Ferramentas da Web Semântica
Aplicadas à Gestão do Conhecimento
Ligado ao Linux
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Outra revolução dos anos 90: Linux e o software livre
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Motivação
Visão geral de Web Semântica (W3C)
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Da para fazer a Web
Semântica só com XML?
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Sentido por conexãoSentido por conexãoSentido por conexão
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Resource Description
Framework (RDF)
Resource DescriptionResource Description
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RDF permite construir enunciados do tipo:
– sujeito S tem o valor V para a propriedade P
– triplas (P,S,V)
• S é...
RDF com URIsRDF comRDF com URIsURIs
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Representação em grafoRepresentação em grafoRepresentação em grafo
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Dublin Core e FOAFDublin Core e FOAFDublin Core e FOAF
Uma falha do RDFUma falha do RDFUma falha do RDF
RDF usa como sujeitos:
– recursos da web
• web pages, imagens, …
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OntologiasOntologiasOntologias
XML + XML SchemaXML + XML Schema
RDFRDFRDF
OntologiasOntologiasOntologias
URIURIUnicodeUnic...
O que é uma ontologia?O queO que éé uma ontologia?uma ontologia?
Em filosofia, ontologia é o estudo dos tipos de coisas
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Elementos de uma ontologiaElementos de uma ontologiaElementos de uma ontologia
Conceitos (classes) e suas hierarquias
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Etapas da construção de uma
ontologia
Etapas da construção de umaEtapas da construção de uma
ontologiaontologia
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país
cidade capital
fronteira
conexao
Conexao_por_terra
conexao_area
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conexao_por_trem
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Definição de classes e da
hierarquia de classes
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hierarquia de classeshi...
• cardinalidade do slot
Ex: faz_fronteira_com multiplo, ponto_inicio unico
• tipo de valor do slot
Ex: faz_fronteira_com P...
-slots transitivos
A.conexao(B)
B.conexao(C) A.conexao(C)
-slots simetricos
Ex. A faz_fronteira_com B B faz_fronteira_com ...
Ferramentas para ontologias:
Protégé
Ferramentas para ontologias:Ferramentas para ontologias:
ProtégéProtégé
Camadas da Web SemânticaCamadas da Web SemânticaCamadas da Web Semântica
XML + XML SchemaXML + XML Schema
RDFRDFRDF
Ontolo...
ConclusãoConclusãoConclusão
a Web Semântica é uma tentativa de construir um
edifício complexo que permita que os computado...
Enquanto isso, naEnquanto isso, na NasaNasa ……
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Ferramentas da Web Semântica Aplicadas à Gestão do Conhecimento Ligado ao Linux

  1. 1. Ferramentas da Web Semântica Aplicadas à Gestão do Conhecimento Ligado ao Linux Ferramentas da Web SemânticaFerramentas da Web Semântica Aplicadas à Gestão do ConhecimentoAplicadas à Gestão do Conhecimento Ligado aoLigado ao LinuxLinux Guillaume Barreau UFBA gui@im.ufba.br
  2. 2. MotivaçãoMotivaçãoMotivação Em 10 anos, a Web revolucionou o nosso conceito de informação: – Crescimento exponencial foi possível pela simplicidade do html/http – Vitima do seu próprio sucesso: • 5 milhões de terabytes gerados em 2002 800Mb/pessoa • de que serve esta informação se ela não é acessível na hora certa? – Por enquanto a única pergunta que você pode fazer a uma motor de busca é : • “Que paginas contem estas palavras?“ – Possibilidade de definir perguntas de mais alto nível: • Qual é a população do Irã? • Ache tutoriais de java que sejam adequados para alguem que já programa em python
  3. 3. Motivação (2)Motivação (2)Motivação (2) Outra revolução dos anos 90: Linux e o software livre Muita informação disponível Experiência pessoal configurando Linux – Quem busca (muito), encontra – Ideal seria poder perguntar: • “Quero todos as soluções ao problema X na instalação do hardware Y” … e melhor ainda • “Ordene estas soluções em função da similaridade com a configuração do meu sistema”
