Semantic Web

CAMINANDO HACIA LA WEB SEMNTICA

Jesualdo Toms Fernndez BreisUniversidad de Murciajfernand@um.esTaller sobre estndares Web W3C- 11 de noviembre de 2009- Murcia1Web actual

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Lo que entiende la mquinaSi analizamos cmo estn publicados actualmente los contenidos en la web, podemos observar que los humanos somos capaces de reconocer y procesar fcilmente la informacin visualizada en un navegador web. En vista de esta tabla somos capaces de deducir que se trata de una serie de ofertas de viaje a Ibiza, Canarias, Inglaterra, y que tienen un coste.

Esto est codificado en lenguaje HTML, que es comprendido por la mquina, es decir, el navegador sabe cmo interpretar y procesar el contenido de las etiquetas HTML. Sin embargo lo que desconoce es qu hacer con todo aquello que no es una etiqueta HTML, ms all de mostrarlo en pantalla. En definitiva, una mquina no es capaz de utilizar esa informacin.2

Repositorio de datosWeb actual3La Web tradicional es un simple repositorio de datos, donde podemos encontrar muchas pginas web, ya sean estticas o dinmicas, que contienen vnculos a otras pginas o documentos. Por tanto, podemos ver la web como un grafo en el que cada nodo es un recurso (pgina, archivo) y cada arco es un vnculo. En HTML los vnculos son etiquetas href, que se definen todas de la misma forma. Esto provoca que para una mquina todos los vnculos sean iguales, es decir, no conoce las diferencias que puede haber entre un vnculo desde mi pgina web a la seccin de mis publicaciones y un vnculo a mis tutoras. Y esto genera limitaciones importantes a la hora de la realizacin de tareas automticas en la Web.Compra online Web

Sitio 1SoftwareWebSitio1Sitio2Sitio3

Web ActualWeb SemnticaSitio 3Sitio 2BsquedaBsquedaBsquedaCompraVeamos a continuacin un ejemplo tpico. Analizar los proceso de compra online de un determinado producto. En la web actual sabemos que existen diversas tiendas que ofrecen el producto que nosotros estamos buscando, pero por lo general tenemos que ir mirando en los distintos sitios web e ir comparando productos y precios para hacer nuestra seleccin.

La idea de la Web Semntica es que un software sea capaz de buscar y comparar automticamente las diferentes alternativas y seleccionar la mejor para nosotros. Obviamente, esto exige que este software sea capaz de procesar los datos que existen en los distintos sitios web. Y ese es el gran problema que tenemos hoy en da.4Web ActualTaller sobre estndares Web W3C- 11 de noviembre de 2009- MurciaCmo y dnde podemos encontrar los datos?Pginas HTMLBases de DatosHojas de clculoFicheros locales

No bastan para conseguir la Web Semntica !!Si reflexionamos cmo nos podemos encontrar los datos en la Web podemos identificar al menos las siguientes posibilidades:Pginas HTMLLas aplicaciones web se pueden alimentar de bases de datos relacionalesPodemos encontrar hojas de clculo, ficheros de datos locales, etc.

Creis que es fcil o factible que un software sea capaz de procesar de forma til los datos dispuestos en los formatos anteriores?

Pues bien, lo que yo tengo claro es que representando los datos como hasta ahora no vamos a llegar a la Web Semntica, necesitamos cambiar un poco la perspectiva, puesto que queremos que cualquier aplicacin que funcione en Internet sea capaz de entender los datos de la web. Y este es un objetivo muy ambicioso que requiere un gran esfuerzo por parte de todos los colectivos implicados en la web.5Bases de Datos: ProblemasTaller sobre estndares Web W3C- 11 de noviembre de 2009- MurciaDefinicin de la BD (Metadatos)Base de Datos almacenadaQuin puede acceder a los datos y cmo?

Quin conoce el esquema de la base de datos?

Quin conoce el significado de los datos?

Veamos el caso de las bases de datos relaciones, que en los ltimos 20 aos se han convertido en la forma de representacin de datos ms extendida posiblemente. Estamos acostumbrados a estudiar en las asignaturas de BBDD que los datos se guardan en ficheros fsicos y que en el catlogo de la base de datos se encuentra la descripcin de las tablas, los atributos, las restricciones de integridad, etc.

Si decimos que en un entorno de Web Semntica una aplicacin cualquiera debe ser Y para ello nos hacemos las siguientes 3 preguntas:

Quin puede acceder a los datos y cmo?

Quin conoce el esquema de la base de datos?

Quin conoce el significado de los datos?

6Bases de Datos: ProblemasTaller sobre estndares Web W3C- 11 de noviembre de 2009- MurciaDefinicin de la BD (Metadatos)Base de Datos almacenadaQuin puede acceder a los datos y cmo?Quien tenga privilegios para ello Quin conoce el esquema de la base de datos?Los desarrolladores del SI que la utilizanQuin conoce el significado de los datos?Los desarrolladores del SI que la utilizan

La respuesta a la primera pregunta es que quien tenga permisos para acceder a los datos podr hacerlo, con lo que estaramos capando el acceso universal necesario en Web Semntica.

