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danusa-ribeiro
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This is my lecture about Semantic Web. This lecture happened in "I Congresso das Faculdades FATEPI/FAESPI" at Teresina-PI. I had a big help of my teacher Berna Farias (slides and the chapter) and for her my thanks!
Citation preview
Sobre o que vamos
conversar? A Web (Sintática x Semântica)
Tecnologias para a Web Semântica
Aplicações
Conclusões
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 2
histórico
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 3
Web HTTP HTML/CSS/ JavaScript
Web Social Compartilhamento, Grupos, Relacionamentos, Tags...
Web Semântica (visão desde 1998) Raciocinadores, Lógica, Regras...
O que vem por aí?
1990-2000
2000-2010
2010-2020?
a Web “A ideia é que a máquina consiga entender
e interpretar os dados da Web de forma a
raciocinar sobre eles, inferindo novos
conhecimento e provendo informações e
serviços relevantes aos usuários”
The World Wide Web: Past, Present and Future
Tim Berners-Lee
Agosto, 1996
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 4
a Web atual
Páginas direcionadas para pessoas e não para o processamento
O principal foco é apresentação de informações
O processo de interpretação é feito pelos usuários
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 5
1/3
a Web atual
Porque os computadores não conseguem
interpretar as informações?
...faltam informações sobre as Páginas
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 6
2/3
a Web atual...
é apenas Sintática.
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 7
3/3
web Sintática
mecanismos de busca baseados em
palavras-chave
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 8
1/4
web Sintática Grande número de páginas com pouca precisão
Informações distribuídas em várias páginas e
integração manual
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 9
2/4
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 10
3/4
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 11
4/4
web Sintática
Que tal adicionar Semântica às páginas?
web Semântica
Representar o conteúdo da Web para
facilitar o seu processamento
Categorizar as informações para facilitar o acesso
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 12
1/10
web Semântica...
arquitetura em níveis
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 13
2/10
Permite identificar unicamente cada
recurso(ex: figures e páginas HTML) disponível
na Web através de um endereço (Universal
Resource Identifier).
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 14
web Semântica...
arquitetura em níveis
3/10
Permite a criação de marcações para
descrição de informações. A sintaxe das
camadas superiores é baseada em XML.
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 15
web Semântica...
arquitetura em níveis
4/10
Provê um modelo de descrição
lógica de dados
permitindo descrever
assertivas e
informações sobre
um determinado
recurso. I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 16
web Semântica...
arquitetura em níveis
Permite a criação de um vocabulário para
a camada RDF. Com o
RDFS, é possível criar
hierarquia de classes e
propriedades.
5/10
Estende a camada RDFS, provendo um
maior nível de expressividade para a
definição da semântica das informações.
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 17
web Semântica...
arquitetura em níveis
6/10
Responsável prover meios para a realização de consultas sobre o modelo de dados
RDFS/Ontologia.
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 18
web Semântica...
arquitetura em níveis
7/10
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 19
web Semântica...
arquitetura em níveis
Provê um mecanismo de criação de relações entre recursos que não podem ser
descritas diretamente na ontologia.
8/10
É responsável pelo raciocínio e execução
de inferências lógicas a partir da semântica
previamente descrita.
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 20
web Semântica...
arquitetura em níveis
9/10
Camada que provê um mecanismo para
avaliar o nível de confiabilidade das
fontes de recursos e informações
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 21
web Semântica...
arquitetura em níveis
10/10
XML Proposta pelo W3C
Linguagem de marcação extensível
Troca de informações
Usada para criação de novas linguagens
de marcação
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 22
1/7
XML ... um exemplo <eventos>
<evento codigo=“ICongAcaFac”>
<nome> I Congresso Acadêmico das Faculdades FATEPI/FAESPI </nome>
<cidade> Teresina </cidade>
<local> Fatepi </local>
<periodo>
<inicio> 27/10/2011 </inicio>
<fim> 29/10/2011 </fim>
</periodo>
...
</evento>
...
