Introducción a la Web Semántica

Introducción a la Web Semántica

Jorge Gracia del Río

Ontology Engineering Group (OEG)

Departamento de Inteligencia Artificial

Universidad Politécnica de Madrid, España

V Jornadas Empresa Escuela IES Sierra de Guara, Huesca, España

Febrero 2012

Índice

Introducción

Técnicas básicas

Linked Data

2

Ejemplos de aplicación

Estado actual

Algunos desafíos investigadores

Introducción

Técnicas básicas

Linked Data

3


Estado actual


Introducción

1969 - Internet

4

ARPANET Internet Actual

Introducción

1989 - La Web

Tim Berners-Lee

5

Introducción

2001 - La Web Semántica

6

Introducción

2006 - Linked Data

7

2007

20092011

Introducción

Web “tradicional”Web de documentos

Hyper-vínculos para relacionar documentos

Contenido semántico es accesible a los humanos pero no (fácilmente) a las computadoras…

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Introducción

Web Semántica

“La Web Semántica es una extensión de la Web actual en la que la información aparece con un significado bien definido, permitiendo un mejor trabajo cooperativo entre computadoras y personas „

[Berners-Lee y otros, 2001]

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El significado es procesable por las máquinas

La información se puede descubrir, compartir y combinar más facilmente.

No es una aplicación específica, no está separada de la Web

Web de datos

[Berners-Lee y otros, 2001]

Introducción

Búsquedas semánticas

Mayor precisión (resultados no degradados por polisemia o sinonimia)

Resultados mejor integrables entre varias fuentes

Orientada a recuperar datos (no links a documentos)

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Introducción

Búsquedas semánticas. Ej.:

“Dame el nombre y fecha de nacimiento de músicos nacidos en París durante el s.XX”

“Dame una lista, ordenada por calorías, de recetas que tengan manzana como ingrediente”

La semántica de los términos de búsqueda debe estar bien definidaestar bien definida

Paris ->

Manzana ->

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http://www.w3.org/2002/05/29-psi/fruit#Apple

http://www.geonames.org/2988507/paris

IntroducciónLa semántica de los datos de la Web también debe estar bien definida…

12

http://www.w3.org/2002/05/29-psi/fruit#Apple

Introducción

Servicios Web semánticos

Descripciones semánticas de servicios

Registro publico de servicios semánticos

Agentes inteligentes los descubren, componen y ejecutan

“Resérvame habitación para este fin de semana en “Resérvame habitación para este fin de semana en un hotel de playa, en una localidad con estación de tren y para la que la previsión meteorológica sea buena”

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Introducción

Jorge, todo eso

suena un poco a

Ciencia Ficción ¿no?

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Introducción

Técnicas básicas

Linked Data

15


Estado actual


Técnicas básicas

Semantic Web Stack

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Identificando recursos

DescribiendorecursosSintáxis básica

Definiendo conocimento

Consultando datos semánticos

Identificando recursos

URIs: Uniform Resource Indentifiers

Identifican recursos en la Web, tanto recursos de “información” como recursos del “mundo real”

Técnicas básicas

http://dbtune.org/jamendo/artist/104http://dbtune.org/jamendo/artist/104http://dbtune.org/jamendo/artist/104http://dbtune.org/jamendo/artist/104Artista

17

http://dbtune.org/jamendo/artist/104http://dbtune.org/jamendo/artist/104http://dbtune.org/jamendo/artist/104http://dbtune.org/jamendo/artist/104

http://img.jamendo.com/albums/3661/covers/1.500.jpghttp://img.jamendo.com/albums/3661/covers/1.500.jpghttp://img.jamendo.com/albums/3661/covers/1.500.jpghttp://img.jamendo.com/albums/3661/covers/1.500.jpg

Artista

Imagen

Describiendo recursos

RDF: Resource Description Framework

Expresa relaciones entre recursos

sujeto – predicado – objeto

Técnicas básicas

http://img.jamendo.com/albums/3661/covers/1.500.jpghttp://img.jamendo.com/albums/3661/covers/1.500.jpghttp://img.jamendo.com/albums/3661/covers/1.500.jpghttp://img.jamendo.com/albums/3661/covers/1.500.jpg

mo:imageAlbum

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http://dbtune.org/jamendo/artist/104http://dbtune.org/jamendo/artist/104http://dbtune.org/jamendo/artist/104http://dbtune.org/jamendo/artist/104

