WEB SEMANTICO Comunicazione Multimediale Letizia Catarini.

WEB SEMANTICOWEB SEMANTICO

Comunicazione MultimedialeComunicazione Multimediale

Letizia CatariniLetizia Catarini

World Wide WebWorld Wide Webrete di risorse di informazione basata sull’infrastruttura di internetrete di risorse di informazione basata sull’infrastruttura di internet

Modalità di localizzazione delle risorse(URL)Modalità di localizzazione delle risorse(URL) Protocolli per accedere alle risorse(HTTP)Protocolli per accedere alle risorse(HTTP) Ipertesto, per la navigazione tra le risorse(HTML)Ipertesto, per la navigazione tra le risorse(HTML)

Primo sito (1991 – Berners Lee) (1989 – CERN di Ginevra) Primo sito (1991 – Berners Lee) (1989 – CERN di Ginevra) necessità di condividere la documentazione scientifica in necessità di condividere la documentazione scientifica in formato elettronico – definizione di linguaggi (HTML) e formato elettronico – definizione di linguaggi (HTML) e protocolli (HTTP).protocolli (HTTP).


Dal web statico ai web serviceDal web statico ai web service Ci si orienta verso la costruzione di pagine dinamiche che Ci si orienta verso la costruzione di pagine dinamiche che

consentissero l’utilizzazione di dati estratti da databaseconsentissero l’utilizzazione di dati estratti da database Common Gateway Interface consentono di eseguire presso un web Common Gateway Interface consentono di eseguire presso un web

server applicazioni esterne che presentino poi i risultati in una pagina server applicazioni esterne che presentino poi i risultati in una pagina html interpretabile dal browser.html interpretabile dal browser.

Introduzione di linguaggi di scripting (Javascript, VBscript) Introduzione di linguaggi di scripting (Javascript, VBscript) interpretabili dai browser lato clientinterpretabili dai browser lato client

Linguaggi integrati con il web server (jsp, php,asp, …) lato serverLinguaggi integrati con il web server (jsp, php,asp, …) lato server Web service che hanno lo scopo di limitare il più possibile le attività di Web service che hanno lo scopo di limitare il più possibile le attività di

implementazione, consentendo di accedere a servizi software resi implementazione, consentendo di accedere a servizi software resi disponibili in rete.disponibili in rete.


Dal web statico al web semanticoDal web statico al web semantico Il web è ancora una gigantesca biblioteca di pagine Il web è ancora una gigantesca biblioteca di pagine htmlhtml statiche on line. statiche on line.

Html come strumento di formattazione dei documenti senza consapevolezza Html come strumento di formattazione dei documenti senza consapevolezza dei contenuti dei contenuti (ricerca Rossi – signor Rossi, capelli rossi, etc.)(ricerca Rossi – signor Rossi, capelli rossi, etc.)

19981998 (lee) definizione dello standard XML(eXtensible Markup Language), (lee) definizione dello standard XML(eXtensible Markup Language), metalinguaggio che consente la creazione di nuovi linguaggi di marcatura , metalinguaggio che consente la creazione di nuovi linguaggi di marcatura , consente l’aggiunta di informazioni semantiche sui contenuticonsente l’aggiunta di informazioni semantiche sui contenuti

Obiettivi XML: Obiettivi XML: utilizzo del linguaggio su internetutilizzo del linguaggio su internet Facilità di creazione dei documentiFacilità di creazione dei documenti Supporto di più applcazioniSupporto di più applcazioni Chiarezza e comprensibilitàChiarezza e comprensibilità

Dall’XML al vero e proprio web semantico dal machine-representable al Dall’XML al vero e proprio web semantico dal machine-representable al machine-understandable machine-understandable (documenti interpretati anche da agenti automatici)(documenti interpretati anche da agenti automatici)

Sono definitiSono definiti nuovi linguaggi Rnuovi linguaggi Resourceesource D Descriptionescription F Framework e ramework e WWeb eb OOntology ntology

LLanguage anguage basati su XML che si rifanno alla logica dei predicati mutuata basati su XML che si rifanno alla logica dei predicati mutuata dall’intelligenza artificialedall’intelligenza artificiale ..