</eventos>
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 23
2/7
XML... XML Esquema
Define a estrutura de um conjunto de
instâncias de documentos XML
Define elementos válidos e seus respectivos
modelos de conteúdo
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 24
3/7
XML... XML Schema Linguagem padrão para descrição de
esquemas XML
Baseada em XML
Um esquema em XML Schema é composto
de:
Definições de tipos
Declarações de elementos
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 25
4/7
XML... XML Schema <?xml version="1.0"?> <xsd:schema xmlns:xsd=http://www.w3.org/2001/XMLSchema> <xsd:element name=“eventos"> <xsd:complexType> <xsd:sequence> <xsd:element ref=“evento" minOccurs="1" maxOccurs="unbounded"/> </xsd:sequence> </xsd:complexType> </xsd:element>
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 26
5/7
XML... XML Schema <xsd:element name=“evento” type=“eventoT” /> <xsd:complexType name = “eventoT”> <xsd:sequence> <xsd:element name=“nome" type="xsd:string"/> <xsd:element name=“cidade" type="xsd:string"/> <xsd:element name=“local" type="xsd:string"/> <xsd:element name=“periodo“ type = “periodoT/> </xsd:sequence> <xsd:attribute name=“codigo" type="xsd:string"/> </xsd:complexType> ... </xsd:schema>
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 27
6/7
XML... Namespaces mecanismo para identificar unicamente os elementos e atributos de
XML
definido através de um URI (ex: URL)
Exemplo: xmlns:xsd=“http://www.w3.org/2001/XMLSchema”
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 28
7/7
web Semântica... Principais tecnologias
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 29
metadados
ontologia
agentes
lógica
metadados
Dados sobre dados!
“informações para a Web que podem ser
compreendidas por máquinas”.
(W3C – World Wide Web Consortium)
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 30
1/28
metadados
“O termo se refere a qualquer informação
utilizada para a identificação, descrição e
localização de recursos.”
(International Federation of Library Associations)
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 31
2/28
metadados As páginas html não trazem metadados
explícitos!
As tags html especificam detalhes de apresentação!
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 32
3/28
Como adicionar semântica às
páginas html?
metadados
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 33
Com XML e RDF....
4/28
metadados... XML é suficiente?
<curso nome= “Banco de Dados” > <professor> Berna Farias </professor> </curso> <professor nome=“Berna Farias”> <leciona> Banco de Dados </leciona> </professor>
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 34
A semântica dos dados não fica explícita!
5/28
metadados... RDF Resource Description Framework
Linguagem baseada em XML para descrever
metadados na Web
Objetiva tornar a semântica dos recursos Web
acessíveis a máquinas
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 35
6/28
metadados... RDF
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 36
recurso propriedade valor
Sentença
+ +
7/28
metadados... RDF
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 37
recurso propriedade valor
Sentença
+ +
É um objeto sobre o qual queremos “falar”! Ex: autores, livros, hotéis...
Deve ter um identificador universal único (URI)
Ex: URL
8/28
metadados... RDF
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 38
recurso propriedade valor
Sentença
+ +
Recursos que descrevem relacionamentos entre recursos
Ex: escrito_por, idade, título...
9/28
metadados... RDF
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 39
recurso propriedade valor
Sentença
+ +
Denomina o recurso ou o dado que se
relaciona ao recurso!
Ex: nome de uma pessoa
10/28
http://www.lia.ufc.br/~danusarbc
criou Danusa Ribeiro
metadados... RDF
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 40
Literal Propriedade
Recurso
o site
11/28
metadados... RDF
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 41
...como uma tripla
(http://www.lia.ufc.br/~danusarbc, http://meudominio.org/criadoPor, “Danusa Ribeiro”)
... como um grafo
http://www.lia.ufc.
br/~danusarbc
Danusa
Ribeiro
criadoPor
12/28
metadados... RDF Representação que pode ser processada
<rdf:RDF>
<rdf:Description
about = “http://www.lia.ufc.br/~danusarbc”>
<b:criadoPor> Danusa Ribeiro </b:criadoPor>
</rdf:Description>
</rdf:RDF>
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 42
13/28
metadados... RDF
Elemento raiz <rdf: RDF>
Contém um conjunto de elementos
<rdf: Description>
o Cada elemento especifica uma sentença sobre
um recurso
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 43
14/28
metadados... RDF <rdf:RDF> <rdf:Description about = “91002043177”> <uni:nome> Berna Farias </uni:nome> <uni:cargo> professor </uni:cargo> </rdf:Description> <rdf:Description about = “CK120”> <uni:nomeDisciplina> Banco de Dados
</uni:nomeDisciplina> <uni:ensinadoPor> Berna Farias
</uni:ensinadoPor> </rdf:Description> </rdf:RDF>
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 44
15/28
metadados... RDF
<rdf:Description about = “92345566994”> <uni:nome> Damires Souza</uni:nome> <uni:cargo> professor </uni:cargo> </rdf:Description> <rdf:Description about = “ILM120”> <uni:nomeDisciplina> Fundamentos de Banco de Dados </uni:nomeDisciplina> <uni:ensinadoPor rdf:resource = “92345566994”/> </rdf:Description>
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 45
Rdf:resource
16/28
Fortalece o relacionamento!!!
metadados... RDF RDF permite descrever recursos
RDF não define a semântica de um domínio
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 46
Como descrever um domínio em particular?
