05. Representação e Raciocínio Aplicações na Web Semântica

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05. Representação e Raciocínio Aplicações na Web Semântica. Luiz A M Palazzo Universidade Católica de Pelotas Centro Politécnico Abril de 2010. Na Linha do Tempo. 1970 - ARPANET 1980 - BITNET  NSFNET  INTERNET 1990 - World Wide Web 2000 - Web 2.0 - Web Social - PowerPoint PPT Presentation

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  • 05. Representao e RaciocnioAplicaes na Web SemnticaLuiz A M PalazzoUniversidade Catlica de PelotasCentro Politcnico

    Abril de 2010

    05 - Representao e Raciocnio

  • Na Linha do Tempo1970 - ARPANET1980 - BITNET NSFNET INTERNET1990 - World Wide Web2000 - Web 2.0 - Web Social2010 - Web 3.0 - Web Semntica2020 - Web 4.0 - Web UbquaFontes: Hobbes Internet Timeline - http://www.zakon.org/robert/internet/timeline/ Radar Networks - http://www.radarnetworks.com/ 05 - Representao e Raciocnio*

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  • A Evoluo Tecnolgica05 - Representao e Raciocnio*

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  • Outra Viso a Longo Prazo05 - Representao e Raciocnio*

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  • A Web HojeO tamanho da Web Indexada estimado em mais de 57 bilhes de pginas (WorldWideWebSize.com, abril de 2010)A maior parte dirigida ao consumo humano: Mesmo o contedo gerado automaticamente a partir de bases de dados usualmente apresentado sem a estrutura original da base de dados.Alguns usos tpicos da Web hoje:Pesquisar e utilizar informao, Buscar e entrar em contato com outras pessoas, Pesquisar recursos, produtos e lojas on-line,Adquirir produtos e servios.05 - Representao e Raciocnio*

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  • A Web 2.0Uma Web socialParticipativaExemplos:Google AppsWikipediaBloggingSecond LifeTags (folksonomias)

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  • A Web SemnticaUma Web de dados (descritos por metadados)Capaz de ser entendida por humanos e mquinas simultaneamenteGradualmente incorporada Web SintticaPermitindo a realizao de inferncias sobre o seu contedoOferecendo suporte a aplicaes inteligentes e inovadoras05 - Representao e Raciocnio*

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  • Uma Web de Dados!05 - Representao e Raciocnio*

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  • A Proposta Original05 - Representao e Raciocnio*Scientific American Magazine, maio de 2001

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  • Uma Web em Camadas05 - Representao e Raciocnio*

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  • Onde estamos agora?05 - Representao e Raciocnio*Ainda... em construoNovos modelos esto gradualmente sendo propostos, testados e aceitosBaseia-se em conceitos fundamentais sobre o relacionamento semntico entre as linguagens de cada camadaAs camadas mais baixas esto mais consolidadasAs ltimas camadas (Lgica, Prova, Confiana) esto ainda em fase de pesquisa

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  • O Nvel Lxico: UNICODE05 - Representao e Raciocnio*Padro de codificao de caracteresEm substituio ao ASCII (8 bits 256 caracteres)16 bits (65.536 caracteres)Smbolos de linguagens internacionaisSmbolos matemticosSmbolos financeirosOutros smbolos especiaisCerca de 49.000 smbolos usados16.000 combinaes livres para uso customizado

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  • URI / IRI05 - Representao e Raciocnio*URI: Uniform Resource IdentifierIRI: Internationalized URI Superconjunto de:URL (Uniform Resource Location)URN (Uniform Resource Name)URC (Uniform Resource Classification)Elemento bsico da estrutura a partir do qual os demais componentes so construdos

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  • XML: eXtensible Markup Language05 - Representao e Raciocnio* uma linguagem de marcao, como HTMLAmbas so baseadas em tags Minha Pgina Mas, HTML voltada para a formatao, enquanto que XML tenta capturar a estrutura da informaoXML tambm permite a criao de novas tags para atender aplicaes especficas

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  • Comparando HTML e XMLHTML

    Context-Dependent Reasoningpor V. Marek e M. TruszczynskiSpringer 1993ISBN 0387976892XML

    Context-Dependent ReasoningV. MarekM. TruszczynskiSpringer19930387976892

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  • Vocabulrios XMLAplicaes para a Web devem concordar em um vocabulrio comum (nomes de tags) para se comunicar e colaborar.

