Tecnologías XML y Web Semántica
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- Consuelo Rojo Poblete
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1 Tecnologías XML y Web Semántica Ontologías Enrique del Teso Dto. F. Española Universidad de Oviedo Tecnologías XML y Web Semántica. Ontologías y
2 La web actual no es semántica y En las actuales páginas web se codifica qué elementos vemos u oímos, su ubicación, su color, su tamaño No se codifica el conocimiento que tenemos de esos elementos. El sujeto humano es el que sabe si la página habla de educación o de proteccionismo económico. Metadatos y Que la web sea semántica supone que se codifiquen más cosas. El código debe expresar parte del conocimiento que hay en las páginas. Junto con el texto, imagen, sonido y demás, deberá haber metadatos que digan que es lo que hay allí. 2
3 Por qué esto es significado?... meaningless data cannot acquire meaning by being tagged with meaningless metadata <!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Strict//EN" " strict.dtd"> <html xmlns=" lang="es" xml:lang="es"> <head> <base href=" /> <title>universidad de Oviedo</title> <meta httpequiv="content-type" content="text/html; charset=iso "/> <link rel="stylesheet" type="text/css" media="screen" href="portada.css"/> <link rel="alternate" type="application/rss+xml" title="rss" href="rss.xml" /> </head> <body> <div id="contenedor"> <div id="cabecera"> <h1><img src="escudouniovi.gif" alt="universidad de Oviedo, Logo" height="71" width="73" /> Universidad de Oviedo</h1> <h2 id="eslogan">la Universidad de Asturias</h2> </div> <div id="buscador"> <form method="get" action=" <p> <label for="searchfield">buscar: <input id="searchfield" type="text" size="13" maxlength="255" name="q" /></label> <input type="hidden" name="hl" value="es" /> <input type="hidden" name="as_sitesearch" value=" /> <input type="image" src="busqueda.jpg" name="btng" id="searchbutton" alt="buscar" /> </p> </form> </div> <div id="perfiles"> <ul> <li id="pralumnos"><a href=" nos</a></li> <li id="prprofesorado"><a href=" esorado</a></li> <li id="prpas"><a href=" title="personal de Administración y Servicios">P.A.S.</acronym></a></li> <li id="prempresa"><a href=" sa</a></li> </ul> </div> <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <!DOCTYPE go:go> <go:go xmlns:go=" xmlns:rdf=" <go:version timestamp="wed May 9 23:55: " /> <rdf:rdf> <go:term rdf:about=" "> <go:accession>go: </go:accession> <go:name>gene_ontology</go:name> <go:definition></go:definition> </go:term> <go:term rdf:about=" "> <go:accession>go: </go:accession> <go:name>molecular_function</go:name> <go:definition>the action characteristic of a gene product.</go:definition> <go:part-of rdf:resource=" O: " /> <go:dbxref> <go:database_symbol>go</go:database_symbol> <go:reference>curators</go:reference> </go:dbxref> </go:term> <go:term rdf:about=" "> <go:accession>go: </go:accession> <go:name>antioxidant</go:name> <go:definition></go:definition> <go:isa rdf:resource=" O: " /> <go:association> <go:evidence evidence_code="iss"> <go:dbxref> <go:database_symbol>fb</go:database_symbol> El triple pilar del significado Dato Señal Sujeto Objeto 3
4 El triple pilar del significado Dato Señal (Sujeto) (Objeto) Reacción de conducta Acción adecuada Web con significado Dato Señal (Máquina) Ejecución de programa Sin intervención humana (Objeto) Tarea adecuada 4
5 La web con significado y La web semántica supone que sea la máquina quien asocie datos con señales. Esto ocurre si los programas actúan a partir de los datos sin intervención humana. Además el comportamiento automático ha de ser adaptado a las situaciones externas. Páginas Web (semánticas) Dominios Subs Personal Universidad Centros Titulaciones Empleo público Administraciones Empleados Transportes Ayuntamiento Deportes Turismo La web con metadatos puede no entender los s 5