Usando RDF Schema!
17/28
RDF Schema...
Idéias básicas Permite definir termos de um vocabulário
e relacionamentos entre eles
Oferece um significado extra aos recursos
e propriedades RDF
Este significado extra (semântica) especifica
como um termo deve ser interpretado
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 47
18/28
RDF Schema...
Idéias básicas Utiliza-se o RDF Schema em conjunto com o
RDF
RDF Schema é um tipo de dicionário que
pode ser lido por máquinas
48 I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI
19/28
RDF Schema...
Idéias básicas Principais conceitos
Classes
Propriedades
Hierarquia de classes
Hierarquia de propriedades
49 I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI
20/28
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI
Níveis RDF e RDF Schema
Banco de Dados Berna Farias ensinadoPor
RDF
RDFS
prof. adjunto prof. visitante prof. substituto
funcionario
professor
subClassOf
subClassOf
subClassOf
subClassOf
literal
id fone domain domain
range range range
range disciplina
ensinadoPor
envolve
subPropertyOf
domain domain
50
21/28
RDF Schema...
Idéias básicas <rdf:RDF xmlns:rdf = “http://www.w3.org/1999/02/02/22-rdf-
syntax-ns#” xmlns:rdfs = “http://www.w3.org/2000/01/rdf-
schema#”> <rdfs:Class rdf:ID=“funcionario”> <rdfs:comment> Classe de todos os
funcionarios</rdfs:comment> </rdfs:Class> ... 51 I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI
22/28
RDF Schema...
Idéias básicas ... <rdfs:Class rdf:ID=“professor”> <rdfs:comment> Classe de todos os professores
</rdfs:comment> <rdfs:subClassOf rdf:resource=“#funcionario”/> </rdfs:Class> <rdfs:Class rdf:ID=“disciplina”> <rdfs:comment> Classe de todas as
disciplinas</rdfs:comment> </rdfs:Class> ...
52 I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI
23/28
RDF Schema...
Idéias básicas
... <rdf:Property rdf:ID=“envolve”> <rdfs:comment> Relaciona disciplinas a
funcionarios</rdfs:comment> <rdfs:domain rdf:resource=“#disciplina”/> <rdfs:range rdf:resource=“#funcionario”/> <rdf:Property/> ...
53 I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI
24/28
RDF Schema...
Idéias básicas
... <rdf:Property rdf:ID=“ensinadoPor”> <rdfs:comment> Herda domain e o range da
propriedade
envolve</rdfs:comment> <rdfs:subPropertyOf rdf:resource=“#envolve”/> <rdf:Property/> ... </rdf:RDF>
54 I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI
25/28
Consultando RDF com SPARQL
SPARQL é a linguagem recomendada pelo
W3C para recuperação de informações em
documentos RDF/RDFS
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 55
Consultando RDF com SPARQL
• SELECT: Especifica uma projeção sobre os dados como a ordem e a quantidade de atributos e/ou instâncias que serão retornados.
• FROM: Declara as fontes que serão consultadas. Esta cláusula é opcional. Quando não especificada, assumimos que a busca será feita em um documento RDF/RDFS particular.
• WHERE: Impões restrições na consulta. Os registros retornados pela consulta deverão satisfazer as restrições impostas por esta cláusula.
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 56
o resultado de uma
consulta que
retorna o escritor
que escreveu o
livro King Lear e é
casado com
AnneHathaway
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 57
Consultando RDF com SPARQL
Problemas com RDFS RDFS muito limitada para descrever
detalhes dos recursos
Não permite especificar
restrições de cardinalidade
propriedades transitivas, inversas ou
simétricas
disjunção de classes
58 I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI
26/28
RDF e RDFS
Resumindo... RDF: modelo de dados para descrever recursos da Web
RDF: complementa XML oferecendo
significado para o aninhamento de tags
59 I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI
27/28
RDF e RDFS
Resumindo...