    As comunidades e setores empresariais esto definindo seus vocabulrios especializados:Matemtica (MathML)Bioinformtica (BSML)Recursos Humanos (HRML) Recursos na Web (Dublin Core)Pessoas (FOAF)

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  • NamespacesIdentificadores podem ter mais de um significadoOs namespaces contextualizam identificadoresOs identificadores so nicos dentro de um namespace

    Mas Bananas

    Mesa de Jantar 160 240

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  • RDF: Resource Description Framework05 - Representao e Raciocnio*Representao de metadadosAcessvel por mquinasSignificado codificado em triplasRecurso (1) tem propriedade (2) que tem valor (3)Recurso: qualquer objeto do mundo real descrito de forma nica por um URIPropriedade: aspectos especficos que caracterizam e descrevem um recursoDeclaraes: associaes entre um recurso especfico, uma propriedade qualquer e o valor dessa propriedade, para esse recurso.

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  • RDF: Com a Sintaxe do XML05 - Representao e Raciocnio*

    Homer Simpson

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  • RDF Schema05 - Representao e Raciocnio*RDF Schema (RDFS) um modelo de tipos de dados simples que permite a criao de classes e propriedades.

    Principais conceitos: Recurso (rdfs:Resource)Classe (rdfs:Class)Propriedade (rdf:Property)

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  • RDF Schema (RDFS)05 - Representao e Raciocnio*O RDFS no fornece ainda todos os detalhes necessrios para descrever recursos: No possui restries de domnio ou escopos especficos.No possui restries de existncia ou cardinalidade. No possui propriedades transitivas, inversas ou simtricas.

    Mesmo assim: Tornou-se um padro de fato para a Web SemnticaPossui suficiente potencial de expressividadePermite obter estruturas de informao sem ambiguidades.

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  • Ontologias05 - Representao e Raciocnio*So especificaes formais compartilhadas dos conceitos de um determinado domnio Vem da filosofia (estudo do ser) e foram incorporadas pela Cincia da Computao, especialmente nas reas de Inteligncia Artificial e Representao do ConhecimentoConstituem o ncleo da Web Semntica, que no pode ser construda sem elas.

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  • OWL: Web Ontology Language05 - Representao e Raciocnio*Padro desenvolvido pelo W3C para a representao de ontologias para a Web SemnticaBaseia-se no modelo da orientao a objetos com elevada expressividade semntica herdando a mesma sintaxe de XML/RDFApresenta-se em trs verses, voltadas para diferentes aplicaes:LiteDL (Description Logics)Full

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  • OWL: Web Ontology Language05 - Representao e Raciocnio*

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  • SPARQL05 - Representao e Raciocnio* uma linguagem de consulta para os padres de grafos RDF/RDFSEst para a Web Semntica assim como SQL est para as bases de dados relacionaisFormada por:Padres de consultaProtocolo para uso com HTTPFormato XML para sada dos resultados um padro W3C desde janeiro de 2008

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  • SPARQL05 - Representao e Raciocnio*

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  • RIF: Rule Interchange Format05 - Representao e Raciocnio*GIF, KIF... RIFProposta de um formato padronizado para o compartilhamento de regras entre diferentes comunidades: empresariais, acadmicas etc. Tecnologia em desenvolvimento por um grupo de trabalho no W3Chttp://www.w3.org/2005/rules/wiki/RIF_Working_Group

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  • Lgica Unificadora05 - Representao e Raciocnio*Representao unificada de expresses SPARQL, RIF e ontologias (descritas em OWL)O objetivo oferecer um framework nico para possibilitar a combinao dos elementos das camadas inferioresAbordagens ainda em estudo incluem lgica modal para a caracterizao de aes, lgicas auto-epistmicas, lgicas de descrio, entre outras

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  • Prova05 - Representao e Raciocnio*Mecanismos de inferncia devem ser especificados para o uso das regras previamente definidasValidao de informaes com uso de agentes:Software executado sem controle humano direto ou superviso constante para cumprir objetivos definidos por um usurioColetam, filtram e processam informaes na Web, eventualmente com o auxlio de outros agentes

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  • Criptografia05 - Representao e Raciocnio*Transversalmente s diversas camadas da Web Semntica, muitas vezes necessrio garantir a segurana e privacidade das informaes.Com esta finalidade, mecanismos de criptografia so integrados s camadas, especialmente em aplicaes mais sensveis.Por exemplo, com o emprego de dupla chave (pblica/privada).

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  • Confiana05 - Representao e Raciocnio*Aps a informao desejada ser obtida, necessrio determinar a sua autenticidadeEntidades confiveis podem ser definidas (p.ex: bibliotecas virtuais, agncias de autentificao, etc.)Declaraes de confiabilidade podem ser verificadas se houver confirmao de outra entidade (tambm confivel)Por exemplo, pode-se acreditar que algum funcionrio de uma loja se a loja tambm afirma que a pessoa um funcionrio e a loja pertence a uma lista de entidades confiveis

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  • Interface do Usurio05 - Representao e Raciocnio*Uma das metas da Web Semntica a personalizao da interface do usurio em suas aplicaes.Para isso necessrio modelar as preferncias, necessidades e interesses de cada usurio Contribuem para essa meta o desenvolvimento (semi-)automat