eXtensible Markup LanguageeXtensible Markup Languagelinguaggio estensibile di marcatura dalle proprietàlinguaggio estensibile di marcatura dalle proprietà

E’ un linguaggio per lo scambio di datiE’ un linguaggio per lo scambio di dati Utilizza tag inventati dallo sviluppatore Utilizza tag inventati dallo sviluppatore

Devono essere comprensibili Devono essere comprensibili Devono rispettare delle regole Devono rispettare delle regole (case sensitive) (non possono iniziare con numeri o (case sensitive) (non possono iniziare con numeri o

caratteri speciali e non possono contenere spazi)caratteri speciali e non possono contenere spazi)

E’ altamente portabile (Microsoft per ASP e Visual Basic usa E’ altamente portabile (Microsoft per ASP e Visual Basic usa l’oggetto XMLDOM, ecc)l’oggetto XMLDOM, ecc)

E’ alla base di altri meta-linguaggi:E’ alla base di altri meta-linguaggi: DTD(Document Type Definition) specifica il tipo di documento DTD(Document Type Definition) specifica il tipo di documento

attraverso una serie di regole grammaticaliattraverso una serie di regole grammaticali Schema come DTD definisce la grammatica è più avanzato (XSD XML Schema come DTD definisce la grammatica è più avanzato (XSD XML

Schema Definition)Schema Definition) Xlink definisce link tra risorseXlink definisce link tra risorse


1.1. Serve a strutturare i dati: Serve a strutturare i dati: parametri di configurazione, transazioni parametri di configurazione, transazioni finanziarie; insieme di regole per strutturare i dati; non è un linguaggio di finanziarie; insieme di regole per strutturare i dati; non è un linguaggio di programmazioneprogrammazione

2.2. Assomiglia ad HTML: Assomiglia ad HTML: fa uso di tag e attributi per delimitare pezzi di fa uso di tag e attributi per delimitare pezzi di dati interpretati dall’applicazione che li legge, non hanno sempre lo stesso dati interpretati dall’applicazione che li legge, non hanno sempre lo stesso

significatosignificato

3.3. E’ testo, ma non da leggere: E’ testo, ma non da leggere: i dati non sono scritti in binario, quindi i dati non sono scritti in binario, quindi rileggibili anche senza l’applicativo, ma se ci sono errori non risultano rileggibili anche senza l’applicativo, ma se ci sono errori non risultano eseguibili a differenza dell’htmleseguibili a differenza dell’html

4.4. E’ prolisso per design: E’ prolisso per design: occupa più spazio, ma i vari compressori occupa più spazio, ma i vari compressori possono essere usati e i protocolli di comunicazione possono comprimere i dati possono essere usati e i protocolli di comunicazione possono comprimere i dati al voloal volo

5.5. E’ una famiglia di tecnologie: E’ una famiglia di tecnologie: XLink, Xpointer, CSS (XSL), DOM XLink, Xpointer, CSS (XSL), DOM

(dai linguaggi di programmazione),…. (vedi W3C9)(dai linguaggi di programmazione),…. (vedi W3C9)


6.6. E’ nuovo, ma non così nuovo: E’ nuovo, ma non così nuovo: inizia nel 1996, deriva da SGML nato inizia nel 1996, deriva da SGML nato nei primi anni 80nei primi anni 80

7.7. Porta dall’HTML all’XHTML: Porta dall’HTML all’XHTML: applicazione dell’XML alla applicazione dell’XML alla formattazione di un documento, sintassi simile all’HTMLformattazione di un documento, sintassi simile all’HTML

8.8. E’ modulare: E’ modulare: consente di definire un nuovo formato di documento consente di definire un nuovo formato di documento combinando o riutilizzando altri formaticombinando o riutilizzando altri formati

9.9. E’ la base per RDF e il web semantico: E’ la base per RDF e il web semantico: supporta la descrizione di supporta la descrizione di risorse e applicazioni metadata come liste musicali, album di foto e bibliografie. I risorse e applicazioni metadata come liste musicali, album di foto e bibliografie. I computer necessitano di meccanismi per accordarsi sul significato dei terminicomputer necessitano di meccanismi per accordarsi sul significato dei termini

