introdução à web semântica

leonardo burlamaqui puc, 08 de outubro de 2011

o que dizem argumento de venda

“A Web Semântica representa um novo paradigma da Internet onde se permite estabelecer conexões semânticas entre elementos da Web e assim interligar as coisas pelo que significam (semântica), e não pela forma como são escritas (sintaxe).”

Wikipedia

Parece promissor... Mas é só isso?

conceito uma breve história

Kurt Gödel: em 1931, mostra as limitações da lógica formal ou simbólica; dado um conjunto de axiomas, existem proposições verdadeiras que não podem ser provadas a partir do mesmo.

Alan Turing: em 1936, formaliza o conceito de algoritmo e computação; o Teste de Turing é o ponto de partida da pesquisa em Inteligência Artificial; é o pai da Ciência da Computação.

Tim Berners-Lee: em 1989, propõe a World Wide Web; como diretor da W3C, em 2001, lança a idéia da Web Semântica – sendo, em 2006, anunciada como um componente necessário ao advento da Web 3.0 – cujo objetivo é criar máquinas capazes de apresentar comportamento “inteligente” ou, pelo menos, representar o conhecimento sobre o mundo real de modo que possa ser interpretado por máquinas, sendo este um objetivo comum à Inteligência Artificial.

“Eu tenho um sonho para a Web onde os computadores serão capazes de analisar todos os dados na Web – o conteúdo, os links e as transações entre pessoas e computadores.

A „Web Semântica‟, que tornará isso possível, ainda está para surgir, mas quando o fizer, o dia-a-dia dos mecanismos de troca, a burocracia e a rotina de nossas vidas serão mantidas por máquinas que se comunicam com máquinas.”

Berners-Lee, 1999

representação do conhecimento e do raciocínio: analisa o modo como o pensamento deve ser formalizado; seu objetivo fundamental é representar o conhecimento de modo a facilitar inferências (conclusões) advindas do mesmo.

raciocínio automatizado: é alcançado pelo uso de coleções estruturadas de informação, juntamente com conjuntos de regras de inferência, por computadores.

inteligência artificial

dicotomia entre

representação e raciocínio

= distinção filosófica entre

ontologia e epistemologia

inteligência artificial

ontologia sua origem e definições

ontologia: é o estudo das propriedades mais gerais do ser, apartada da infinidade de determinações que, ao qualificá-lo particularmente, ocultam sua natureza plena e integral.

epistemologia: é o estudo dos postulados, conclusões e métodos dos diferentes ramos do saber científico, ou das teorias e práticas em geral, avaliadas em sua validade cognitiva, ou descritas em suas trajetórias evolutivas, seus paradigmas estruturais ou suas relações com a sociedade e a história.

na filosofia

ontologia: é o estudo (da natureza) daquilo que existe no mundo, como objetos, propriedades e relações; metafísica.

epistemologia: é o estudo do conhecimento e da justificação.

na filosofia

A ontologia remonta ao tempo de Aristóteles, há mais de 300 anos a.C. ...

substância: corresponde àquilo que “é”. Ex.: este é o homem, esta é a mulher.

quantidade: estabelece-se “quanto é”, se é muito ou pouco. Ex.: uma mulher é alta, baixa.

qualidade: pode-se dizer “que é”. Ex.: é verde, azul.

relação: considera-se a relação entre uma coisa e outra. Ex.: uma criança é menor ou igual a outra.

lugar: determina-se onde uma coisa está. Ex.: está lá, aqui, na França.

categorias aristotélicas

tempo: pode-se dizer “quando é”, quando deixa de ser, quando foi. Ex.: é agora, foi no século XXI.

ação: trata-se de “aquilo que a coisa faz”. Ex.: ato da semente de germinar.

paixão: corresponde àquilo que a coisa sofre, se submete. Ex.: a abelha é morta.

posição: estabelece-se a posição da coisa. Ex.: está em pé, sentada.