  4. 4. Estrutura da palestraEstrutura da palestraEstrutura da palestra Motivação Visão geral de Web Semântica (W3C) Conceitos chaves da Web Semântica (W3C) – Metadados – XML e XML schema – URIs – RDF – Ontologias Conclusão
  5. 5. O que é a Web Semântica?O que é a Web Semântica?O que é a Web Semântica? A Web Semântica é uma extensão da Web atual – a informação passa a ser estruturada de forma que permite uma melhor cooperação entre computadores e pessoas. Web AtualWeb AtualWeb Atual A informação só pode ser apresentada na tela para leitura por um humano. A informação só pode ser apresentada na tela para leitura por um humano. Web SemânticaWeb SemânticaWeb Semântica A informação esta estruturada de tal forma que máquinas possam a “entender” e usa-la de algum jeito A informação esta estruturada de tal forma que máquinas possam a “entender” e usa-la de algum jeito
  6. 6. O que é a Web Semântica? (2)O que é a Web Semântica? (2)O que é a Web Semântica? (2) Web Semântica documentos compreensíveis por máquinas – uma inteligência artificial mágica que, de repente, vai permitir que as máquinas entendam as elucubrações humanas? Não! Deve se apoiar na habilidade de uma máquina resolver problemas bem definidos, usando dados bem definidos. – Mais trabalho na elaboração dos dados – Esforços de padronização
  7. 7. Para que os dados sejam bem definidos, devem ser colocados em contexto pela adição de metadados. Metadados contêm a “semântica” dos dados aos quais se referem – graças a eles podemos esperar que o computador saiba o que fazer com o dado Como criar a Web Semântica (2)Como criar a Web Semântica (2)Como criar a Web Semântica (2)
  8. 8. O que são metadados?O que sãoO que são metadadosmetadados?? São dados. Mas são dados que fazem referencia a outros dados – dados sobre dados São destinados ao consumo por máquinas.
  9. 9. Exemplo de metadados (1)Exemplo deExemplo de metadadosmetadados (1)(1) 5353 1234 5678 5353 O dado acima anotado num pedaço de papel fica sem sentido até para um humano
  10. 10. Exemplo de metadados (2)Exemplo deExemplo de metadadosmetadados (2)(2) Um computador não sabe restabelecer contexto de forma implícita O papel do metadado é dar informação a máquina sobre o contexto de uma forma que ela possa usar: 5252 1234 5678 5353 Número de cartão de crédito de Maria Azevedo
  11. 11. Metadados em HtmlMetadadosMetadados emem HtmlHtml <html> <head> <title>Meu CV</title> </head> <body> <h1>Meu CV</h1> <h2>Dados para contato</h2> … </body> </html> Metadado Não é Metadado
  12. 12. Metadados em HtmlMetadadosMetadados emem HtmlHtml A grande maioria dos tags em html define a aparência do documento. – Orientam o computador sobre como representar o conteúdo na tela. Não dão nenhum auxílio sobre o sentido/finalidade do conteúdo. Alguns tags na seção <head> fazem este papel de metadado – Mas são pouco e mal usados – E têm um poder limitado
  13. 13. XML em 3 minutosXML em 3 minutosXML em 3 minutos um documento XML é um arquivo texto estruturado em blocos delimitados por pares de tags: – <nome> … </nome> – <preço> … </preço> Estes blocos podem conter outros blocos ou podem conter dados não-estruturados (texto) Todo tag tem que ser fechado pelo tag correspondente Um tag pode conter outro(s) completamente mas não: <nome> <preço> </nome> </preço>
  14. 14. <?xml version="1.0"?> <Encomenda> <Cliente> < PrimeiroNome >Luiz</PrimeiroNome> < UltimoNome >Silva</ UltimoNome > </Cliente> <Preco>3</Preco> <Moeda>Reais</Moeda> </Encomenda> PrimeiroNome Encomenda Cliente UltimoNome Preço Moeda XML: exemploXML: exemploXML: exemplo
  15. 15. XML vs. HTMLXMLXML vsvs. HTML. HTML Estrutura geral: – Ambos usam pares de tags para marcar inicio e fim de blocos. Tags possíveis: – HTML tem um conjunto de tags predefinido – XML permite que você crie seus próprios tags Finalidade: – HTML define o aspecto visual do documento – XML revela a estrutura lógica interna do documento estruturando este em forma hierárquica. Cada ponto desta hierarquia é endereçável.