RDFS: linguagem para descrever vocabulários para domínios específicos
RDFS: linguagem primitiva para descrição de ontologias
60 I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI
28/28
web Semântica... Principais tecnologias
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 61
metadados
ontologia
agentes
lógica
Ontologia Ramo da filosofia que lida com a natureza e
organização da realidade
Ciência do ser (Aristóteles)
O que é ser ?
Quais as características
comuns a todos os seres?
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 62
1/9
Ontologia
“Uma ontologia é uma
especificação explícita e
formal de uma
conceitualização
compartilhada”. (Gruber)
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 63
2/9
Ontologia Especificação explícita: engloba definições de
conceitos, instâncias, relações, restrições e axiomas
Formal: é declarativamente definida, portanto,
compreensível para agentes e sistemas
“Uma ontologia é uma especificação explícita e formal de uma conceitualização compartilhada”.
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 64
3/9
Ontologia Conceitualização: trata-se de um modelo
abstrato de uma área de conhecimento
Compartilhada: trata-se de um conhecimento
consensual
“Uma ontologia é uma especificação explícita e formal de uma conceitualização compartilhada”.
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 65
4/9
Ontologia
“A definição dos termos utilizados
na descrição e na representação
de uma área do conhecimento.”
(W3C – World Wide Web Consortium)
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 66
5/9
Ontologias
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 67
Por que Ontologias?
6/9
Ontologias 1. Para compartilhar conhecimento comum sobre a estrutura da
informação:
o Entre pessoas
o Entre agentes de software
2. Para permitir a reutilização do conhecimento sobre um
domínio:
o Para evitar a “reinvenção da roda”
o Para introduzir padrões que permitam a interoperabilidade entre aplicações
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 68
7/9
Ontologias Classificação quanto à expressividade e
grau de formalismo
oVocabulários
oGlossários
o Tesauros
o Taxonomias
o Redes Semânticas
oOntologias
Objetivam oferecer um vocabulário compartilhado para a troca de informações
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 69
8/9
Ontologias Devem prover descrições para:
oClasses (“conceitos”) nos vários domínios
de interesse
o Relacionamentos entre esses “conceitos”
o Propriedades que essas “conceitos”
devem possuir
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 70
9/9
Linguagens para a definição de Ontologias
Requisitos
o Sintaxe bem-definida (informação
poderá ser processada)
o Semântica formal (define o
conhecimento precisamente, permite
raciocinar sobre o conhecimento)
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 71
1/2
Linguagens para a definição de Ontologias
Requisitos
o Suporte para raciocínio (permite checar
a consistência da ontologia, classificar
instâncias)
o Poder de expressividade
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 72
2/2
A linguagem OWL É uma evolução da linguagem DAML + OIL
Proposta pelo W3C
Projetada para descrever a estrutura de um domínio em termos de
oClasses
o Instâncias
oPropriedades
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 73
1/3
A linguagem OWL
OWL Full OWL DL OWL Lite
Ferramentas, raciocínio mais eficiente...
Expressividade
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 74
2/3
A linguagem OWL
Cabeçalho
<?xml version="1.0"?>
<rdf:RDF
xmlns:owl="http://www.w3.org/2002/07/owl#"
xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"
xmlns:rdfs="http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#"
xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#">
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 75
3/3
A linguagem OWL...Classes
Classes
<owl: Class rdf: ID=“ProfessorAdjunto”>
<rdfs: subClassOf rdf:resource=“#Professor”/>
</owl: Class>
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 76
1/3
A linguagem OWL...Classes
TransitiveProperty
Se o par (x, y) de instâncias se relaciona através uma
propriedade transitiva P, e o par (y, z) se relaciona
por P, então o par (x, z) também se relacionam
através de P, pela transitividade.
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 77
2/3
A
B C
Se um funcionário A é subordinada à um funcionário B e este por sua vez é
subordinado a um terceiro funcionário C, então infere-se que o funcionário A é
subordinado ao funcionário C.
A linguagem OWL...Classes SymmetricProperty
As propriedades podem ser declaradas simétricas,
isto é, se P é simétrica, e o par (x, y) se relacionam por
P, então (y, x) também se relacionam por P. Essa
característica impõe que o domínio e alcance de P não podem ser arbitrários.
