MASHUP SEMÁNTICO. Autores

Transcripción

1 MASHUP SEMÁNTICO TECNOLOGÍAS EMERGENTES EN SISTEMAS TELEMÁTICOS José Antonio Barros, Jorge Diez, Pablo López, Juan Alberto Muñoz Máster Universitario de Investigación en TIC Universidad de Valladolid 2009/2010 Autores

2 Índice Introducción Diseño de la ontología Creación de la ontología con protégé SPARQL Open mashup Conclusiones Trabajo futuro Reflexiones Referencias

3 Introducción Asignatura TES (Web 2.0, Web Semántica) -Recursos -Bookmarks -Entradas en la wiki -Publicaciones -(...) Objetivo: Realizar en un mashup semántico que combine las anotaciones semánticas de los recursos de TES con fuentes de datos externas Razones mashup -Organización -Acceso automático a recursos Razones semántico -Posibilidades de búsqueda -Por conceptos -Semántica -Lógica separada de los datos

4 Introducción Tema Tipo de recurso Buscar Listado Sesame DBLP Delicious -Usuario selecciona tópico y tipo de recurso -Aparece listado con recursos -Usuario selecciona recurso [A]-Publicación científica: A partir del nombre de los autores se muestran las publicaciones de los mismos que se encuentren en el DBLP. [B]-Entrada de la wiki: Se obtiene la lista de tópicos con los que está anotada dicha entrada y se muestran todos los recursos propios que compartan dicha lista [C]-Bookmark: Se obtendrán bookmarks de delicious que incluyan "tags" derivados de los tópicos con los que está anotado el bookmark original.

5 Introducción Tema Tipo de recurso Buscar Listado Sesame DBLP Delicious HTML Open mashup Datos RDF Ontología RDFS (ontotes) Sesame OpenRDF Almacén RDF SPARQL DBLP Computer Science Bibliography RKB Explorer Almacén RDF HTTP/RSS Delicious Almacén de bookmarks

6 Introducción - Proceso seguido Conceptualización Diagramas conceptuales individuales Diagramas conceptuales por parejas Diagrama conceptual compartido Formalización Modelado Ontología Conceptos Clases Propiedades Instancias Creación ontología (Protégé) RDFS Modificación diseño Creación lógica interfaz Diagramas de flujo Consultas SPARQL Validación en Protégé, DBLP y Sesame Pruebas Open mashup Estudio herramienta Problemas entre versiones firefox/open mashup Diseño escenarios interfaz

7 Diseño de la ontología: Conceptualización

8 Diseño de la Ontología Ontología Conceptualización compartida y formal Editor de ontologías Protégé Language profile RDFS puro sin OWL (Lenguaje Descriptor de Recursos) Ontologías utilizadas: Dublin Core DBLP FOAF MAPEKUS - Slovak University of Technology in Bratislava

9 Diseño de la ontología: clases/propiedades Jerarquía de clases.. Versión previa

10 Diseño de la ontología: clases/propiedades Propiedades de las clases.. Versión previa

11 Diseño de la ontología: clases/propiedades Definitiva Protégé

12 Diseño de la ontología: clases/propiedades Definitiva Protégé

13 Diseño de la ontología: Problemas Definir las clases Definir las propiedades Relaciones entre clases mapa conceptual Definir las instancias (qué es instancia) Problemas al usar RDFS en vez de owl -Sólo una clase en rango/dominio de propiedad -Clase paradigma -Clase tópico -Clase característica Algunos pequeños fallos de la aplicación

14 Diseño de la ontología: Decisiones y limitaciones Decisiones diseño Título en todos los recursos Label en todos los tópicos Clase paradigma Clase tópico Clase característica Clase role FOAF para definir personas Extensión DBLP en publicaciones Propiedad SeRelacionaConTopico Limitaciones Casi todas las propiedades unidireccionales -UsaAPI -UsaEstandar Tal vez demasiadas propiedades Tal vez demasiadas clases Algunas clases sin instancias -Description_Logic -Estandar No hemos utilizado razonador

15 Diseño de la ontología: Valoración de las herramientas Cmap Tools -Sencilla de utilizar -Algunos problemas de visualización (flechas) -En general, nos ha gustado bastante Excel -Paso previo a Protégé -Unificación de criterios -No herramienta específica para ello

16 Creación de la ontología con protégé Protégé: Editor de ontologías (software libre)

17 Creación de la ontología con protégé: Ontologías importadas Ontologías importadas: -Dublin Core -DBLP -FOAF

18 Creación de la ontología con protégé: Clases Se crea la jerarquía de clases diseñada mediante la hoja excel En el transcurso de la creación de la ontología, y de la generación de las consultas sparql, la ontología fue modificada (el proceso es continuo)