10.10. E’ libero, indipendente dalla piattaforma e ben supportato: E’ libero, indipendente dalla piattaforma e ben supportato: xml è gratis, una grossa comunità di tecnici lo utilizza, è in espansionexml è gratis, una grossa comunità di tecnici lo utilizza, è in espansione

Resource Description FrameworkResource Description Frameworkinsieme di librerie e codice per la descrizione della conoscenza nel webinsieme di librerie e codice per la descrizione della conoscenza nel web

Descrive i metadati relativi alle risorse, si basa su tre principi Descrive i metadati relativi alle risorse, si basa su tre principi chiave:chiave:

Qualunque cosa può essere identificata da un Universal Qualunque cosa può essere identificata da un Universal Resource IdentifierResource Identifier

Utilizzare il linguaggio meno espressivo per definire Utilizzare il linguaggio meno espressivo per definire qualunque cosaqualunque cosa

Qualunque cosa può dire qualunque cosa su qualunque cosaQualunque cosa può dire qualunque cosa su qualunque cosa

E’ un modello formale di dati dotato di sintassi di interscambio, E’ un modello formale di dati dotato di sintassi di interscambio, un sistema di schemi di tipo ed un linguaggio di un sistema di schemi di tipo ed un linguaggio di interrogazioneinterrogazione

Resource Description FrameworkResource Description Framework insieme di librerie e codice per la descrizione della conoscenza nel webinsieme di librerie e codice per la descrizione della conoscenza nel web

Qualunque cosa descritta da RDF è detta risorsa. Principalmente Qualunque cosa descritta da RDF è detta risorsa. Principalmente una risorsa è reperibile sul web, ma non solo. L’URI è un una risorsa è reperibile sul web, ma non solo. L’URI è un identificatore univoco di risorse e può essere un Uniform identificatore univoco di risorse e può essere un Uniform Resource Locator (URL).Resource Locator (URL).

Il modello di dati RDF è formato da risorse, proprietà e valori. Il modello di dati RDF è formato da risorse, proprietà e valori. Le proprietà sono delle relazioni che legano tra loro risorse e Le proprietà sono delle relazioni che legano tra loro risorse e valori, e sono anch’esse identificate da URI. Un valore, valori, e sono anch’esse identificate da URI. Un valore, invece, o è una risorsa o è un tipo di dato primitivo.invece, o è una risorsa o è un tipo di dato primitivo.

L’unità base per rappresentare un’informazione in RDF è lo L’unità base per rappresentare un’informazione in RDF è lo statement. Uno statement è una tripla del tipo:statement. Uno statement è una tripla del tipo:

Soggetto – Predicato – Oggetto dove il soggetto è una Soggetto – Predicato – Oggetto dove il soggetto è una risorsa, il predicato è una proprietà e l’oggetto è un valore. risorsa, il predicato è una proprietà e l’oggetto è un valore. Esempio: “Umberto_Eco” “è_autore_di” Esempio: “Umberto_Eco” “è_autore_di” “In_nome_della_rosa”“In_nome_della_rosa”


Con il termine Con il termine Web SemanticoWeb Semantico si intende la si intende la trasformazione del trasformazione del World Wide Web in un in un ambiente dove è possibile pubblicare non più ambiente dove è possibile pubblicare non più solo solo documentidocumenti (pagine HTML, file office, (pagine HTML, file office, immagini, file multimediali,...) ma anche immagini, file multimediali,...) ma anche informazioni e dati in un formato adatto alla informazioni e dati in un formato adatto alla interrogazione, interpretazione e, più in interrogazione, interpretazione e, più in generale, elaborazione automatica. generale, elaborazione automatica.

WEB SEMANTICOWEB SEMANTICO in un in un documentodocumento (ad es. una pagina HTML) sia possibile parlare di un (ad es. una pagina HTML) sia possibile parlare di un

Signor CiampiSignor Ciampi ed esprimere semanticamente questo con opportuni ed esprimere semanticamente questo con opportuni tagtag, è difficile capire se due , è difficile capire se due documentidocumenti che parlano di un che parlano di un Signor Signor CiampiCiampi si riferiscono alla stessa persona con conseguente scarsa si riferiscono alla stessa persona con conseguente scarsa qualità dei risultati restituiti dai motore di ricerca.qualità dei risultati restituiti dai motore di ricerca.