estado: diz-se o estado da coisa. Ex.: está florescida.

categorias aristotélicas

“Ontologia é uma representação formal do conhecimento a partir de um conjunto de conceitos (em um dado domínio) e suas interrelações, sendo usada para raciocinar sobre as propriedades desse domínio e, também, para descrevê-lo.” (Gruber, 1993)

“Na teoria, ontologia é uma especificação formal, explícita, de uma conceituação compartilhada.” (Borst, 1997)

“Ontologia é um modelo para descrever o mundo que consiste num conjunto de tipos, propriedades e tipos de relacionamento.” (Wikipedia)

na ciência da informação

ontologia especificidades e características

ambas são taxonomias que servem como instrumentos de representação e recuperação de informação, cujo vocabulário é controlado e estruturado, com tipos específicos de relacionamento entre termos.

a ontologia se diferencia por:

possuir alto poder descritivo;

ser expressa numa linguagem de representação específica.

ontologia x tesauro

classes (conceitos): conjuntos ou tipos de objetos, os quais são organizados em uma taxonomia;

relações: meios com os quais classes e indivíduos podem se interrelacionar;

indivíduos (instâncias): objetos básicos;

atributos: propriedades, características ou parâmetros que objetos e classes podem ter;

axiomas: declarações em forma lógica.

elementos básicos

É formada por conjuntos de „triplas‟ constituídas de:

Sujeito – Predicado – Objeto

Berners-Lee diz:

“São parecidas com uma sentença linguística elementar constituída de sujeito, verbo e objeto (...) isto é versátil o suficiente para descrever a maioria dos dados processados pelos sistemas.”

estrutura

XML: descrição de conteúdo que estabelece estruturas arbitrárias nos documentos;

RDF e RDF Schema: representação de informação, por meio de grafo, que dá significado às estruturas; expressividade limitada;

OWL: extensão do RDF que oferece mais possibilidades de expressividade, internacionalização, escalabilidade, distribuição, acessibilidade etc; sub-linguagens disponíveis: OWL Lite, OWL DL e OWL Full, este sem garantias computacionais.

padrões de linguagem

classes (conceitos):

pessoa: jogador, piloto;

empresa: clube, escuderia;

evento: campeonato, partida, gol.

relações:

gol [02] aconteceu na partida [Fla x Flu];

gol [02] foi marcado pelo jogador [Fred].

exemplo de ontologia

web semântica em uso

cenário atual e novas iniciativas

jornalismo online reestruturação do conteúdo

linked open data um objetivo possível e alcançável

É um importante componente da Web Semântica que se traduz num conjunto de boas práticas para – de forma padronizada – expor, compartilhar e conectar porções de dados, informação e conhecimento.

Web of Data

Web 3.0

Giant Global Graph

Linked Data Web

semântica no hipertexto

RDFa + ontologias

adiciona metadados às páginas HTML e XHTML;

linguagem de markup mais poderosa que Microformatos;

versão „lite‟ do padrão RDF.

rdfa

crescimento de 30% no tráfego originado por mecanismos de busca;

no Google, aumento significativo do PageRank;

no Yahoo, 15% de aumento na taxa de cliques (Click-through-Rate)

resultados

referências artigos, livros, matérias e websites

ALESSO, H. P.; SMITH, C. F. Thinking on the Web: Berners-Lee, Godel and Turing. New Jersey: John Wiley & Sons, 2009.

ALLEMANG, D.; HENDLER, J. Semantic Web for the Working Ontologist: Modeling in RDF, RDFS and OWL. Burlington: Morgan Kaufmann, 2008.

AUER, S.; LEHMANN, J. What Have Innsbruck and Leipzig in Common?: Extracting Semantics from Wiki Content. Leipzig: Universität Leipzig, 2007.

BENJAMINS, V. R. et al. Law and the Semantic Web: Legal Ontologies, Methodologies, Legal Information Retrieval, and Applications. New York: Springer, 2005.

