Introducao a Web Semantica

Ely Edison Matos [email_address] Analista de TI, UFJF XIX Semana de Informática e Telecomunicações CES/JF - setembro2009 Web Semântica Web 3.0

Agenda
Web 1.0? Web 2.0?
Qual o problema?
Quais as soluções?
Quero saber mais!

Cada linguagem tem sua própria sintaxe e semântica
Sintaxe
estuda a gramática
Semântica
estuda o significado

Sintaxe é como você diz algo Semântica é o que algo significa sintaxes diferentes mesma semântica x += y x = x + y

Sintaxe e semântica
estão relacionadas à
comunicação

Internet

web documentos páginas hyperlinks

Esta é a
Web 1.0

Os autores
começaram a usar
Ajax
Então…

As pessoas começaram a
compartilhar
fotos e vídeos

As pessoas começaram a
interargir
criando redes sociais

As pessoas
começaram a publicar
conteúdo
em
blogs

As pessoas
começaram
contribuir
em
wikis

tags e RSS
As pessoas começaram a usar

Esta é a
Web 2.0

Qual
o problema
?

Páginas Web
são escritas em
HTML

HTML
descreve
estrutura e apresentação
da informação
ou seja
a sintaxe
não a semântica

Uma página HTML

Que informação nós vemos?

Que informação as máquinas vêem?

Se os computadores puderem entender o significado
da informação
...

Eles poderão
aprender sobre o que estamos interessados e nos ajudar
a encontrar o que realmente
queremos

Este é o campo da
Web
Semântica

Esta é a
Web 3.0

A Web de hoje é uma Web de documentos

A Web Semântica é uma Web de coisas

ídolo patrocínio produto competição jogo localização

Exemplo?

Quais
as
soluções
?

Incrementa a World Wide Web
Representa a informação da Web de forma compreensível por máquinas
Possibilita…
… buscar com objetivo
… percorrer os dados
… usar agentes automatizados

WWW Web Semântica Páginas Dados

2009: Onde estamos?
Aqui

2009: Onde estamos?
As tecnologias da Web Semântica não são uma ferramenta mágica para descobrir novos remédios (ou para salvar o mundo…) Ainda há termos confusos e conflitantes no campo da Web Semântica, cada um sendo considerado “correto”. Não há grande disponibilidade de pessoas com as habilidades necessárias para projetar e construir soluções em Web Semântica. Ainda não existem padrões para temas como privacidade, confiança, probabilidade e outros elementos da visão da Web Semântica.

A Web Semântica pode nos ajudar a
Baseado no exemplo apresentado por Ivan Herman

Mapear os vários dados em uma representação abstrata de dados
Tornar os dados independentes de sua representação interna…
Combinar as representações resultantes
Fazer consultas no conjunto total
Consultas que não são possíveis nos data sets individuais

Books Authors Publishers ID Author Title Publisher Year ISBN0-00-651409-X id_xyz The Glass Palace id_qpr 2000 ID Name Home page id_xyz Ghosh, Amitav http://www.amitavghosh.com ID Publisher Name City id_qpr Harper Collins London

Mesma URI = Mesmo Recurso

Um usuário do data set “F” pode agora perguntar algo como:
“ Qual o título da versão original de Le Palais des mirroirs ?”
Esta informação não está no data set “F”...
… mas pode ser recuperada depois da fusão com o data set “A”!

Nós “sabemos” que
a:author e f:auteur
são a mesma coisa
Mas a fusão automática não sabe disto!
Vamos acrescentar alguma informação extra aos dados fundidos:
a:author same as f:auteur
Ambos identificam uma Person

Um usuário do data set “F” pode perguntar agora:
“ Qual é a homepage do autor de Le Palais des mirroirs? ”
A informação não está no data set “F” nem está no data set “A”…
… mas se tornou disponível através: Da fusão dos data sets “A” e “F” Da adição de 3 declarações simples de “junção”

Podemos integrar novas informações de outras fontes em nosso data set e.g. informação adicional sobre o autor Amitav Ghosh
Talvez a maior fonte de conhecimento público seja a Wikipedia

Pode ser, mas de fato, não deveria ser…
O que aconteceu por meios automáticos é feito diariamente pelos usuários da Web!
A diferença? Um pouco de rigor extra, para que as máquinas possam fazer isto também

Combinamos diferentes datasets que
...podem ser internos ou estar em algum lugar da Web
...são de formatos diferentes (RDBMS, Excel spreadsheet, (X)HTML, etc)
...têm diferentes nomes para as mesmas relações
Pudemos combinar os datasets porque algumas URIs são idênticas
i.e. o ISBNs no nosso exemplo
Pudemos adicionar algumas informações adicionais simples (a “cola”) para ajudar a fundir os datasets
O resultado? Respostas para perguntas que não poderiam ser feitas antes!

São as
tecnologias
da
Web
Semântica
que tornam
esta
integração
possível

RDF é
R esource
D escription
F ramework

RDF é
O Modelo de Dados
da Web Semântica

RDF identifica as coisas usando URIs
( U niform R esource I dentifier s ) ‏

RDF usa declarações simples ( Triplas ) para descrever as relações
Coisa-Propriedade-Valor
Sujeito-Predicado-Objeto

RDF representação em grafo
“ Ely Matos trabalha na UFJF”
“ Ely Matos tem o email ely.matos@ufjf.edu.br”
“ O campus da UFJF está localizado em Juiz de Fora”
Ely Matos UFJF trabalha for Ely Matos [email_address] temEmail UFJF localizadoEm Juiz de Fora

RDF representação em grafo
Juiz de Fora Minas Gerais moraEm cidadeDe Ely Matos UFJF trabalha [email_address] temEmail localizadoEm