19 Creación de la ontología con protégé: Clases Asignamos label a todas las clases por debajo de tópico

20 Creación de la ontología con protégé: Propiedades 1.- Se crea propiedad tipo RDF 2.- Se configura el dominio 3.- Se configura el rango

21 Creación de la ontología con protégé: Propiedades Al crear una propiedad en properties, y seleccionar dominio, la propiedad aparece en las clases por debajo del dominio

22 Creación de la ontología con protégé: Propiedades Se accede a la propiedad

23 Creación de la ontología con protégé: Individuals Asignamos un label a todas las instancias y clases por debajo de topico En individuals se crean las instancias de las clases (los datos) Las instancias se relacionan con otras instancias y clases por medio de las propiedades

24 Creación de la ontología con protégé Lo mismo para los recursos Propiedades

25 Creación de la ontología con protégé Jerarquía de clases final

26 Creación de la ontología con protégé Decisiones -Utilizar RDFS -Es suficiente para nuestras necesidades -No complicar la ontología -Dar label a clases e instancias de Topicos -Utilizar un título en todos los recursos -Utilizar la propiedad TipoRecurso -Facilita consultas SPARQL -Utilizar ontologías DBLP, FOAF, DC -No crear los dos sentidos de la propiedad (bidireccionalidad) en todos los casos Problemas -Dominio y rango de propiedades: sólo una clase -Difícil de manejar y entender- Limitaciones -No hemos buscado otras ontologías similares -No está optimizada -Tal vez demasiadas clases -Tal vez demasiadas propiedades Valoración Protégé -Compleja de utilizar -Muy compleja de empezar a utilizar -Problemas de incompatibilidad de ficheros entre versiones -Algunos pequeños problemas (borrar elementos, etc) -Buen panel de sparql

27 SPARQL Interfaz ONTOTES_TOPICO Tema ONTOTES_RECURSO Tipo de recurso Buscar Listado Sessame DBLP Delicious

28 SPARQL [A] -El usuario selecciona un tópico y un tipo de recurso, en este caso, Artículo (la interfaz muestra sendos despleglables, no se consultan a sesame en tiempo real, están preconfigurados en la interfaz). -El interfaz, con ese tópico y ese tipo de recurso, hace una consulta SPARQL a sesame preguntando por los recursos de ese tipo, que hablen de ese tópico. -La respuesta se muestra en un listado. -El usuario selecciona uno de los recursos, y el interfaz lanza una consulta sparql a DBLP preguntando por las publicaciones del autor del recurso seleccionado. A continuación las muestra en pantalla. [B] -El usuario selecciona en el interfaz un tópico y el tipo de recurso Entrada de la wiki. -El interfaz realiza una consulta sparql a sesame preguntando por los recursos de ese tipo que hablen de ese tópico. -El usuario selecciona uno de los recursos del listado. -El interfaz hace una consulta sparql a sesame, preguntando por los tópicos de que trata ese recurso. -El interfaz, con esos tópicos, hace una nueva consulta sparql a sesame, preguntando por los recursos que hablen de alguno de esos tópicos. [C] -El usuario selecciona en el interfaz un tópico y el tipo de recurso bookmark -El interfaz lanza una consulta sparql a sesame preguntando por los recursos de ese tipo que hablan de ese tópico. -El usuario selecciona uno de los bookmarks -El interfaz lanza una consulta sparql a sesame preguntando por los tópicos de que habla el bookmark, y en el caso de que el tópico sea una clase, también por las instancias de dicha clase. Es decir, pregunta por la taxonomía de tópicos de que habla el bookmark. -El interfaz, con dicha taxonomía de tópicos, construye las correspondientes URLs de delicious, para generar un mashup de bookmarks de delicious que hablen de dichos tópicos (con tag=tópico).