Nella migliore delle ipotesi sarebbe possibile dedurlo se, tra gli altri, Nella migliore delle ipotesi sarebbe possibile dedurlo se, tra gli altri, vi fossero dati anagrafici semanticamente definiti e sufficientemente vi fossero dati anagrafici semanticamente definiti e sufficientemente precisi (ad es. il precisi (ad es. il Codice FiscaleCodice Fiscale) o ) o hyperlinkhyperlink debitamente descritti che debitamente descritti che li collegano.li collegano.

Poiché, però, i diversi Poiché, però, i diversi documentidocumenti sono redatti per scopi differenti, sono redatti per scopi differenti, indipendentemente gli uni dagli altri e normalmente senza condividere indipendentemente gli uni dagli altri e normalmente senza condividere un comune formato XML, informazioni utili quali l'un comune formato XML, informazioni utili quali l'indirizzo postaleindirizzo postale o o la la data di nascitadata di nascita finiscono per essere espresse in modo dissimile e finiscono per essere espresse in modo dissimile e non uniforme. L'indirizzo in un caso può essere semplicemente non uniforme. L'indirizzo in un caso può essere semplicemente racchiuso dal racchiuso dal tagtag < <indirizzoindirizzo>, in altri da <>, in altri da <indirizzo_postaleindirizzo_postale>, >, <<direcciondireccion>, <>, <addressaddress> o <> o <adresseadresse>, e poi è da considerare la >, e poi è da considerare la possibilità di avere esplicitamente identificati <possibilità di avere esplicitamente identificati <viavia>, >, <<numero_civiconumero_civico>,... rendendo ardua e non priva di rischi ogni >,... rendendo ardua e non priva di rischi ogni deduzionededuzione automatica. automatica.

WEB SEMANTICOWEB SEMANTICO LINGUAGGI:LINGUAGGI: RDF e XML. secondo la RDF e XML. secondo la logica dei predicatilogica dei predicati le informazioni le informazioni

sono esprimibili con sono esprimibili con asserzioniasserzioni ( (statementstatement in inglese) costituite da in inglese) costituite da tripletriple formate da formate da soggettosoggetto, , predicatopredicato e e valorevalore (in inglese spesso identificati come (in inglese spesso identificati come subjectsubject, , verbverb e e objectobject). Ad esempio, le seguenti affermazioni:). Ad esempio, le seguenti affermazioni:

1.1. La Signora Catarini vive a MacerataLa Signora Catarini vive a Macerata. . 2.2. La Signora Catarini ha codice fiscale CTRLTZ57B49E783HLa Signora Catarini ha codice fiscale CTRLTZ57B49E783H . . possono essere schematicamente scomposte come:possono essere schematicamente scomposte come:

Asserzione 1Asserzione 1 Asserzione 2Asserzione 2

Soggetto:Soggetto: La Signora CatariniLa Signora Catarini La Signora CatariniLa Signora Catarini

Predicato:Predicato: vive avive a ha codice fiscaleha codice fiscale

Valore:Valore: MacerataMacerata CTRLTZ57B49E783HCTRLTZ57B49E783H


Si deduce che condizione necessaria per il buon utilizzo di RDF è la disponibilità Si deduce che condizione necessaria per il buon utilizzo di RDF è la disponibilità on line di riferimenti di qualità alle URI referenziate.on line di riferimenti di qualità alle URI referenziate.