SPARQL é
S PARQL
P rotocol
A nd
R DF
Q uery
L anguage

SPARQL é
A linguagem de consulta
da Web Semântica

Por que SPARQL ?
Obter informação de dados estruturados e semi-estruturados Explorar dados através da descoberta de relacionamentos desconhecidos Consultar e pesquisar com uma visão integrada de diferentes fontes de dados Reunir diferentes aplicações através da transformação de um vocabulário em outro 1 2 3 4

Quais automóveis fazem mais de 10Km por litro, têm custo dentro do orçamento do meu departamento e podem ser comprados em uma concessionária localizada até 15 Km de um dos meus empregados? SELECT ?automobile WHERE { ?automobile a ex:Car ; epa:mpg ?mpg ; ex:dealer ?dealer . ?employee a ex:Employee ; geo:loc ?loc . ?dealer geo:loc ?dealerloc . FILTER(?mpg > 25 && geo:dist(?loc, ?dealerloc) <= 10) . } Web dashboard SPARQL query SPARQL Query Engine Employee Directory ERP / Budget System Web Dealer 1 Dealer 2 Dealer 3 EPA Fuel Efficiency Spreadsheet

Exemplo de SPARQL
Encontrar todos os países sem litoral com uma população maior que 15 milhões de habitantes. PREFIX type: < http://dbpedia.org/class/yago/ > PREFIX prop: < http://dbpedia.org/property/ > SELECT ?country_name ?population WHERE { ?country a type:LandlockedCountries ; rdfs:label ?country_name ; prop:populationEstimate ?population . FILTER ( ?population > 15000000 && langMatches ( lang ( ?country_name ), " EN ") ) . } ORDER BY DESC ( ?population ) Consultando a Wikipedia...(http://dbpedia.org/sparql)

(Alguns) Datasets SPARQL’áveis

Mas...
Nada do que vimos até agora se aproxima da visão a longo prazo da Web Semântica

Do conhecimento explícito para o inferido
RDFS OWL RIF

Ontologias
Vocabulário de termos
Novos termos formados a partir dos existentes
A Semântica é formalmente especificada
Também registra os relacionamentos entre termos

RDFS é
RDF
S chema

RDF Schema
Vocabulário (definição de termos)
e.g. define um relacionamento “dose prescrita”
Schema (definição de tipos)
“ dose prescrita” relaciona “tratamento” e “dosagem”
Taxonomia (definição de hierarquias)
Qualquer “médico” é um “profissional médico”

OWL é
Web
Ontology
Language

OWL
Identidade igual/diferente
“ author” e “auteur” são a mesma relação
dois recursos com o mesmo “ISBN” são o mesmo “book”
Definições de tipo mais expressivas
Um “cycle” é um “vehicle” com pelo menos uma “wheel”
Uma “bicycle” é um “cycle” com exatamente duas “wheels”
Definições de relações mais expressivas
“ irmãoDe” é uma relação simétrica
O valor de “diaDaSemana” deve ser um de “segunda”, “terça”, “quarta”, “quinta”, “sexta”, “sábado”, “domingo”

O que podemos fazer com OWL ?
Consistência
Há alguma contradição neste modelo?
Classificação
Quais são os tipos inferidos deste recurso?
Correção
Há alguma classe nesta ontologia que não pode ter membros?

RIF é
R ules
I nterchange
F ormat

RIF
Representação padrão para intercâmbio de conjuntos de regras lógicas e de negócio
Regras lógicas
Um cliente se torna um cliente "Gold" assim que suas compras acumuladas durante o ano corrente alcancem $5000
Regras de produção
Para compras acima de $1000, clientes "Gold" recebem um desconto de 10% do total da conta

Ontologias públicas reusáveis
Measurement Units Ontology The Event Ontology FOAF

Linked Data é
Um conjunto de 4 regras simples para publicação de
dados RDF na Web
Desenvolvido por Tim Berners-Lee em 2006

The LOD “cloud”, Maio 2007

The LOD “cloud”, Março 2008

The LOD “cloud”, Setembro 2008

The LOD “cloud”, Março 2009

RDFa é
RDF in a ttributes

RDFa provê um conjunto de atributos XHTML que expressam dados RDF

Exemplo:
Alice in Semantic Wonderland
Alice é uma blogger que publica artigos em http://example.com/alice

Ela quer declarar a licença do seu trabalho

Ela quer especificar o título e o autor de um artigo,
mas estes atributos não existem em XHTML

Ela pode usar o vocabulário
Dublin Core

Ela quer registrar os créditos de Bob quando ela posta as fotos tiradas por ele

Ela quer mostrar seu nome , email e telefone
Ela pode usar o vocabulário
Friend-of-a-Friend (FOAF)

Quem está usando RDFa?
STW Thesaurus for Economics

“ I have a dream for the Web in which computers become capable of analyzing all the data on the Web”
Tim Berners-Lee, 1999
Inventor of the Web

A
Web Semântica
Está
Realmente
Acontecendo
HOJE

Quer
saber
mais
?

www.w3c.org

semanticweb.org

linkeddata.org

rdfa.info

wikipedia.org

Livros
A Semantic Web Primer Grigoris Antoniou e Frank van Harmelen Segunda Edição Web Semântica A Internet do Futuro Karin Breitman Editora LTC

Obrigado!
Ely Edison Matos [email_address] Analista de TI, UFJF XIX Semana de Informática e Telecomunicações CES/JF - setembro2009

http://webdemais.com.br	183
http://www.slideshare.net	52
http://quadrodosbemois.com.br	33
http://www.softov.com.br	16

Introducao a Web Semantica

by Ely Matos on Sep 17, 2009

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