29 SPARQL [A] Publicación científica Para mostrar lista 1 Sessame 2 DBLP Interfaz 1 PREFIX dc:< PREFIX rdfs:< PREFIX swrl:< PREFIX protege:< PREFIX xsp:< PREFIX p1:< PREFIX swrlb:< PREFIX xsd:< PREFIX owl:< PREFIX j.0:< PREFIX rdf:< PREFIX ontotes:< SELECT distinct?pub?titulo?tipo?nombre WHERE {?pub ontotes:micreator?autor.?pub ontotes:mybooktitle?titulo.?autor dc:creator?nombre.?pub ontotes:tiporecurso?tipoliteral.?tipoliteral rdfs:label?tipo.?tipoliteral rdfs:label "ONTOTES_RECURSO".?pub ontotes:misubject?topico.?topico rdfs:label "ONTOTES_TOPICO". }LIMIT 20 Al seleccionar un recurso de la lista 2 PREFIX id: < PREFIX rdf: < PREFIX rdfs: < PREFIX akt: < PREFIX owl: < PREFIX akt: < PREFIX akts: < SELECT DISTINCT?pub?title WHERE {?pub a akt:publication-reference.?pub akt:has-title?title.?pub akt:has-author?auth.?auth akt:full-name "NOMBRE_AUTOR". } LIMIT 20

30 SPARQL [A] Publicación científica Ejemplo 1 SELECT distinct?pub?titulo?tipo?nombre WHERE {?pub ontotes:micreator?autor.?pub ontotes:mybooktitle?titulo.?autor dc:creator?nombre.?pub ontotes:tiporecurso?tipoliteral.?tipoliteral rdfs:label?tipo.?tipoliteral rdfs:label "Articulo"^^xsd:string.?pub ontotes:misubject?topico.?topico rdfs:label "Web Semantica"^^xsd:string. }LIMIT 20 2 PREFIX id: < PREFIX rdf: < PREFIX rdfs: < PREFIX akt: < PREFIX owl: < PREFIX akt: < PREFIX akts: < SELECT DISTINCT?pub?title WHERE {?pub a akt:publication-reference.?pub akt:has-title?title.?pub akt:has-author?auth.?auth akt:full-name "Tim Berners-Lee". } LIMIT 20 Listado DBLP Protégé Sesame

31 SPARQL [B] Entrada de la wiki Para mostrar lista 1 Para buscar tópicos relacionados con esa entrada de la wiki 2 Sessame Interfaz 1 SELECT DISTINCT?pub?titulo?tipo?url?nombre WHERE {?pub ontotes:micreator?autor.?pub ontotes:mybooktitle?titulo.?autor dc:creator?nombre.?pub ontotes:tiporecurso?tipoliteral.?tipoliteral rdfs:label?tipo.?tipoliteral rdfs:label "Entrada de la wiki"^^xsd:string.?pub ontotes:misubject?topico.?topico rdfs:label "Web 2.0"^^xsd:string. optional {?pub ontotes:url?url }. }LIMIT 20 3 Para buscar recursos que hablen de esos tópicos Listado

32 SPARQL [B] Entrada de la wiki Sessame Interfaz 3 2 SELECT DISTINCT?topico WHERE { ontotes:noticias ontotes:misubject?topico. }LIMIT 20 Tópicos Sesame Recursos SELECT distinct?pub?titulo?tipo?nombre WHERE {?pub ontotes:micreator?autor.?pub ontotes:mybooktitle?titulo.?autor dc:creator?nombre.?pub ontotes:tiporecurso?tipoliteral.?tipoliteral rdfs:label?tipo.?pub ontotes:misubject?topico. optional {?topico rdfs:label "Web Semantica"^^xsd:string.?topico rdfs:label "Web 2.0"^^xsd:string.?topico rdfs:label "Inteligencia Colectiva"^^xsd:string. }. } LIMIT 20

33 SPARQL [B] Entrada de la wiki Alternativas para el paso 3 Otra forma de hacer el OR de tópicos SELECT distinct?pub?titulo?tipo?nombre WHERE {?pub ontotes:micreator?autor.?pub ontotes:mybooktitle?titulo.?autor dc:creator?nombre.?pub ontotes:tiporecurso?tipoliteral.?tipoliteral rdfs:label?tipo.?pub ontotes:misubject?topico.?topico rdfs:label?labeltopico. filter (?labeltopico = "Web 2.0"?labeltopico = "Web Semantica") } LIMIT 20 AND de tópicos SELECT distinct?pub?titulo?tipo?nombre WHERE {?pub ontotes:micreator?autor.?pub ontotes:mybooktitle?titulo.?autor dc:creator?nombre.?pub ontotes:tiporecurso?tipoliteral.?tipoliteral rdfs:label?tipo.?pub ontotes:misubject?topico1.?topico1 rdfs:label "Web Semantica"^^xsd:string.?pub ontotes:misubject?topico2.?topico2 rdfs:label "Web 2.0"^^xsd:string.?pub ontotes:misubject?topico3.?topico3 rdfs:label "Inteligencia Colectiva"^^xsd:string. } LIMIT 20