“Try^d”“Try^d”“Try^d”“Try^d”

foaf:name

http://dbtune.org/jamendo/record/3661http://dbtune.org/jamendo/record/3661http://dbtune.org/jamendo/record/3661http://dbtune.org/jamendo/record/3661

foaf:made

mo:image

http://dbtune.org/jamendo/track/26739http://dbtune.org/jamendo/track/26739http://dbtune.org/jamendo/track/26739http://dbtune.org/jamendo/track/26739

http://www.jamendo.com/get/track/id/track/audio/play/26739http://www.jamendo.com/get/track/id/track/audio/play/26739http://www.jamendo.com/get/track/id/track/audio/play/26739http://www.jamendo.com/get/track/id/track/audio/play/26739

mo:track

mo:available_asArtista

Album

Canción

Técnicas básicas

RDF puede expresarse en XML (entre otras maneras)



mo:track

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<rdf:RDF xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"xmlns:mo="http://purl.org/ontology/mo/">

<rdf:Description rdf:about="http://dbtune.org/jamendo/record/3661 ”><mo:track rdf:resource="http://dbtune.org/jamendo/track/26739 "/>

</rdf:Description></rdf:RDF>

Técnicas básicas

Describiendo conocimiento en la Web (ontologías)

OWL: Web Ontology Language, RDF-S: RDF Schema

Clases de objetos

Propiedades, o relaciones ente clases

Individuos, o instancias de esas clases

Permite usar razonadores semánticos

20

Permite usar razonadores semánticos

Ej.: de la “MUSIC ontology” http://purl.org/ontology/mo/

Record has_track Track track_number integer

Musical Manifestation

rdfs:subclassOf

“Encajando las piezas”:

Técnicas básicas

http://purl.org/ontology/mo/

MUSIC ontology (OWL)

Record track Track track_number integer


21



4444

mo:track

mo:track_number

http://dbtune.org/jamendo

JAMENDO data (RDF)

rdf:type

Mediante razonadores semánticos se puede descubrir nuevo conocimieto

Ej.:

Técnicas básicas

miAlbummiAlbummiAlbummiAlbum miCanciónmiCanciónmiCanciónmiCanciónmo:track

Record track Track


rdf:type

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miAlbummiAlbummiAlbummiAlbum miCanciónmiCanciónmiCanciónmiCanción

miAlbummiAlbummiAlbummiAlbum Record

TrackmiCanciónmiCanciónmiCanciónmiCanción

mo:track

rdf:type

rdf:type

miAlbummiAlbummiAlbummiAlbumMusical

Manifestation

rdf:type

Técnicas básicas

Consultando datos semánticos:

SPARQL query language. SPARQL endpoints.

“Dame el título de los álbumes que hizo Tryad y la fecha en que se publicaron”

PREFIX rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#>PREFIX mo: <http://purl.org/ontology/mo/>

23

PREFIX mo: <http://purl.org/ontology/mo/>PREFIX foaf: <http://xmlns.com/foaf/0.1/>PREFIX dc: <http://purl.org/dc/elements/1.1/>SELECT DISTINCT ?title ?dateWHERE{ ?artist rdf:type mo:MusicArtist ;

foaf:made ?album;foaf:name "t r y ^ d".

?album dc:title ?title;dc:date ?date }

Title Date

“Listen” 29-12-2006

“Public Domain” 20-01-2006

“Tryad Demo (Public Domain)”

14-04-2005

Introducción

Técnicas básicas

Linked Data

24


Estado actual


Linked Data

Linked Data (Datos Enlazados). Principios básicos:

Usa URIs para identificar cosas en la Web

Usa HTTP URIs para que la gente pueda buscarlas

Proporciona informacion útil asociada al recursocuando su URI es accedida

Incluye enlaces a otras URIs relacionadasIncluye enlaces a otras URIs relacionadas[Berners-Lee, 2006]