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 78
3/3
O matrimônio é uma relação entre duas pessoas que pode ser modelada em uma propriedade simétrica. Se uma pessoa de nome Gabriel é casada com outra pessoa de nome Bárbara, a recíproca será verdadeira.
G B
A linguagem OWL...
Propriedades FuncionalProperty
Dado um sujeito qualquer, uma propriedade funcional obriga a existência da restrição de unicidade para o valor do objeto. É equivalente a afirmar que a propriedade tem a restrição de mínima cardinalidade igual a 0 e máxima cardinalidade igual a 1.
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 79
1/13
Um curso de graduação é chefiado por apenas um coordenador.
Computação
José Maria
A linguagem OWL ...
Propriedades InverseFuncionalProperty
Representa a inversa da propriedade funcional. Usado quando se quer restringir unicamente o valor do sujeito em relação a valores de objetos.
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 80
2/13
Uma classe de códigos especiais funciona como números de serial para ativação de uma classe de produtos. Modelando este exemplo como propriedade inversamente funcional, apenas uma instância de código especial poderá estar relacionada com vários produtos.
Y7809-73HYY-9324I-932AS
A linguagem OWL...
Propriedades unionOf
Uma nova classe como sendo a união de duas ou mais classes.
A classe de acadêmicos é a união das classes dos docentes e dos discentes existentes em
uma universidade.
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 81
3/13
A linguagem OWL...
Propriedades intersectionOf
Alternativamente, uma classe pode surgir a partir da interseção de duas ou mais classes.
Pode-se especificar uma nova classe de alunos professores através da interseção das
classes docente e discente.
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 82
4/13
A linguagem OWL...
Propriedades complementOf
Permite declarar classes complementares
umas as outras.
A classe de servidores administrativos de uma
universidade pode ser especificada como o
complemento da classe dos docentes em
relação à classe de todos os funcionários.
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 83
5/13
A linguagem OWL...
Propriedades oneOf
Uma classe pode ser descrita como uma
enumeração de indivíduos.
Por exemplo, a classe diasDaSemana pode
ser declarada como oneOf dos elementos
Domingo, Segunda, Terça, Quarta, Quinta,
Sexta, e Sábado.
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 84
6/13
A linguagem OWL... Propriedades
allValuesFrom
Restringe todos os valores de uma
propriedade a uma determinada classe.
Equivale ao uso do quantificador um universal
nos valores das propriedades.
Disciplinas obrigatórias só podem ser
lecionadas por professores efetivos.
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 85
7/13
A linguagem OWL...
Propriedades someValuesFrom
Determina que deve existir pelo menos uma
instância da classe especificada como valor
de propriedade. Equivale ao uso do
quantificador existencial nos valores das
propriedades.
Um professor deve lecionar pelo menos
uma disciplina do curso de graduação.
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 86
8/13
A linguagem OWL... Propriedades
hasValue
Especifica um determinado indivíduo
como valor de uma propriedade.
As disciplinas de banco de dados
devem ser lecionadas pela professora
Ana Carolina Salgado.
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 87
9/13
A linguagem OWL...
Propriedades minCardinality
Pode-se afirmar a cardinalidade mínima de
valores em uma propriedade. Afirmar que a
cardinalidade mínima é 0 apenas explicita
que a propriedade não é obrigatória. Dizer
que a cardinalidade mínima é 1, afirma a
obrigatoriedade da mesma.
Disciplinas têm, no mínimo, um crédito.
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 88
10/13
A linguagem OWL...
Propriedades maxCardinality
Também se pode afirmar a cardinalidade máxima
dos valores de uma propriedade. Afirmar que a
cardinalidade máxima é 0 equivale a dizer que
propriedade não pode ser aplicada. Afirmar que a
cardinalidade máxima é 1, implica em afirmar que
só podemos ter no máximo um elemento para
aquela propriedade.
O máximo de créditos permitidos em uma matrícula
são 32.
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 89
11/13
A linguagem OWL...
Propriedades
cardinality
Significa afirmar que as cardinalidades
mínima e máxima tem o mesmo valor.
Professores efetivos têm carga-horária de
exatamente 40 horas.
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 90
12/13
A linguagem OWL...
Propriedades • equivalentClass: Pode-se afirmar que duas classes são
equivalentes quando estas possuem a mesma extensão de classe, ou seja, o mesmo conjunto de instâncias. Ex: Em uma universidade a classe dos professores é equivalente à classe dos docentes.