34 SPARQL [C] Bookmark Para mostrar lista 1 Interfaz Sessame 2 3 Para obtener taxonomía de tópicos Delicious Para recoger bookmarks en un mashup 1 2 SELECT DISTINCT?labeltopico WHERE { { ontotes:spezify ontotes:misubject?topico.?topico rdfs:label?labeltopico. } UNION { ontotes:spezify ontotes:misubject?topico.?instancia a?topico.?instancia rdfs:label?labeltopico. } }LIMIT 20 Tópicos SELECT DISTINCT?pub?titulo?tipo?url?nombre WHERE {?pub ontotes:micreator?autor.?pub ontotes:mybooktitle?titulo.?autor dc:creator?nombre.?pub ontotes:tiporecurso?tipoliteral.?tipoliteral rdfs:label?tipo.?tipoliteral rdfs:label "Bookmark"^^xsd:string.?pub ontotes:misubject?topico.?topico rdfs:label "Web 2.0"^^xsd:string. optional {?pub ontotes:url?url. }. }LIMIT 20 3 Bookmarks ó ó ó +Busqueda mashup

35 SPARQL Decisiones, limitaciones y valoraciones Decisiones y limitaciones Valoraciones herramientas Tópicos y Tipos de recurso preconfigurados en interfaz Se incluye en la ontología la propiedad TipoRecurso Campo URL opcional AND en caso [B]: rudimentario Taxonomía caso [C]:1 nivel de clases Elecciones en interfaz: desplegable Delicious no acepta OR de tags: mashup SPARQL -Pocas opciones -Dificultades para lógica medianamente compleja -AND -Taxonomía de clases Sesame -ADD añade -Si el recurso existe, no lo duplica -Hay que indicar el tipo de dato (string) -Resultados idénticos que panel protégé

36 Las herramientas de mashups Existen muchas alternativas En clase se han analizado las siguientes: OpenKapow Aplicación screen scraper que permite generar feeds fácilmente a partir del contenido de una web. Poder realizar rascado de varias páginas simultáneamente para generar el feed. No mashup tal y como ello es entendido (únicamente se ve la funcionalidad mashup al sacar contenido de varias webs a la vez. Yahoo! Pipes Sin requerimientos en el cliente. A través del navegador -- Usuario con conocimientos básicos de programación -- No proporcionaba búsquedas semánticas Intel Mash Maker: Fácil e intuitivo -- Se basaba en Scrapping, no proporcionaba búsquedas semánticas WSO2 Muchas funcionalidades -- Hay que programarlas a mano (javascript) Ninguna tiene la opción de realizar consultas SPARQL

37 Open Mashup Studio Herramienta de Generación de Mashups Creada por Orange Labs Proporciona un entorno amigable e intuitivo Se presenta como una extensión para Firefox 3.0 No funciona en versiones posteriores Última versión liberada (0.8.8) en Diciembre de 2008 Tiene una documentación online fácil de entender, pero escasa Tiene una interfaz SPARQL

38 Open Mashup Studio Diseño del proyecto Dieño de la Interfaz Diseño del workflow

39 Open Mashup Studio Ayuda para posicionar componentes La interfaz se genera arrastrando componentes Componentes de entrada de parámetros Botón Texto Password Componentes para mostrar resultados Label Link Imagen Galería Grid Lista Mapa HTML

40 Open Mashup Studio Temporizador Extractor XML Procesador XSLT Fin de programa Lector feeds Gestor diálogos Localización de la IP Acceso API twitter Cargador de triplas Punto acceso SPARQL

41 Open Mashup Studio El workflow se genera arrastrando componentes Aplicación completa es demasiado compleja Diseño en 3 apartados separados

42 Open Mashup Studio El usuario selecciona un tópico y un tipo de recurso, en este caso, Artículo El interfaz, con ese tópico y ese tipo de recurso, hace una consulta SPARQL a sesame preguntando por los recursos de ese tipo, que hablen de ese tópico. La respuesta se muestra en un listado. El usuario selecciona uno de los recursos, y el interfaz lanza una consulta sparql a DBLP preguntando por las publicaciones del autor del recurso seleccionado. A continuación las muestra en pantalla.

43 Open Mashup Studio El usuario selecciona en el interfaz un tópico y el tipo de recurso Entrada de la wiki. El interfaz realiza una consulta sparql a sesame preguntando por los recursos de ese tipo que hablen de ese tópico. El usuario selecciona uno de los recursos del listado. El interfaz hace una consulta sparql a sesame, preguntando por los tópicos de que trata ese recurso. El interfaz, con esos tópicos, hace una nueva consulta sparql a sesame, preguntando por los recursos que hablen de alguno de esos tópicos.

