Download - NUEVAS TENDENCIAS EN INTERNET - … file1 NUEVAS TENDENCIAS EN INTERNET HACIA LA WEB SEMÁNTICA ERNESTO JÍMENEZ RUIZ ([email protected]) ¾Sesión 1:Introducción a la Red Semántica.

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NUEVAS TENDENCIASEN INTERNET

HACIA LA WEB SEMÁNTICAERNESTO JÍMENEZ RUIZ ([email protected])

Sesión 1: Introducción a la Red Semántica. Creación de una Ontología sencilla con Protégé 2000

Sesión 2: La Tecnología Subyacente de los Weblogs. Creación de un Weblog con WordPress

Sesión 3: Introducción a XML y al Lenguaje de Transformación XSLT

26/10/2005 Nuevas Tendencias en Internet: Hacia la Web Semántica 2

SESIÓN 1: INTRODUCCIÓN A LA RED SEMÁNTICA

IntroducciónEvolución de la WebLa Web Semántica

Tecnologías para la Web Semántica

OntologíasDefiniciónLenguajes para la Representación de OntologíasAplicación de las Ontologías

El Editor de Ontologías Protégé 2000Construcción de una Ontología Sencilla

FOAF (Friend Of A Friend)

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EVOLUCIÓN DE LA WEB (I)Búsqueda de Información en la Web:

Utilización de motores de búsqueda basados en palabras clave (búsqueda sintáctica).Problemas típicos

Precisión en resultados bajaNo siempre se extraen documentos relevantesMucha dependencia de la terminología usada


EVOLUCIÓN DE LA WEB (II)Los contenidos de la Web han sido concebidos para ser utilizados por humanos. La semántica de las páginas no es de fácil acceso para las máquinas.Solución: Etiquetar los contenidos de las páginas (XML). ¿Cómo estandarizar estas etiquetas?

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EVOLUCIÓN DE LA WEB (III)Una máquina puede reconocer las distintas partes de una página web y tratarlas, sin embargo las posibilidades de procesamiento son muy limitadasAlternativas:

Utilización de técnicas de Extracción de Información: Procesamiento Lenguaje Natural + IARepresentar los contenidos de la Web para poder ser procesados* por las máquinas: Web Semántica

* “procesables por máquinas” (machine processable) y no “interpretables por máquinas” (machine understandable).


LA WEB SEMÁNTICA (I)La Web semántica tiene como objetivo crear un medio universal para el intercambio de información.Basado en representaciones del significado de los recursos de la Web, de una manera inteligible para las máquinas. Para ampliar la interoperabilidad entre los sistemas informáticos y reducir la mediación de operadores humanos en los procesos inteligentes de flujo de información. Tim Berners-Lee fue el precursor de la idea y fundador del W3C

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LA WEB SEMÁNTICA (II)Tecnologías para la Web Semántica

MetadatosOntologíasLógicaAgentes

Lenguajes de Comunicación


LA WEB SEMÁNTICA (III)Tecnologías para la Web Semántica: Metadatos (I)

Páginas Web en HTML<h2>Nonmonotonic Reasoning: Context-Dependent

Reasoning</h2> <i>by <b>V. Marek</b> and <b>M. Truszczynski</b></i><br>Springer 1993<br>ISBN 0387976892

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LA WEB SEMÁNTICA (IV)Tecnologías para la Web Semántica: Metadatos (II)

Los metadatos permiten incorporar información sobre los datos (p.e. sobre la estructura) facilitando el procesamiento automático<book>

<title>Nonmonotonic Reasoning: Context-Dependent Reasoning</title><author>V. Marek</author><author>M. Truszczynski</author><publisher>Springer</publisher><year>1993</year><ISBN>0387976892</ISBN>

</book>

Visualización mediante hojas de transformación: XML HTML


LA WEB SEMÁNTICA (V)Tecnologías para La Web Semántica: Ontologías

Una ontología describe de manera mas o menos formal un dominio de discurso. En el contexto de la Web Semántica, pueden servir para:

Resolver las diferencias en la terminología usada por distintos programas, posibilitando la interoperabilidad semánticaFacilitar la organización y navegación de páginas web p.e. usando jerarquías de conceptos para estructurar los contenidosMejorar los resultados de una búsqueda explotando la información de conceptos o de jerarquías (generalización/especialización)

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LA WEB SEMÁNTICA (VI)Tecnologías para La Web Semántica: Lógica (I)

La lógica es la disciplina que estudia los principios del razonamiento. En general una lógica proporciona:

Un lenguaje formal para describir conocimientoUna semántica formal que define el significado de las sentenciasque se pueden describirMétodos de razonamiento automáticos para inferir conclusiones (implícitas) a partir del conocimiento descrito (de forma explícita).