• disjointWith: Pode-se declarar que duas classes são disjuntas. Tem significado oposto ao do equivalentClass.
• equivalentProperty: É possível afirmar que duas propriedades são equivalentes quando estas possuem o mesmo significado. Ex: Tanto faz dizer que um professor ensina uma disciplina como dizer que o mesmo leciona a disciplina.
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 91
13/13
Ontologia Universidade
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 92
A linguagem OWL União de classes
<owl:Class rdf:ID=“pessoasUni”>
<owl:unionOf rdf:parseType = “Collection”>
<owl:Class rdf:about = “professor”/>
<owl:Class rdf:about = “aluno”/>
</owl:unionOf>
</owl:Class>
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 93
1/3
A linguagem OWL Interseção de classes
<owl:Class rdf:ID = “professorCS”> <owl:intersectionOf rdf:parseType=“Collection”> <owl:Class rdf:about = “professor”/> <owl: Restriction> <owl:onProperty rdf:resource=“#pertenceA”/> <owl:hasvalue rdf:resource=“#DepartamentoCS”/> </owl:Restriction> </owl:intersectionOf> </owl:Class>
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 94
2/3
A linguagem OWL Criação de instâncias
<rdf:Description rdf:ID = “91887711”> <rdf:type rdf:resource =“#professor”> </rdf:Description> Ou <professor rdf:ID = “91887711”/>
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Etapas do Projeto de uma
Ontologia 1. Determinar o escopo
2. Considerar o reuso
3. Enumerar termos
4. Definir taxonomia
5. Definir propriedades
6. Definir restrições
7. Definir instâncias
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1. Determinar o escopo Qual o domínio a ser coberto pela ontologia?
Para quê será usada esta ontologia?
Para que tipo de questões a informação na ontologia
deve oferecer respostas?
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2. Considerar o reuso Por que reutilizar outras ontologias?
o Para poupar esforços
o Para interagir com as ferramentas que
usam outras ontologias
o Para empregar ontologias que foram
validadas através do uso em outras
aplicações.
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3. Enumerar termos Quais os termos sobre os quais vamos falar?
Quais as propriedades desses termos?
O que queremos dizer sobre esses termos?
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4. Definir taxonomia
Definir as classes que irão compor a ontologia
Definir a hierarquia das classes, incluindo os
conceitos de superclasses e subclasses
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5. Definir propriedades Definir as propriedades de objetos que definem
relacionamentos entre classes
Definir propriedades de dados
Definir domain e range para as propriedades
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6. Definir restrições
Restrições sobre Propriedades (facetas)
descrevem ou limitam o conjunto de valores
possíveis para as propriedades
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7. Definir instâncias Criar as instâncias das classes
Atribuir os valores das propriedades para
as instância de acordo com as restrições
definidas
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Exemplo
Criar uma ontologia para representação de
relações de parentesco
Quais termos serão representados pela
ontologia?
Pai, mãe, filho, filha, irmã, irmão...
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Ontologias... Ferramentas Editores de Ontologias e de Metadados. Ex.:
OilEd, OntoEdit, Protégé
Ferramentas de Visualização. Ex.: OilViz (do
OilEd), TGViz
Mecanismos de Inferência (reasoners). Ex.:
JESS, FaCT, RACER, Pellet
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Bibliotecas de... Ontologias Reutilização de ontologias é importante!
Sistemas de gerência de bibliotecas de
ontologias oferecem
o Suporte à reutilização
o Infra-estrutura para armazenamento, busca e
recuperação de ontologias
o Mecanismos de tradução de ontologias
o Suporte para a edição de ontologias
Ex: Ontolingua, WebOnto, Ontology Server
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web Semântica... Principais tecnologias
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metadados
ontologia
agentes
lógica
Agentes de Software
“Em vez de fazer tudo para os usuários, os
agentes (de software) vão achar
maneiras possíveis de atender às suas necessidades, e então oferecer as
opções ao usuário.”
(James Hendler)
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Agentes de Software
Características
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Comportam-se mais como um assistente do
que como uma ferramenta
Autonomia
Interatividade Proatividade
Mobilidade
Adaptatividade
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Agentes de Software na Web Semântica
Serão responsáveis por:
oCoordenar tarefas de busca
oComparação e negociação na rede
Não vão agir de modo 100% autônomo
Vão realizar o trabalho “pesado” para
que o usuário tome decisões
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Agentes de Software na Web Semântica
Vão se comunicar através do
compartilhamento de ontologias do
domínio
Ontologias servirão como base para a troca
de informações entre agentes de software
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Agentes de Software na Web Semântica
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E se não existir uma única ontologia?
