e X tensible M arkup L anguage
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:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE correo [
<!ELEMENT correo (para, remitente, titulo, mensaje)>
<!ELEMENT para (#PCDATA)> <!ELEMENT remitente (#PCDATA)>
<!ELEMENT titulo (#PCDATA)> <!ELEMENT mensaje (#PCDATA)> ]>
<correo>
<para>Pepe</para>
<remitente>Lola</remitente>
<titulo>Hola</titulo>
<mensaje>¿Todo bien?</mensaje>
</correo>

XML
Ejemplo:
<?xml version=" 1.0" encoding="ISO-8859-1" ?>
<!DOCTYPE hotel SYSTEM "http://www.hoteles.com/xml/dtd/hoteles.dtd" >
<hotel>
<parametros>
<codigo>635748</codigo>
<nombre>Gran Hotel Pirulo</nombre>
<categoria>3</categoria>
</parametros>
</hotel>

RDF
R esource D escription F ramework (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:
< ?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
< rdf:RDF xmlns: dc =" http://purl.org/dc/elements/1.1/ "
xmlns: rdf =" http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns# " >
< rdf :Description rdf : about ="http://www.utn.edu.ar/">
< dc :title >La Universidad Tecnológica Nacional</ dc :title >
</ rdf :Description >
</ rdf:RDF >

RDF
Ejemplo de RDF-XML:
<?xml version="1.0"?>
<rdf:RDF xmlns: rdf ="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#" xmlns:ht="http://www.hoteles.com/ht#"> <rdf:Description rdf:about="http://www.hoteles.com/ht/Hotel Pepito">
<ht:categoria>4</ht:categoria> <ht:destino>Madrid</ht:destino> <ht:cadena>Hyatt</ht:cadena> </rdf:Description>
</rdf:RDF>

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 . http://www.w3.org/DesignIssues/RDF-XML.html

Otros ejemplos de implementaciones:
RSS 0.90 y 1.0
Proyecto FOAF
RDF C:Documents and SettingsTana LigatoDesktopAthenafoaf.rdf

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:
<?xml version="1.0"?>
<rdf:RDF xmlns:rdf=" http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns# " xmlns:rdfs=" http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema# " xml:base= " http://www.turismo.com/alojamientos# ">
<rdfs:Class rdf:ID="alojamiento" />
<rdfs:Class rdf:ID=“hotel">
<rdfs:subClassOf rdf:resource="# alojamiento "/>
</rdfs:Class>
</rdf:RDF>

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: http://smi-protege.stanford.edu/svn/owl/trunk/examples/travel.owl?rev=6289&view=auto C:Documents and SettingsTana LigatoDesktopAthenaairport-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 Schema restringe la estructura de documentos XML y extiende a XML con datatypes.
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 Schema es un vocabulario para describir clases y propiedades de recursos RDF, usando semántica para jerarquías generalizadas de esas propiedades y clases.
OWL agrega vocabulario para describir propiedades y clases: entre otros, relaciones entre clases, cardinalidad, igualdad, características de propiedades, etc.

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 [email_address] ? ¿Alguien tiene algo que objetar? ¿Eh? ¡¡¿Eeehh?!!!

Bibliografía y recursos
Ivan Herman: Introduction to the Semantic Web . W3C, 2003. Disponible en http://www.w3.org/2003/Talks/0624-BrusselsSW-IH/Overview.html
AAVV: Spinning the Semantic Web: Bringing the World Wide Web to Its Full Potential . The MIT Press, 2003.
AAVV: Resource Description Framework . W3C, 1998 y ss. Disponible en http://www.w3.org/RDF/
Tim Berners-Lee: Weaving the web . Harper, 1999.
Daconta et al: The Semantic Web, a guide to the future of XML, Web Services and Knowledge Management . Wiley and Sons, 2003.
AAVV: The Semantic web: on the respective roles of XML and RDF . IEEE, 2001. Disponible en http://www.ontoknowledge.org/oil/downl/IEEE00.pdf
 ¡¡INTERESANTE!!
Jena, framework para desarrollar aplicaciones de web semántica (Java): http://jena.sourceforge.net/
Protégé, herramienta para modelar ontologías: http://protege.stanford.edu/

La próxima BarCamp!! WEB 3.0

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by Giannella Ligato on Oct 05, 2007

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