6 Dominios Subs Ontologías Personal Universidad Centros Titulaciones Empleo público Administraciones Empleados Transportes Ayuntamiento Deportes Turismo Las son representaciones de los datos de <owl:disjointwith rdf:resource="#asignaturasdecuarto"/> <owl:disjointwith rdf:resource="#asignaturasobligatorias"/> <owl:disjointwith rdf:resource="#asignaturasdetercero"/> </owl:class> <owl:disjointwith rdf:resource="#asignaturasdeprimero"/> <owl:class rdf:id="asignaturasobligatorias"> <owl:disjointwith rdf:resource="#asignaturasdequinto"/> <owl:equivalentclass> </owl:class> <owl:class> <owl:class rdf:id="asignaturasdetercero"> <owl:unionof rdf:parsetype="collection"> <rdfs:subclassof rdf:resource="#asignaturas"/> <owl:class rdf:about="#asignaturasobligatoriasu"/> <owl:disjointwith rdf:resource="#asignaturasdecuarto"/> <owl:class rdf:about="#asignaturastroncales"/> <owl:disjointwith rdf:resource="#asignaturasdequinto"/> </owl:unionof> <owl:disjointwith rdf:resource="#asignaturasdesegundo"/> </owl:class> <owl:disjointwith rdf:resource="#asignaturasdeprimero"/> </owl:equivalentclass> </owl:class> <rdfs:subclassof rdf:resource="#asignaturas"/> <owl:class rdf:id="asignaturaslibreconfiguracion"> <owl:disjointwith rdf:resource="#asignaturasoptativas"/> <rdfs:subclassof rdf:resource="#asignaturas"/> <owl:disjointwith rdf:resource="#asignaturasoptativasu"/> <owl:disjointwith rdf:resource="#asignaturasobligatoriasu"/> <owl:disjointwith <owl:disjointwith rdf:resource="#asignaturastroncales"/> rdf:resource="#asignaturaslibreconfiguracion"/> <owl:disjointwith rdf:resource="#asignaturasoptativasu"/> </owl:class> <owl:disjointwith rdf:resource="#asignaturasobligatorias"/> <owl:class rdf:id="asignaturasobligatoriasu"> </owl:class> <rdfs:subclassof rdf:resource="#asignaturas"/> <owl:class rdf:id="asignaturasobligatorias"> <owl:disjointwith rdf:resource="#asignaturasoptativasu"/> <owl:equivalentclass> <owl:disjointwith <owl:class> rdf:resource="#asignaturaslibreconfiguracion"/> <owl:unionof rdf:parsetype="collection"> <owl:class rdf:about="#asignaturasobligatoriasu"/> <owl:class rdf:about="#asignaturastroncales"/> </owl:unionof> </owl:class> </owl:equivalentclass> <rdfs:subclassof rdf:resource="#asignaturas"/> <owl:disjointwith rdf:resource="#asignaturasoptativas"/> <owl:disjointwith rdf:resource="#asignaturasoptativasu"/> <owl:disjointwith rdf:resource="#asignaturaslibreconfiguracion"/> </owl:class> <owl:class rdf:id="asignaturasobligatoriasu"> <rdfs:subclassof rdf:resource="#asignaturas"/> <owl:disjointwith rdf:resource="#asignaturasoptativasu"/> <owl:disjointwith rdf:resource="#asignaturaslibreconfiguracion"/> 6
7 Páginas Web (semánticas) Ontologías Los datos de la web actúan sobre las de... o están formalizadas en sobre las que actúan programas y usuarios 7
8 Ontologías del conocimiento y La representación se hace para homogeneizar los datos y para hacerlos manejables. Las expresan universos de objetos y conceptos lógicamente estructurados. Permiten un importante control sobre grandes cantidades de datos o datos difíciles de estructurar. del conocimiento y Otras representaciones del conocimiento También se representa el conocimiento mediante vocabularios controlados, sistemas de reglas y folsonomías. Los vocabularios deben acompañar a las y muchas aplicaciones requerirán además reglas. Cada forma de representación es útil para cosas distintas. 8
9 ONTOLOGÍA 1 ONTOLOGÍA 2 uri 1 uri 2 : C1, C2, T3 TESAURO : C1, C2, C3 P1, P2,P3 R1, R2,R3 I1,I2,I3 T2 AltLabel Broader Definition DcIdentifier X1, x2, x3 y1 O1,O2,O3 Hyperonim ONTOLOGÍA 1 ONTOLOGÍA 2 WORDNET T1 T2 T3 - AltLabel x,y,z DcIdent xxx - - S1 S2 S3 S4 S5 Sentidos Palabras P1 P2 P3 P4 P5 E1,1 E3,4 E3,5 E4,2 E5,2 C1 C2 C3 - AltLabel x,y,z DcIdent xxx - - TESAURO TESAURO 9