44 Open Mashup Studio El usuario selecciona en el interfaz un tópico y el tipo de recurso bookmark El interfaz lanza una consulta sparql a sesame preguntando por los recursos de ese tipo que hablan de ese tópico. El usuario selecciona uno de los bookmarks El interfaz lanza una consulta sparql a sesame preguntando por los tópicos de que habla el bookmark, y en el caso de que el tópico sea una clase, también por las instancias de dicha clase. Es decir, pregunta por la taxonomía de tópicos de que habla el bookmark. El interfaz, con dicha taxonomía de tópicos, construye las correspondientes URLs de delicious, para generar un mashup de bookmarks de delicious que hablen de dichos tópicos (con tag=tópico).de alguno de esos tópicos.

45 Open Mashup Studio PROBLEMAS En ocasiones los componentes dejan de funcionar aleatoriamente Sólo funciona en Firefox 3.0 Hay partes complejas, que no están bien explicadas en la documentación El tiempo era limitado No sé si el feed parser puede hacer un bucle para leer todos los feeds para cada tag de delicious o sería necesario utilizar otra herramienta para generarlo (Ej: Yahoo! Pipes) Mashup completo propuesto era demasiado complejo, necesario separarlo en 3 mashups sencillos

46 Conclusiones: Inconvenientes Crear una ontología útil es muy complicado -...compartida... Unificar conceptos: Difícil Introducir datos es una tarea engorrosa Puede aligerarse con mecanismos como XHTML+RDFa, formularios, extensiones semánticas (como en mediawiki), etc, pero aún así continua siendo excesivamente engorroso. SPARQL, aunque útil, tiene muchas limitaciones Construcciones lógicas (AND, OR) entre parámetros, que se hacen de manera inmediata en SQL Complejidad de los filtros No hemos encontrado más formas que la indicada para recorrer una taxonomía de clases (y no es muy profesional ). Open mashup da muchos problemas Mashup semántico: Difícil con herramientas existentes (mashups)

47 Conclusiones: Ventajas Con herramientas disponibles, puede crearse una ontología El uso de semántica tiene mucho potencial para hacer preguntas con contenido semántico. Interesante las posibilidades de usar otras ontologías (y que otros usen la nuestra). La idea de linked data. Se separa la lógica de los datos, con lo que modificaciones en uno de ellos, en principio, no afectarían al otro.

48 Trabajo futuro en el mashup semántico Creación del interfaz -Implementación del mashup -Seguir con open mashup -Buscar otras opciones existentes -Desarrollar uno Depuración ontología -Optimización clases/propiedades Inclusión de más datos Automatizaciones (incluir datos) Conexión con otras ontologías (publicación) -Linked data Investigación de otras ontologías utilizables

49 Reflexiones I Complicado crear ontologías de uso colectivo extenso - Comportamiento como paradigmas Thomas Kuhn? -Ontología dominante será la utilizada -O bien, un organismo estandarización decida Una mejora en la forma de crear elementos (ontología, datos), ayudaría a una utilización más masiva - Generación automática de datos? Investigación (RSS, etc) - Publicación automática de datos? La unificación de ontologías es clave (sistemas tipo Linked data)

50 Reflexiones II Para ontologías sencillas y que no vayan a tener modificaciones de lógica, si las queries previstas son sencillas, puede interesar utilizar bases de datos (por el tiempo dedicado, facilidad de introducir datos, etc). Ejemplo: Para las preguntas A, B y C planteadas en este trabajo, podría utilizarse una base de datos sql (sólo pregunta por tópicos y autores de los recursos). Sin embargo, para otras preguntas que podrían hacerse a la ontología, podría ser más complicado, como dame recursos que hablen de tópicos que fomenten la colaboración, estén relacionados con ontología y centrados en usuario. Con lo cual, para el tiempo dedicado a la ontología, si el interfaz únicamente tuviese las preguntas A, B y C, posiblemente no interesaría utilizar este sistema. Si las preguntas tuviesen más contenido semántico, sí interesaría.

51 Referencias Repositorio sesame, repositories/none/repositories DBLP, Protégé, Cmap Tools, W3C, Recomendación SPARQL, W3C, Descripción RDFS, The FOAF project, Dublincore, Open Mashup Studio,

52 Gracias!