Introduzione al Semantic Web Linguaggi per la rappresentazione di ontologie. L idea del Semantic Web.

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1 Corso di Ontologie e Semantic Web Linguaggi per la rappresentazione di ontologie Prof. Alfio Ferrara, Prof. Stefano Montanelli Definizioni di Semantic Web Rilievi critici Un esempio Tecnologie e linguaggi Argomenti del corso L idea del Semantic Web Definition: The Semantic Web provides a common framework that allows data to be shared and reused across application, enterprise, and community boundaries. It is a collaborative effort led by W3C with participation from a large number of researchers and industrial partners. It is based on the Resource Description Framework (RDF). Basic Idea: "The Semantic Web brings to the Web the idea of having data defined and linked in a way that it can be used for more effective discovery, automation, integration, and reuse across various applications." Altre definizioni The Semantic Web is a web of data. There is lots of data we all use every day, and its not part of the web. I can see my bank statements on the web, and my photographs, and I can see my appointments in a calendar. But can I see my photos in a calendar to see what I was doing when I took them? Can I see bank statement lines in a calendar? Why not? Because we don't have a web of data. Because data is controlled by applications, and each application keeps it to itself. 1

2 Obiettivi del Semantic Web The Semantic Web is about two things: Common formats for integration and combination of data drawn from diverse sources, where on the original Web mainly concentrated on the interchange of documents. Language for recording how the data relates to real world objects. That allows a person, or a machine, to start off in one database, and then move through another about the same thing. Problemi e rilievi critici Common formats for integration and combination of data drawn from diverse sources, where on the original Web mainly concentrated on the interchange of documents. Quali caratteristiche devono possedere i formati di descrizione dei dati? Quali sorgenti di dati? Problemi e rilievi critici Language for recording how the data relates to real world objects. That allows a person, or a machine, to start off in one database, and then move through another about the same thing. Cos è esattamente un real-world object? Come lo distinguiamo dei dati ad esso relativi? Quando diciamo che due collezioni di dati descrivono la stessa cosa? 2

3 Un esempio Una porzione di pagina Web letta da un utente umano Si parla di due pacchetti di viaggio per la Polinesia, con informazioni di costo, itinerario e date. Un esempio e da un agente software A cosa si riferisce questa pagina Web? Soluzioni non semantiche I motori di ricerca risolvono il problema individuando occorrenze ripetute dei lemmi, parolechiave, titoli, link, didascalie, etc. Il tratto comune di queste tecniche è che la semantica degli oggetti nel documento non è considerata L idea del Semantic Web è invece un altra: associare alla pagina una dichiarazione esplicita relativa al significato degli elementi che contiene Questa attività è detta annotazione semantica 3

4 Esempio ovvero (L01 is-a Location) (L02 is-a Location) (L01 name Polinesia Francese ) (L01 image something.jpg ) (L02 name New York ) (T01 is-a Travel) (T01 name Cocktail Polinesiano ) (T01 price ) (T01 destination L01) (T02 is-a Travel) (T02 name New York & Polinesia ) (T02 price ) (T02 destination L02) (T02 period 13 giorni 10 notti ) La costruzione del Semantic Web Di quali linguaggi abbiamo bisogno per descrivere le nostre risorse? Dipende dai nostri obiettivi e dalle esigenze applicative Security & Privacy Reasoning Semantica Sintassi 4

5 Classificazione dei linguaggi Linguaggi di modellazione concettuale Linguaggi basati su frame Linguaggi basati su XML Linguaggi del Semantic Web Collocazione dei linguaggi Modellazione concettuale ER UML DL KIF CycL AL/ALC FOL Frame Ontolingua/OKBC OCML LOOM FLogic XML XOL SHOE RDF RDFS OWL Semantic Web Basati su XML Sovrapposizioni e intersezioni Modellazione concettuale ER UML Ontolingua/OKBC Frame FOL CycL DL KIF FLogic AL/ALC OWL Semantic Web LOOM RDF OCML XOL XML RDFS SHOE Basati su XML 5

6 Linguaggi per la modellazione concettuale Utilizzati per la progettazione di basi di dati e prodotti software Offrono primitive per la rappresentazione di alto livello di un insieme dato di specifiche Sono formalismi prevalentemente grafici a cui può corrispondere anche una rappresentazione testuale Linguaggi basati su frame Basati sulla nozione di Frame (Minsky) Un frame è una struttura dati analoga alle classi nella programmazione orientata agli oggetti Prevedono la definizione di tassonomie di frame Proprietà dei frame e relazioni fra i frame sono rappresentate per mezzo del costrutto di slot Dotati di una semantica formale ben definita Fortemente orientati al ragionamento automatico I linguaggi che presentiamo si possono dividere in due categorie principali: Linguaggi basati su logiche del primo ordine (FOL) Linguaggi basati su logiche descrittive (DL) 6

7 Linguaggi basati su XML XML costituisce la base sintattica per molti linguaggi: XMI, RDF(S), OWL, Vi sono tuttavia linguaggi nativamente basati su XML: SHOE, XOL Fra i linguaggi basati su XML collochiamo i linguaggi in cui il ruolo di XML è parte costitutiva del linguaggio stesso Linguaggi del Semantic Web Basati sul modello di RDF Nati per associare una descrizione semantica esplicita alle risorse Web Con OWL si verifica l incontro fra i linguaggi basati su RDF e i linguaggi logici (DL) Oggetto del corso Modellazione concettuale ER UML Ontolingua/OKBC Frame FOL CycL DL KIF FLogic AL/ALC OWL Semantic Web LOOM RDF OCML XOL XML RDFS SHOE Basati su XML 7

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