Respecto de la segunda cuestin, el esquema de la BD lo conoce el equipo que dise la BD y desarroll el SI, estando ste definido en el catlogo de la BD. Esto tambin dificulta que cualquier software pueda hacer uso de estos datos convenientemente.

Finalmente, el significado de los datos suele estar embebido en los nombres de las tablas, de los atributos y de las restricciones, conocido para los humanos, pero poco amigable para las mquinas.

7Interoperabilidad en Web ActualTaller sobre estndares Web W3C- 11 de noviembre de 2009- MurciaDefinicin de la BD (Metadatos)Base de Datos almacenadaQuin puede acceder a los datos y cmo?Datos pblicosQuin conoce el esquema de la base de datos?

Quin conoce el significado de los datos?Interpretacin manual y punto a punto

Servicio WebA pesar de todos estos problemas, existe cierta interoperabilidad en la Web. Podemos crear servicios web que permita a aplicaciones terceras hacer uso de ciertos datos pblicos sin tener que conocer el esquema de datos interno.

8Interoperabilidad en Web ActualTaller sobre estndares Web W3C- 11 de noviembre de 2009- MurciaDefinicin de la BD (Metadatos)Base de Datos almacenadaQuin puede acceder a los datos?

Quin conoce el esquema de la base de datos?

Quin conoce el significado de los datos?Interpretacin manual y punto a punto

Sin embargo, esto no soluciona el problema del significado de los datos, puesto que estos servicios web trabajan a nivel de tipos de datos, de objetos, etc cuyo significado debe ser interpretado manualmente por los desarrolladores de aplicaciones que los utilicen.

Esto hace que el significado de dichos datos no sea universal ni procesable de forma til por cualquier aplicacin.

9Compra online Web

Sitio 1MetaDataSoftwareWebSitio1Sitio2Sitio3

Web ActualWeb SemnticaSitio 3MetaDataSitio 2MetaDataBsquedaBsquedaBsquedaCompraPor tanto , lo que vamos a buscar en la Web Semntica es asociar a los datos existentes unas descripciones en forma de metadatos que faciliten su comprensin automtica y procesamiento til por parte de las mquinas. De esta forma, podrn hacer la compra por nosotros.10La Web SemnticaDotar con semntica los contenidos de la Web actual, para que sean procesables por las mquinas

11Lo que tenemos que ver ahora es cmo conseguir transformar el grafo que veamos inicialmente a uno de este estilo, donde cada nodo y cada arcos tienen una identificacin concreta, que va a representar un significado concreto, que ser conocido por la mquinaArquitectura de Web SemnticaTaller sobre estndares Web W3C- 11 de noviembre de 2009- Murcia

Juego de caracteresLas mquinas deben ser capaces de reconocer los caracteres que intercambianPara ello iremos viendo las distintas capas de la arquitectura propuesta para la consecucin de la Web Semntica. Y debemos empezar por las bases.

Lo primero es que cuando procesemos datos de un determinado recurso, seamos capaces de identificar los componentes del mensaje, es decir, las letras de la frase. Otra cosa es que entendamos la frase y por tanto, podamos hacer ms o menos cosas con el mensaje/dato.

12Arquitectura de Web SemnticaTaller sobre estndares Web W3C- 11 de noviembre de 2009- Murcia

Cada documento en la Web Actual tiene una URL Localizador uniforme de recursohttp://www.um.es/informaticaCada objeto en la Web Semntica tiene una URI Identificador uniforme de recursoAlgunas URIs pueden ser URLsNuestro televisor podra tener una URIhttp://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#Movie

Una vez que tenemos garantizado eso, debemos ser capaces de encontrar los diferentes recursos existentes en la web. En la web actual cada recurso/documento tiene asociado una URL , que permite a un navegador localizar dicho documento y visualizarlo. En la Web Semntica los recursos no tienen por qu ser visualizables, sino utilizables. Por tanto, no nos basta con utilizar URLs sino que haremos uso del concepto de URI, y que puede ser asignada a cualquier tipo de documento o dispositivo, como una televisin.13Arquitectura de Web SemnticaTaller sobre estndares Web W3C- 11 de noviembre de 2009- Murcia

Extensible Markup Language( XML)Permite describir datos mediante etiquetas

Define una estructura de rbol procesable por las mquinas

El siguiente nivel es XML, una tecnologa de sobra conocida y muy empleada actualmente para el intercambio de datos en la web. Una ventaja que tiene este lenguaje es que describe el contenido de los documentos mediante etiquetas.

En este ejemplo, estamos definiendo el creador de una determinada URI, y especificamos que su nombre es Ora Lassila y la URI es X.Esta estructura de etiquetas permite que una mquina procese un documento en forma de rbol y sea capaz de delimitar exactamente el principio y el fin de cada elemento de datos, y agrupar datos complejos. Una aplicacin que conozca la estructura del documento puede utilizar los datos.14Arquitectura de Web SemnticaTaller sobre estndares Web W3C- 11 de noviembre de 2009- Murcia

XML-NS : Espacios de nombresPermite utilizar descripciones realizadas en documentos externos