  16. 16. XML SchemaXMLXML SchemaSchema XML Schema permite restrições adicionais sobre um documento: – define os tags que são válidos – define regras de validade para o conteúdo de cada tag • O tag <festa> deve conter – exatamente um tag <local> – 10 ou mais tags <convidado> • O tag <convidado> deve conter – exatamente um tag <nome> – ou um tag <telefone_fixo> ou um tag <telefone_cel> … Define uma estrutura de dados
  17. 17. Da para fazer a Web Semântica só com XML? Da para fazer a WebDa para fazer a Web Semântica só com XML?Semântica só com XML? Isto é como uma maquina enxerga uma pagina web escrita em qualquer linguagem natural
  18. 18. XML ajudaXML ajudaXML ajuda XML permite que o texto seja balisado/estruturado por sinais faceis de interpretar por um computador (os tags) <contatos> <cv> <formacao> <experiencia> <nome>
  19. 19. Mas não resolve porque …Mas não resolve porque …Mas não resolve porque … os tags sao enxergados assim pelo computador <Χς> < ναµε > <εδυχατιον> <ωορκ> <πριϖατε>
  20. 20. XML Schema ajuda um pouco mais XMLXML SchemaSchema ajuda um poucoajuda um pouco maismais CV name education work private < > < > < > < > < > < Χς > < ναµε > <εδυχατιον> <ωορκ> <πριϖατε> CV name education work private < > < > < > < > < > < Χς > < ναµε > <εδυχατιον> <ωορκ> <πριϖατε> < Χς > … ja que identificam as partes correspondentes de documentos de uma determinada classe <πριϖατε>
  21. 21. Mas podem existir variações de esquemas Mas podem existir variaçõesMas podem existir variações de esquemasde esquemas <curiculo> <name> <contatos> <titulacao> <trabalhos> Outra pessoa usa tags diferentes para um CV
  22. 22. XML e XML Schema definem a sintaxe de um documento XML e XMLXML e XML SchemaSchema definem adefinem a sintaxe de um documentosintaxe de um documento <Χς> <ναµε> <εδυχατιον> <ωορκ> <πριϖατε> Mas não define a semânticaMas não define a semântica
  23. 23. Sintaxe vs SemânticaSintaxeSintaxe vsvs SemânticaSemântica Sintaticamente correta mas com semântica anômala: – Idéias verdes e descoloridas dormem furiosamente (Noam Chomsky) – Ela chegou durante uma hora
  24. 24. Sentido por conexãoSentido por conexãoSentido por conexão O sentido se estabelece através de relações entre as coisas Só podemos definir formalmente o sentido de uma palavra usando outras palavras URLs é a cola que mantém a Web atual junta Web Semântica usa como cola algo mais geral: URIs
  25. 25. URIsURIsURIs Uniform Resource Identifier Generalização do conceito de URL E uma forma globalizada de dar um nome para as coisas Uma URL ou um endereço email são únicos Podem fazer o papel de chave primaria
  26. 26. URIs (2)URIsURIs (2)(2) Uma URL dá acesso a um recurso pela Internet (um documento, uma imagem, uma musica, …) Uma URI não garante que haja algo interessante na outra ponta do link Ela pode ser simplesmente uma forma de se referir a algo que só pode existir fora da Internet – por exemplo: http://www.topicmaps.org/xtm/1.0/language.xtm#de e usado para se referir a língua portuguesa
  27. 27. Resource Description Framework (RDF) Resource DescriptionResource Description FrameworkFramework (RDF)(RDF) serve para representar metadados sobre recursos da web: – titulo, autor e ultima modificação de uma pagina Web – copyright e informação sobre a licença de uso de uma foto na Web mas pode ser usado também para representar informações sobre coisas que: – podem ser identificadas pela Web – não podem ser obtidas pela Web por exemplo, para adicionar informações sobre itens que podem ser comprados numa loja on-line (preço, disponibilidade,…) ou sobre pessoas (email,interesses,…)