La Signora CatariniLa Signora Catarini http://www.biografie.it/catarini.htmhttp://www.biografie.it/catarini.htm

vive avive a http://it.wiktionary.org/wiki/viverehttp://it.wiktionary.org/wiki/vivere

MacerataMacerata http://www.comune.macerata.ithttp://www.comune.macerata.it

ha codice fiscaleha codice fiscale http://www.agenziaentrate.it/servizi/http://www.agenziaentrate.it/servizi/

Nella scelta dei termini da utilizzare per la definizione delle relazioni si deve ricorrere a dizionari Nella scelta dei termini da utilizzare per la definizione delle relazioni si deve ricorrere a dizionari già noti e diffusi invece che inventarne ogni volta di nuovi. Ad es. per le informazioni già noti e diffusi invece che inventarne ogni volta di nuovi. Ad es. per le informazioni anagrafiche personali tipiche dei biglietti da visita quali anagrafiche personali tipiche dei biglietti da visita quali nomenome, , cognomecognome, , indirizzoindirizzo, , e-maile-mail, , ruolo ruolo aziendaleaziendale,... è già disponibile ,... è già disponibile vCard. Ci sono numerose . Ci sono numerose applicazioni XMLapplicazioni XML definite per abilitare definite per abilitare l'EDI (l'EDI (EElectronic lectronic DData ata IInterchange, scambio dati elettronico) nell'ambito della pubblica nterchange, scambio dati elettronico) nell'ambito della pubblica amministrazione (e-Governement [2]) o di associazioni di settore (xml.org). Nella costruzione amministrazione (e-Governement [2]) o di associazioni di settore (xml.org). Nella costruzione del del web semanticoweb semantico, progetti come , progetti come wikipediawikipedia o o wikidizionariowikidizionario sono funzionali e abilitanti perché sono funzionali e abilitanti perché forniscono lemmi ben documentati per individuare risorse e predicati, garantendone la stabilità forniscono lemmi ben documentati per individuare risorse e predicati, garantendone la stabilità nel tempo e, grazie alla possibilità di dichiarare equivalenze nella stessa lingua e tra lingue nel tempo e, grazie alla possibilità di dichiarare equivalenze nella stessa lingua e tra lingue diverse, di accrescere ulteriormente l'estensione di un'indagine automatica. diverse, di accrescere ulteriormente l'estensione di un'indagine automatica.

ESEMPIO RDFESEMPIO RDF1.1. <?xml version="1.0"?><?xml version="1.0"?>2.2. <rdf:RDF <rdf:RDF 3.3. xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#" xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#" 4.4. xmlns:agenzia= “xmlns:agenzia= “http://www.agenziaentrate.it/servizi/http://www.agenziaentrate.it/servizi/” ”

xmlns:wikidizionario="http://it.wikidictionary.org/wiki/"> xmlns:wikidizionario="http://it.wikidictionary.org/wiki/">

6.6. <rdf:Description <rdf:Description 7.7. rdf:about=" rdf:about=" http://www.biografie.it/catarini.htmhttp://www.biografie.it/catarini.htm "> ">8.8. <wikidizionario:vivere <wikidizionario:vivere 9.9. rdf:resource=" rdf:resource=" http://www.comune.macerata.ithttp://www.comune.macerata.it " " 10.10. />/>11.11. </rdf:Description></rdf:Description>

12.12. <rdf:Description<rdf:Description13.13. rdf:about=" rdf:about=" http://www.biografie.it/catarini.htmhttp://www.biografie.it/catarini.htm "> "> 14.14. <agenzia:codice_fiscale><agenzia:codice_fiscale>15.15. CTRLTZ57B49E783HCTRLTZ57B49E783H 16.16. </agenzia:codice_fiscale></agenzia:codice_fiscale>17.17. </rdf:Description> </rdf:Description> 18.18. </rdf:RDF> </rdf:RDF>



Ontology Web Language: estensioni ad RDFOntology Web Language: estensioni ad RDF((una una ontologiaontologia è il tentativo di formulare uno schema concettuale esaustivo e rigoroso è il tentativo di formulare uno schema concettuale esaustivo e rigoroso nell'ambito di un dato dominio; si tratta generalmente di una struttura dati gerarchica nell'ambito di un dato dominio; si tratta generalmente di una struttura dati gerarchica che contiene tutte le entità rilevanti, le relazioni esistenti fra di esse, le regole, gli che contiene tutte le entità rilevanti, le relazioni esistenti fra di esse, le regole, gli assiomi, ed i vincoli specifici del dominioassiomi, ed i vincoli specifici del dominio) )