BERNERS-LEE, T.; HENDLER, J.; LASSILA, O. The Semantic Web. Scientific American, S. L., p. 35-43, maio 2001.

BERNERS-LEE, T.; HALL, W.; SHADBOLT, N. The Semantic Web Revisited. IEEE Intelligent Systems, S. L., v. 21, n. 3, p.96-101, maio 2006.

BERNERS-LEE, T. Linked Data. Atualizado em: 18 jun 2009. Disponível em: <http://www.w3.org/DesignIssues/LinkedData.html>. Acesso em: 6 jul. 2010.

BORST, W. N. Construction of Engineering Ontologies for Knowledge Sharing and Reuse. 1997, 227 f. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) - University of Twente, Enschede, 1997. Disponível em: <http://purl.org/utwente/17864>. Acesso em: 6 jul. 2010.

BREITMAN, K. Web Semântica: A Internet do Futuro. Rio de Janeiro: LTC, 2005.

BUNGE, M. Treatise on Basic Philosophy - Ontology II: A World of Systems. Boston: Reidel, 1977. v. 4.

GARCÍA, F. A. C. Brain, Computers and Mind: Speech and Thought in Humans, Animals and Machines. Murcia: Entidad Identity and Consulting, 2009.

GRUBER, T. R. A Translation Approach to Portable Ontology Specifications. Knowledge Acquisition, S. L., v. 5, n. 2, p. 199-220, 1993.

GUARINO, N. Formal Ontology, Conceptual Analysis and Knowledge Representation. International Journal of Human and Computer Studies, S. L., v. 43, n. 5, p. 625-640, 1995.

GUARINO, N. The Ontological Level: Revisiting 30 Years of Knowledge Representation. In: BORGIDA, A. et al (Eds.). Conceptual Modelling: Foundations and Applications. Berlin: Springer Verlag, 2009. p. 52-67.

GUIZZARDI, G. Ontological Foundations for Structural Conceptual Models. 2005. 416 f. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) - University of Twente, Enschede, 2005. Disponível em: <http://purl.org/utwente/50826>. Acesso em: 06 jul. 2010.

GUIZZARDI, G. et al. Ontologias de Fundamentação e Modelagem Conceitual. Vitória: Universidade Federal do Espírito Santo, 2009. Disponível em: <http://nemo.inf.ufes.br/files/ontologias_de_fundamentacao_e_modelagem_conceitual_2009.pdf>. Acesso em: 06 jul. 2010.

HALPIN, H. The Semantic Web: The Origins of Artificial Intelligence Redux. Edinburgh: University of Edinburgh, 2004. Disponível em: <http://www.ibiblio.org/hhalpin/homepage/publications/airedux.pdf>. Acesso em: 06 jul. 2010.

LOVINGER, R. Nimble: A Razorfish Report. Razorfish Media & Entertainment, 2010. Disponível em: <http://nimble.razorfish.com>. Acesso em: 06 jul. 2010.

MIKA, P. Social Networks and the Semantic Web. New York: Springer, 2007.

MOREIRA, A. Tesauros e Ontologias: Estudo de Definições Presentes na Literatura das Áreas das Ciências da Computação e da Informação, Utilizando-se o Método Analítico-Sintético. 2003, 150 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Informação) - Escola de Ciência da Informação, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2003. Disponível em: <http://hdl.handle.net/1843/LHLS-69UQKU>. Acesso em: 6 jul. 2010.

SANDHAUS E.; LARSON R. A Century of Semantic Technology: Semantics at The New York Times. 2009. Disponível em: <http://graphics8.nytimes.com/packages/images/rd/final.pdf>. Acesso em: 06 jul. 2010.

USCHOLD. M. Where are the Semantics in the Semantic Web?. AI Magazine, S. L., v. 24, n. 3, 2002.

download http://www.estacazero.com/semantica

fim obrigado!