Web de Datos: linked data + vocabularios + anotaciones semánticas

25

La iniciativa “Linking Open Data”

Linked Data

26

Introducción

Técnicas básicas

Linked Data

27


Estado actual


Ejemplos

Algunos ejemplos de aplicaciones semánticas

DBpedia Mobile

BBC Music

Datos Abiertos de Zaragoza

Google y GoodRelations

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Ejemplos

Dbpedia Mobile

29

Ejemplos

BBC Music Beta

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Ejemplos

31

Enya_BBC.rdf

Ejemplos

32

Ejemplos

33

Ejemplos

sujeto predicado objeto

http://www.zaragoza.es/datosabiertos/id/empleo/Oferta/455

http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#typehttp://purl.org/ctic/empleo/oferta#OfertaEmpleo


http://purl.org/dc/terms/title Oficial Conductor


http://purl.org/ctic/empleo/oferta#titulacionGraduado Escolar, Bachiller Elemental, F.P.I o equivalente.

http://www.zaragoza.es/datos http://www.zaragoza.es/datosabiertos/id/

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http://purl.org/ctic/empleo/oferta#plantillaPersonalhttp://www.zaragoza.es/datosabiertos/id/kos/empleo/plantilla/Funcionarios


http://purl.org/ctic/empleo/oferta#grupoProfesionalhttp://www.zaragoza.es/datosabiertos/id/kos/empleo/grupoProfesional/C2


http://purl.org/ctic/empleo/oferta#estadohttp://www.zaragoza.es/datosabiertos/id/kos/empleo/estadoOferta/Pendiente


http://purl.org/ctic/empleo/oferta#anoOferta 2006


http://purl.org/ctic/empleo/oferta#plazasTotal 11


http://purl.org/dc/terms/identifier 455

… … …

Ejemplos

Google and RDFa

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Fuente: http://www.heppresearch.com/gr4google

Introducción

Técnicas básicas

Linked Data

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Estado actual


Estado actual

Madurez y consolidación de los lenguajes semánticos: RDF, OWL, SPARQL, …

Muchas ontologías, muchos datos enlazados

Gran avance de Linked Data como una primera realización de la Web Semántica

Avances en búsquedas semánticas. Yahoo! y Google Avances en búsquedas semánticas. Yahoo! y Google empiezan a considerar contenido semántico (ej.:RDFa & GoodRelations)

Pero… todavía lejos de los servicios Web semánticos, y de la visión última de la Web Semántica

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Introducción

Técnicas básicas

Linked Data

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Estado actual



HeterogeneidadMuchas ontologías describiendo de manera diferente el mismo significado (redundancia)

Muchos términos que se expresan igual pero tienen significados diferentes (ambigüedad)

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?

“Manzana”

“Manzana”

“Manzana”

“Manzana”

“Manzana”

“Manzana”

“Manzana”

“Manzana”

“Manzana”

“Manzana”

“Manzana”

“Manzana”


40


Multilinguismo¿Cómo enlazar ontologías y datos en la Web expresados en diferentes idiomas?

“manzana” “apple”

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“manzana”

“mela”

“apple”

“яблоко”


Interfaces de UsuarioActualmente usar la Web de Datos requiere demasiado dominio técnico (ej.: lenguaje SPARQL)

Explotación de Linked DataNecesitamos más métodos para explotar de manera

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Necesitamos más métodos para explotar de manera inteligente y automática datos en la Web de Datos

Para saber mas…

World Wide Web consortium

http://www.w3.org/standards/semanticweb/

Linking Open Data initiative

http://linkeddata.org/

Ontology Engineering Group

http://www.oeg-upm.net/http://www.oeg-upm.net/

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FIN de la presentación

¡Gracias por su atención!

44

Jorge Gracia del Rí[email protected]

Ontology Engineering Group (OEG)

Departamento de Inteligencia Artificial

Universidad Politécnica de Madrid, España

Algunas imágenes usadas bajo licencia Creative Commons por cortesía de: Brooks Elliott, Mariano Real Pérez y www.wikipedia.org

Agradecimientos al proyecto BabeLData (TIN2010-17550)

Technology

Introducción a la Web Semántica