Sfruttando le possibilità offerte dall'elaborazione automatica, la logica dei predicati può Sfruttando le possibilità offerte dall'elaborazione automatica, la logica dei predicati può essere ulteriormente estesa con costrutti capaci di ampliarne ulteriormente l'espressività. essere ulteriormente estesa con costrutti capaci di ampliarne ulteriormente l'espressività. Due di queste, molto semplici da comprendere, sono l'Due di queste, molto semplici da comprendere, sono l'equivalenzaequivalenza tra risorse e la tra risorse e la relazione relazione inversainversa..•Per Per equivalenzaequivalenza tra risorse si intende la possibilità di poter affermare che due o più URI tra risorse si intende la possibilità di poter affermare che due o più URI rappresentano lo stesso elemento rappresentano lo stesso elemento •Per Per inversainversa si intende la possibilità di dire che se è vero (soggetto, predicato, oggetto), si intende la possibilità di dire che se è vero (soggetto, predicato, oggetto), allora è anche vero (oggetto, predicato_inverso, soggetto). allora è anche vero (oggetto, predicato_inverso, soggetto).


FiduciaFiduciaUn altro tema molto importante e dibattuto è come gestire la fiducia sulle asserzioni Un altro tema molto importante e dibattuto è come gestire la fiducia sulle asserzioni o, più esattamente, sugli autori delle asserzioni.o, più esattamente, sugli autori delle asserzioni.

AgentiAgentiÈ da segnalare che molto lavoro è attualmente in corso per estendere le possibilità È da segnalare che molto lavoro è attualmente in corso per estendere le possibilità del web semantico applicando l'idea degli agenti intelligenti (programmi in grado di del web semantico applicando l'idea degli agenti intelligenti (programmi in grado di esplorare ed interagire autonomamente con i sistemi informatici per, ad es., esplorare ed interagire autonomamente con i sistemi informatici per, ad es., ricercare informazioni). Ruolo di questi agenti nel web semantico è di fornire più ricercare informazioni). Ruolo di questi agenti nel web semantico è di fornire più vaste capacità di inferenza: si prospetta un futuro in cui Lucy fissa una visita medica vaste capacità di inferenza: si prospetta un futuro in cui Lucy fissa una visita medica alla madre utilizzando alcuni agenti capaci di "capire" la patologia, contattare i alla madre utilizzando alcuni agenti capaci di "capire" la patologia, contattare i centri in grado di curarla e perfino di richiedere un appuntamento ai relativi agenti, centri in grado di curarla e perfino di richiedere un appuntamento ai relativi agenti, salvo poi lasciarle la decisione di confermare.salvo poi lasciarle la decisione di confermare.

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L'XML si rivolge alla descrizione di documenti, RDF (e sue evoluzioni) è L'XML si rivolge alla descrizione di documenti, RDF (e sue evoluzioni) è particolarmente indicato per rappresentare dati, fornendo un metodo particolarmente indicato per rappresentare dati, fornendo un metodo potenzialmente capace di risolvere un tema finora solo parzialmente soddisfatto da potenzialmente capace di risolvere un tema finora solo parzialmente soddisfatto da

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capacità non solo di trattare le diverse capacità non solo di trattare le diverse anagraficheanagrafiche (di prodotto, clienti, fornitori, (di prodotto, clienti, fornitori, dipendenti,...) e di classificare i documenti tecnici o amministrativi, (analisi di dipendenti,...) e di classificare i documenti tecnici o amministrativi, (analisi di mercato, specifiche tecniche, norme, procedure,...) ma di arrivare anche a gestire i mercato, specifiche tecniche, norme, procedure,...) ma di arrivare anche a gestire i contenuti di questi documenti permettendo, ad es., il reperimento delle informazioni contenuti di questi documenti permettendo, ad es., il reperimento delle informazioni in funzione delle specifiche esigenze del richiedente, integrando quanto reso in funzione delle specifiche esigenze del richiedente, integrando quanto reso disponibile da fonti diverse [3].disponibile da fonti diverse [3].

Date post:	01-May-2015
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