Como os agentes de software determinam se conceitos
compartilhados são semanticamente
equivalentes?
Como agentes de software determinam se conceitos diferentes têm o mesmo
significado?
Como agentes de software determinam se suas
ontologias pertencem a um mesmo domínio?
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Como prover a interoperabilidade semântica
entre os agentes?
Alinhamento de ontologias!
Agentes de Software na Web Semântica
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Agentes de Software
Interoperabilidade semântica
Agente 1
Ontologia 1
Agente 2
Ontologia 2
alinhamento
mapeamentos semânticos (O1, O2)
Domínio A
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Alinhamento de Ontologias
On
tolo
gia
1
On
tolo
gia
2
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Publicação
Autor String
Ano Integer
Livro
Editora String
ISBN String
Periódico
Classf. String
Artigo
Confer. String
Livro
Editora String
ISBN String
Autor
nome. String
Artigo
Confer. String
Ano Integer
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web Semântica... Principais tecnologias
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metadados
ontologia
agentes
lógica
Lógica
Como pode ser usada na
Web Semântica?
Para descobrir novos conhecimentos e auxiliar na
tomada de decisões
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Lógica Pode ser usada para descobrir
conhecimento ontológico que não está explícito
Ex:
o Todos os professores são funcionários da universidade
o Se Berna é uma professora então Berna é uma funcionária da universidade
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Lógica Pode ser usado por agentes inteligentes
para auxiliar a tomada de decisões
Ex:
Um agente de compras pode decidir
oferecer um desconto para um cliente
com base na seguinte regra
clienteFiel(X) desconto(5%)
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Lógica Pode oferecer explicações para
conclusões
Os passos para se chegar a uma conclusão
podem ser rastreados
o Recursos importante porque aumenta a
confiança dos usuários
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Lógica Explicações são necessárias para a
comunicação entre agentes
Agente 1 Agente 2
Você me deve R$100,00
Por que?
compra(X, Item) ٨ preco(Item,P) ٨ entrega (Item, X) deve(X, P)
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Lógica
Deverá ser capaz de ser
processada...
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Conclusão • A Web Semântica é uma evolução da Web
atual o Agentes farão o “trabalho pesado”
o Ontologias serão usadas para definição de vocabulários comuns para os agentes
o A troca de informações entre os agentes poderá ser feita com linguagens baseadas em XML
o Estratégias de negociação poderão ser escritas em lógica
• O primeiro passo poderá ser dados pelas grandes organizações
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Conclusão
Grande desafio:
adoção da tecnologia!
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Bibliografia • ANTONIOUS Grigoris; Harmelen Frank van. (2008). “A Semantic Web Primer”, Second
Edition,Cambridge, MIT Press, Massachusetts. • ALLEMANG Dean, Hendler, Dim.(2008). Semantic Web for the Working Ontologist, 1st
edition. Morgan Kaufmann publ., Amsterdam, Netherlands. • BERNERS. T.B.; HENDLER; J., LASSILA, O. (2001) The Semantic Web. Scientific American, maio 2001. Disponível em: <http://www.scientificamerican.com/2001/050lissueberners- lee.html> • GRUBER, T. (1993). “Toward Principles for the Design of Ontologies Used for Knowledge
Sharing”, Knowledge Systems Laboratory, Stanford University. • HORROCKS Ian, et al. (2004), “SWRL: A Semantic Web Rule Language Combining OWL
and RuleML”, W3C Member Submission • LACY Lee W. (2004). Representing information using the Web Ontology Language, 1st
edition. Trafford. Michigan, United States.
• SEGARAN et al .(2009). Programmimg the Semantic Web. O´Reilly publishing. New York,
United States of America.
• POLLOCK J. T. (2009). Semantic Web for Dummies. Wiley publishing Inc. Indianápolis, Canada.
• XML: eXtensible Markup Language. Disponível em: <http://www.w3.org/XML/>.
• XML Schema: Disponível em: < http://www.w3.org/XML/Schema>.
• RDF: Resource Description Framework. Disponível em: http://www.w3.org/RDF/.
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Obrigada!!! [email protected]
Agradecimentos à Berna Farias pela concessão dos slides e ideias!!