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
Dec 05, 2014
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
Ejemplos de aplicación
Estado actual
Algunos desafíos investigadores
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…
8
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]
9
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)
10
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 ->
11
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”
13
Introducción
Jorge, todo eso
suena un poco a
Ciencia Ficción ¿no?
14
Introducción
Técnicas básicas
Linked Data
15
Ejemplos de aplicación
Estado actual
Algunos desafíos investigadores
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
18
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)
http://dbtune.org/jamendo/record/3661http://dbtune.org/jamendo/record/3661http://dbtune.org/jamendo/record/3661http://dbtune.org/jamendo/record/3661
http://dbtune.org/jamendo/track/26739http://dbtune.org/jamendo/track/26739http://dbtune.org/jamendo/track/26739http://dbtune.org/jamendo/track/26739
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
Musical Manifestation
21
http://dbtune.org/jamendo/record/3661http://dbtune.org/jamendo/record/3661http://dbtune.org/jamendo/record/3661http://dbtune.org/jamendo/record/3661
http://dbtune.org/jamendo/track/26739http://dbtune.org/jamendo/track/26739http://dbtune.org/jamendo/track/26739http://dbtune.org/jamendo/track/26739
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
Musical Manifestation
rdf:type
22
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/>
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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
Ejemplos de aplicación
Estado actual
Algunos desafíos investigadores
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
Ejemplos de aplicación
Estado actual
Algunos desafíos investigadores
Ejemplos
Algunos ejemplos de aplicaciones semánticas
DBpedia Mobile
BBC Music
Datos Abiertos de Zaragoza
Google y GoodRelations
28
Ejemplos
Dbpedia Mobile
29
Ejemplos
BBC Music Beta
30
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://www.zaragoza.es/datosabiertos/id/empleo/Oferta/455
http://purl.org/dc/terms/title Oficial Conductor
http://www.zaragoza.es/datosabiertos/id/empleo/Oferta/455
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://www.zaragoza.es/datosabiertos/id/empleo/Oferta/455
http://purl.org/ctic/empleo/oferta#plantillaPersonalhttp://www.zaragoza.es/datosabiertos/id/kos/empleo/plantilla/Funcionarios
http://www.zaragoza.es/datosabiertos/id/empleo/Oferta/455
http://purl.org/ctic/empleo/oferta#grupoProfesionalhttp://www.zaragoza.es/datosabiertos/id/kos/empleo/grupoProfesional/C2
http://www.zaragoza.es/datosabiertos/id/empleo/Oferta/455
http://purl.org/ctic/empleo/oferta#estadohttp://www.zaragoza.es/datosabiertos/id/kos/empleo/estadoOferta/Pendiente
http://www.zaragoza.es/datosabiertos/id/empleo/Oferta/455
http://purl.org/ctic/empleo/oferta#anoOferta 2006
http://www.zaragoza.es/datosabiertos/id/empleo/Oferta/455
http://purl.org/ctic/empleo/oferta#plazasTotal 11
http://www.zaragoza.es/datosabiertos/id/empleo/Oferta/455
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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Ejemplos de aplicación
Estado actual
Algunos desafíos investigadores
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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Ejemplos de aplicación
Estado actual
Algunos desafíos investigadores
Algunos desafíos investigadores
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”
Algunos desafíos investigadores
40
Algunos desafíos investigadores
Multilinguismo¿Cómo enlazar ontologías y datos en la Web expresados en diferentes idiomas?
“manzana” “apple”
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“manzana”
“mela”
“apple”
“яблоко”
Algunos desafíos investigadores
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/
43
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)