Problema: un mayor poder expresivo de la lógica va en detrimento de la eficiencia computacional de los métodos de inferencia asociados, y viceversa


LA WEB SEMÁNTICA (VII)Tecnologías para La Web Semántica: Lógica (II)

En la web semántica la lógica puede utilizarse para:

Inferir conocimiento implícito en ontologíasImplementar agentes inteligentes con conocimiento para la toma de decisionesProporcionar una explicación del conocimiento inferido (traza de los pasos de inferencia realizados)

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LA WEB SEMÁNTICA (VIII)Tecnologías para La Web Semántica: Agentes (I)

Los agentes son programas software que realizan tareas de maneraautónoma y proactiva

Autónoma: Capaz de operar sin intervención humana y de un cierto control sobre las propias accionesProactiva: Capaz de exhibir un comportamiento dirigido por objetivos.

En la Web Semántica los agentes: (1) Recibirán tareas del usuario.(2) Buscarán información en la Web.(3) Se comunicarán con otros agentes.(4) Compararán la información con las preferencias del usuario.(5) Seleccionarán las opciones más adecuadas y las presentarán al usuario.


LA WEB SEMÁNTICA (IX)Tecnologías para La Web Semántica: Agentes (II)

Los agentes harán un uso combinado de las tecnologías comentadas:

Los metadatos se utilizarán para la identificación y extracción de información de recursos web (páginas y servicios)Las ontologías serán de ayuda en búsquedas, interpretación de resultados de búsquedas y comunicación con otros agentesLa lógica se usará para el procesamiento de la información recuperada y para la derivación de conclusiones

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LA WEB SEMÁNTICA (X)Web semántica versus inteligencia artificial

La mayor parte de las tecnologías para la websemántica se basan en resultados de investigación (más o menos maduros) del campo de la Inteligencia Artificial (IA)Las falsas expectativas de la IA en el pasado no deben influir en la credibilidad de la web semántica porque no se pretende replicar la inteligencia humana.


LA WEB SEMÁNTICA (XI)Lecturas Interesantes:

T. Berners-Lee, J. Hendler and O. Lassila. “The semantic web”. Scientific American (2001)

J. Hendler. “Agents and the Semantic Web”. IEEE Intelligent Systems (2001)

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ONTOLOGÍAS (I)Definición (I)

El sentido filosófico del término ontología hace referencia a la esencia misma del ser, a su existencia (onto=ser).

Para los sistemas de Inteligencia Artificial, lo que existe es lo que puede representarse.


ONTOLOGÍAS (II)Definición (II)

Una ontología es una descripción formal y explícita de los conceptos de un dominio, y las relaciones entre ellos.

Describir un vocabulario común para investigadores que necesiten compartir información en un mismo dominio

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ONTOLOGÍAS (III)¿Qué es una Ontología y que no?

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ONTOLOGÍAS (IV)¿Qué es una Ontología y que no?

Tesauros: listas de términos que incorporan relaciones como p.e. sinonimia, homonimia, más amplio que, más restringido queInterpretación ambigua debido al uso del lenguaje natural, aunque las relaciones inducen algo parecido a una jerarquía.


ONTOLOGÍAS (V)¿Qué es una Ontología y que no?

Marcos (frames): sistemas de clases con información de propiedades/atributos y con herencia (Relaciones is-a). (Protégé 2000)Restricciones Lógicas: Otro punto de vista en el que el conocimiento esta distribuido en axiomas (OWL)

Lógica de descripciones: expresiones lógicas que definen conceptosLógica de primer orden (lógica de predicados): expresiones lógicas que describen conceptos, propiedades y relaciones.

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ONTOLOGÍAS (VI)Lenguajes de Representación de Ontologías (I)

La arquitectura de Niveles de T. Berners Lee


ONTOLOGÍAS (VII)Lenguajes de Representación de Ontologías (II)

La arquitectura de Niveles de T. Berners LeeXML permite estructurar documentos según vocabularios definidos por el usuarioRDF proporciona un modelo para describir aserciones sobre recursos Web.RDF Schema proporciona primitivas para organizar objetos en jerarquías (ontologías simples)Ontology vocabulary permite expresar relaciones más complejasentre objetos (ontologías complejas): OWL

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ONTOLOGÍAS (VIII)Lenguajes de Representación de Ontologías (III)

La arquitectura de Niveles de T. Berners LeeLogic permitirá describir conocimiento declarativo a nivel deaplicaciónProof se ocupará de los procesos de inferencia y de la representación de pruebas en lenguajes de niveles inferioresTrust se apoyará en la utilización de firmas digitales y otros recursos para garantizar las operaciones realizadas


ONTOLOGÍAS (IX)Lenguajes de Representación de Ontologías (IV)

XML y XML Schema / DTD XML es un metalenguaje de marcado que proporciona un marco uniforme y una serie de herramientas para el intercambio de datos y metadatos.

<book><title>Nonmonotonic Reasoning: Context-DependentReasoning</title><author>V. Marek</author><publisher>Springer</publisher><year>1993</year><ISBN>0387976892</ISBN>

</book>

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ONTOLOGÍAS (IX)Lenguajes de Representación de Ontologías (V)

RDF/RDFS: Resource Description Framework (Schema). Basado en XML.