  28. 28. RDFRDFRDF RDF permite construir enunciados do tipo: – sujeito S tem o valor V para a propriedade P – triplas (P,S,V) • S é o recurso, P e V juntos descrevem S Um exemplo: – (autor,http://www.example.org/index.html,Pedro)
  29. 29. RDF com URIsRDF comRDF com URIsURIs RDF usa URIs para diminuir a ambigüidade – (autor,http://www.abc.org/index.html,Pedro) http://www.abc.org/prof/pedrohttp://www.abc.org/prof/pedro http://purl.org/DC#Creatorhttp://purl.org/DC#Creator
  30. 30. Representação em grafoRepresentação em grafoRepresentação em grafo http://purl.org/DC#Creatorhttp://purl.org/DC#Creator http://www.abc.org/index.htmlhttp://www.http://www.abcabc.org/index.html.org/index.html http://www.abc.org/prof/pedro/http://www.http://www.abcabc.org/.org/profprof//pedropedro//
  31. 31. DCMI (Dublin Core Metadata Initiative) DCMI (Dublin CoreDCMI (Dublin Core MetadataMetadata InitiativeInitiative)) Title Creator Subject Description Publisher Contributor Date Type Format Identifier Source Language Relation Coverage Rights
  32. 32. Dublin CoreDublin CoreDublin Core Exemplo de uso do Dublin Core <? xml version="1.0" ?> <RDF xmlns = http://w3.org/TR/1999/PR-rdf-syntax-19990105# xmlns:DC = "http://purl.org/DC#"> <Description about = "http://dstc.com.au/report.html"> <DC:Title>The Future of Metadata</DC:Title> <DC:Creator>Jacky Crystal </DC:Creator> <DC:Date>1998-01-01 </DC:Date> <DC:Subject>Metadata, RDF, Dublin Core</DC:Subject> </Description> </RDF>
  33. 33. O projeto FOAF (Friend OF A Friend) O projeto FOAF (O projeto FOAF (FriendFriend OF AOF A FriendFriend)) Objetivo: criar uma web interpretável por máquinas de homepages que descrevam: – pessoas – as relações entre elas – as coisas que elas criam e fazem
  34. 34. FOAF Basics Agent Person name nick title homepage mbox mbox_sha1sum img depiction surname family_name givenname firstName Personal Info weblog knows interest currentProject pastProject plan based_near workplaceHomepage workInfoHomepage schoolHomepage topic_interest publications dnaChecksum Elementos do FOAFElementos do FOAFElementos do FOAF Projects and Groups Project Organization Group member membershipClass fundedBy theme
  35. 35. Exemplo de arquivo FOAFExemplo de arquivo FOAFExemplo de arquivo FOAF <rdf:RDF xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#" xmlns:foaf="http://xmlns.com/foaf/0.1/"> <foaf:Person> <foaf:name>Edd Dumbill</foaf:name> <foaf:mbox rdf:resource="mailto:edd@xml.com" /> <foaf:nick>edd</foaf:nick> <foaf:workplacehomepage rdf:resource="http://xml.com/" /> <foaf:depiction rdf:resource="http://heddley.com/edd-shoulders.jpg" /> </foaf:Person> </rdf:RDF>
  36. 36. Dublin Core e FOAFDublin Core e FOAFDublin Core e FOAF
  37. 37. Uma falha do RDFUma falha do RDFUma falha do RDF RDF usa como sujeitos: – recursos da web • web pages, imagens, … – coisas que podem ser identificadas na web mas que não estão na web: • ex: um produto usando uma url que descreva o produto Mas em certos casos, haverá ambigüidade: – enunciado rdf onde a pagina web que dá as especificações de um produto – o enunciado se refere à pagina ou ao produto?