10 El trabajo externo de las del conocimiento y Una ontología modela formalmente un de la realidad. Se requiere estudio documental para extraer los conceptos y el vocabulario de ese. Se requerirán también entrevistas y colaboraciones de conocedores del. Expresividad y decidibilidad y Las entidades de una ontología son lógicas, establecen relaciones lógicas y soportan operaciones lógicas. La lógica que subyace a las puede tener distinto poder expresivo, ser o no decidible y distinta eficiencia. El nivel depende de la expresividad que se necesite y la eficiencia con las reglas. 10
11 Ejemplo de expresividad sobre lenguaje natural Notación lambda 1.Si φ es una fórmula, λxφ es una fórmula siempre que x aparezca en φ como variable libre 2. λx[φ]a φ [a/x] P = λx(px) Pa = λx(px)a P (a,b) λx(px,b)a λx(pa,x)b Px, λx(qx)p λx(qx)λx(px) C = condimento ; B = blanco ; G = granuloso ; SI = sabor intensificado sal = λx (Cx Bx Gx SIx) An = animado ; Ct = contacto ; Fg = fugaz ; Fz = fuerza ejercida sobre impacto = λx y z [ An(y) An(z) (Ct(y, z)) x) λx (Fg(X)) [λx((ct(y, z) x)] Fz (y, z)] Description Logic y La lógica más habitual para estructurar es Description Logic (DL). DL es la lógica más expresiva que garantiza la computabilidad de la construcción. OWL tiene tres niveles. El OWL-Full es más expresivo que OWL-DL, pero no es decidible. 11
![= animado ; Ct = contacto ; Fg = fugaz ; Fz = fuerza ejercida sobre impacto = λx y z [ An(y) An(z) (Ct(y, z)) x) λx (Fg(X)) [λx((ct(y, z) x)] Fz (y, z)] Description Logic y La lógica más](/docs-images/57/5855362/images/page_11.jpg "habitual para estructurar es Description Logic (DL). DL es la lógica más expresiva que garantiza la computabilidad de la construcción. OWL tiene tres niveles.")
12 Limitaciones de expresividad en DL y DL no permite expresiones de lógica de segundo orden. No se pueden reificar clases. DL puede expresar el número de relaciones en que entra una clase, pero no la cardinalidad de una clase. En DL no se pueden componer relaciones lógicas. Lenguajes de y El lenguaje habitual de es OWL- DL. OWL-Lite pierde expresividad y OWL- Full permite expresiones de segundo orden, pero sin decidibilidad. RDF(S) es más efectivo para las reglas, pero es menos expresivo y no es decidible. El lenguaje más conocido fuera de los estándares de W3C es WSMO, de DERI. 12
13 Editores y Los editores más utilizados para OWL son Protégé y Swoop. En Protégé OWL es un plug-in, pero en estos momentos tiene más soporte que Swoop. (Ver programa). y Las de son las que modelan el ámbito de la realidad sobre el que queremos operar. Son las que normalmente tendremos que hacer. Las de pueden tomar elementos de genéricas. 13
14 DOLCE y DOLCE (Digital Ontology for Linguistic and Cognitive Engeneering) es un conjunto de genéricas. DOLCE modela de manera inespecífica las categorías de la realidad tal como se perciben desde la mente humana. Son interesantes las extensiones llamadas Situation/Description. y herencia y Las clases son los conceptos que estructuran un. Las clases tienen herencia entre sí y pueden restringir su alcance por operadores. La determinación de las clases depende de razones formales y no ontológicas. 14
15 Jerarquía declarada e inferida y El razonador buscará en la ontología: 1. relaciones de inclusión entre clases; y 2. si alguna clase es necesariamente insatisfecha (inconsistencia). La jerarquía inferida se basa en asunción de mundo abierto y se verá afectada por la declaración de qué clases son disjuntas. y Las propiedades son relaciones establecidas entre los individuos de dos o más clases. Es aconsejable que la semántica de la ontología no esté en las propiedades. Se puede declarar el y el rango de cada propiedad. 15
16 y Las restricciones especifican qué relaciones hay entre las clases. Utilizan las propiedades para delimitar el alcance de las clases y lo hacen según el operador que intervenga. Pueden ser necesarias o suficientes y necesarias; esto afecta al comportamiento del razonador. y Las instancias son los elementos de las clases. Las relaciones lógicas entre las instancias son menos comprometidas que las de las clases. Un caso particular es el de las totalidades con partes homogéneas. 16
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