XML no proporciona herramientas para expresar la semántica (significado) de los datos, p.e. no existe una interpretación estándar del anidamiento de elementosRDF(S) proporciona primitivas para organizar vocabularios en jerarquías tipadas: relaciones subclase y subpropiedad, restricciones de dominio y rango, e instancias de clasesXMLS VS RDFS

XMLS define la estructura del documento XML. RDFS: define la jerarquía de un dominio, las relaciones entre los conceptos


ONTOLOGÍAS (X)Lenguajes de Representación de Ontologías (VI)

OWL (Ontology Web Language)Limitaciones de RDF(S)

Definir propiedades de ámbito local: no podemos especificar restricciones de rango aplicables sólo a determinadas clases, p.e. que las vacas sólo comen plantas y que otros animales comen carne tambiénExpresar la disyunción de clases, p.e. no podemos especificar que hombre y mujer son clases disjuntas

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ONTOLOGÍAS (XI)Lenguajes de Representación de Ontologías (VII)

OWL (Ontology Web Language)Limitaciones de RDF(S)

Definir clases como combinación de otras (unión intersección o complemento), p.e. no podemos especificar que la clase persona es la unión de hombre y mujerExpresar restricciones sobre la cardinalidad de propiedades, p.e. no podemos especificar que una asignatura debe tener al menos un profesorDescribir propiedades específicas de las propiedades, p.e. no podemos expresar que una propiedad es una función (valor único), que es transitiva o que es la inversa de otra


ONTOLOGÍAS (XII)Lenguajes de Representación de Ontologías (VIII)

OWL (Ontology Web Language). Requerimientos (Extensión de RDF(S)):

Una sintaxis bien definidaUna semántica formalSuficiente poder expresivoConveniencia de la expresiónUn método de razonamiento eficiente

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ONTOLOGÍAS (XIII)Lenguajes de Representación de Ontologías (IX)

OWL (Ontology Web Language). Tipos de OWL

OWL Full Permite utilizar todas las primitivas de OWL y combinarlas de manera arbitraria con RDF(S), incluso modificando las primitivas de RDF y OWL.

Ventajas: todo documento RDF(S) válido es válido en OWL Full, y toda conclusión en RDF(S) lo es también en OWL Full.Inconvenientes: el lenguaje no es decidible


ONTOLOGÍAS (XIV)Lenguajes de Representación de Ontologías (X)


OWL DL Sublenguaje de OWL Full que no permite la aplicación de las primitivas de OWL entre sí, para asegurar la correspondencia con una lógica de descripciones.

Ventajas: es posible un método de razonamiento eficiente. Inconvenientes: para ser válido en OWL DL, un documento RDF tendrá que ser extendido en ciertos aspectos y restringido en otros

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ONTOLOGÍAS (XV)Lenguajes de Representación de Ontologías (XI)


OWL Lite Restricción de OWL DL que excluye primitivas como clasesenumeradas y cardinalidadesarbitrarias.

Ventajas: simplicidad del lenguaje y eficiencia del método de razonamiento. Inconvenientes: poder expresivo limitado


ONTOLOGÍAS (XVI)Aplicación de la Ontologías

Las ontologías facilitan la comunicación entre seres humanos o entre sistemas informáticosProporcionan ventajas para la ingeniería de sistemas informáticos:

Reutilización: una ontología, como codificación de un dominio, puede ser reutilizada y/o compartidaBúsqueda: los términos de la ontología pueden usarse como meta-datos para indexar documentosAdquisición del conocimiento: un sistema basado en el conocimiento se construye de forma más fiable partiendo de una ontología

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PROTÉGÉ 2000 (I)Es un entorno para el desarrollo de ontologíasCódigo abiertoDesarrollado por el grupo Stanford Medical Informatics en la Stanford University Schoolof MedicineVersión Actual: 3.1.1Página Web: http://protege.stanford.edu


PROTÉGÉ 2000 (II)Clases

NombreDocumentaciónRol (Concreto, Abstracto)Restricciones (Constraints)Propiedades (Template slots)Herencia múltiple

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PROTÉGÉ 2000 (III)Propiedades (Slots)

NombreTipo de valor: Cualquiera, Booleano, Clase, Número (Entero o Real), Instancia, Cadena o Símbolo (Lista de valores)DocumentaciónCardinalidad: Requerido (al menos 1), múltiple (más de 1)Propiedad inversa


PROTÉGÉ 2000 (IV)Ejemplos de Propiedades según su tipo:

Número: altura, numero_de_paginaInstancia (simple): autorInstancia (múltiple): anunciosLista de valores: calidadBooleano: urgente

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PROTÉGÉ 2000 (V)Creación de unas Ontología Sencilla


FOAF (Friend Of A Friend)El objetivo de este proyecto es la creación de paginas Web con contenido que pueda procesar un ordenador http://www.foaf-project.org/

Creación del Fichero ‘foaf.rdf’:http://www.ldodds.com/foaf/foaf-a-matic.es.html

Publicación usando la etiqueta link:<link rel="meta" type="application/rdf+xml" title="FOAF" href="foaf.rdf" />

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FIN SESIÓNPágina Web Personal:

http://ejimenez.taponcitos.com