  38. 38. OntologiasOntologiasOntologias XML + XML SchemaXML + XML Schema RDFRDFRDF OntologiasOntologiasOntologias URIURIUnicodeUnicode LogicaLogicaLogica
  39. 39. O que é uma ontologia?O queO que éé uma ontologia?uma ontologia? Em filosofia, ontologia é o estudo dos tipos de coisas que existem – Tentativas por Aristóteles de classificar as coisas do mundo “Onto” vem de uma palavra grega que significa existência, ser
  40. 40. O que é uma ontologia? (2)O queO que éé uma ontologia? (2)uma ontologia? (2) Uma ontologia define, para uma determinada área de conhecimento, – os termos básicos – as relações entre os termos desta área – as regras para combinar termos em relações de forma definir extensões do vocabulário
  41. 41. Studer(98) Manipulavel por maquina Conceitos, propriedades, funções, axiomas são definidos explicitamente Conhecimento concensual Um modelo abstrato de algum fenomeno do mundo Uma especificação explicita e formal de uma conceitualização compartilhada O que é uma ontologia? (3)O queO que éé uma ontologia?uma ontologia? (3)(3)
  42. 42. Por que desenvolver uma ontologia? PorPor que desenvolver umaque desenvolver uma ontologia?ontologia? Para compartilhar uma compreensão da estrutura de certo tipo de informação entre pessoas e agentes de software Para permitir a reciclagem do conhecimento em um domínio Para explicitar suposições/hipóteses feitas sobre um domínio Para analisar o conhecimento de um domínio
  43. 43. Elementos de uma ontologiaElementos de uma ontologiaElementos de uma ontologia Conceitos (classes) e suas hierarquias Propriedades dos conceitos (slots/atributos) Restrições sobre as propriedades (tipo, cardinalidade, domínio) Relações entre conceitos (disjunto, equivalência) Instancias
  44. 44. Etapas da construção de uma ontologia Etapas da construção de umaEtapas da construção de uma ontologiaontologia Domínio: geografia Aplicação: agente planificador de rotas Possíveis perguntas: – Qual é a distancia entre duas cidades? – Que tipo de conexão existe entre duas cidades? – Em que país se encontra uma cidade? – Quantas fronteiras são atravessadas?
  45. 45. país cidade capital fronteira conexao Conexao_por_terra conexao_area conexao_maritima estrada conexao_por_trem moeda Enumeração dos termos importantes EnumeraEnumeraçãção dos termoso dos termos importantesimportantes
  46. 46. Definição de classes e da hierarquia de classes DefiniDefiniçãção de classes e dao de classes e da hierarquia de classeshierarquia de classes
  47. 47. • cardinalidade do slot Ex: faz_fronteira_com multiplo, ponto_inicio unico • tipo de valor do slot Ex: faz_fronteira_com Pais ElementoGeografico Pais Cidadetem_capital e_capital_defaz_fronteira_com Conexao ponto_final ponto_inicio Capital Definição de slotsDefiniDefiniçãção de slotso de slots
  48. 48. -slots transitivos A.conexao(B) B.conexao(C) A.conexao(C) -slots simetricos Ex. A faz_fronteira_com B B faz_fronteira_com A - slot inverso (redundante, mas explicito) Pais tem_capital e_capital_de Capital Questões relacionadas com slots QuestQuestõões relacionadas comes relacionadas com slotsslots
  49. 49. Ferramentas para ontologias: Protégé Ferramentas para ontologias:Ferramentas para ontologias: ProtégéProtégé
  50. 50. Camadas da Web SemânticaCamadas da Web SemânticaCamadas da Web Semântica XML + XML SchemaXML + XML Schema RDFRDFRDF OntologiasOntologiasOntologias URIURIUnicodeUnicode LogicaLogicaLogica
  51. 51. ConclusãoConclusãoConclusão a Web Semântica é uma tentativa de construir um edifício complexo que permita que os computadores nos auxiliem melhor no uso e na filtragem da informação Objetivo ambicioso Esforço na produção de metadados Padronização de vocabulários Massa critica necessaria Formalismos complexos vão ser necessárias boas ferramentas para auxiliar na criação destes metadados
  52. 52. Enquanto isso, naEnquanto isso, na NasaNasa ……
  53. 53. Outras Webs sao estudadas OutrasOutras WebsWebs sao estudadassao estudadas Antes do coquetelAntes doAntes do coquetelcoquetel soniferossoniferossoniferoscafeinacafeinacafeinaestimulante (benzedrine)estimulanteestimulante ((benzedrinebenzedrine)) LSDLSDLSD mescalinamescalinamescalinamaconhamaconhamaconha
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