O documento discute a Web Semântica e suas principais tecnologias. Em três frases:
1) Apresenta a visão original da Web Semântica de Tim Berners-Lee e compara com a Web atual, destacando a falta de semântica explícita nas páginas.
2) Discutem as principais tecnologias para a Web Semântica, incluindo metadados em RDF, ontologias e lógica para representar o significado dos dados.
3) Explica como essas tecnologias podem ser usadas
Geração (semi)automática de metadados: Um contributo para a recuperação de ob...
Web Semântica Principais Tecnologias
1. web Semântica
Danusa R. B. Cunha
Laboratório de Sistemas e Banco de Dados
danusa.cunha@lsbd.ufc.br
2. 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
3. histórico O que vem por aí?
2010-2020?
Web Social
Web Semântica (visão desde 1998)
Compartilhamento, Grupos,
Raciocinadores, Lógica,
Relacionamentos, Tags...
Regras...
2000-2010
Web
HTTP
1990-2000 HTML/CSS/ JavaScript
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 3
4. 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
5. 1/3
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
6. 2/3
a Web atual
Porque os computadores não conseguem
interpretar as informações?
...faltam informações sobre as Páginas
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 6
7. 3/3
a Web atual...
é apenas Sintática.
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 7
8. 1/4
web Sintática
mecanismos de busca baseados em
palavras-chave
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 8
9. 2/4
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
11. 4/4
web Sintática
Que tal adicionar Semântica às páginas?
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 11
12. 1/10
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
13. 2/10
web Semântica...
arquitetura em níveis
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 13
14. 3/10
web Semântica...
arquitetura em níveis
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
15. 4/10
web Semântica...
arquitetura em níveis
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
16. 5/10
web Semântica...
arquitetura em níveis
Provê um modelo Permite a criação de
de descrição um vocabulário para
lógica de dados a camada RDF. Com o
permitindo descrever RDFS, é possível criar
assertivas e hierarquia de classes e
informações sobre propriedades.
um determinado
recurso.
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 16
17. 6/10
web Semântica...
arquitetura em níveis
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
18. 7/10
web Semântica...
arquitetura em níveis
Responsável prover meios para a realização
de consultas sobre o modelo de dados
RDFS/Ontologia.
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 18
19. 8/10
web Semântica...
arquitetura em níveis
Provê um mecanismo de criação de
relações entre recursos que não podem ser
descritas diretamente na ontologia.
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 19
20. 9/10
web Semântica...
arquitetura em níveis
É responsável pelo raciocínio e execução
de inferências lógicas a partir da semântica
previamente descrita.
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 20
21. 10/10
web Semântica...
arquitetura em níveis
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
22. 1/7
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
23. 2/7
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
24. 3/7
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
25. 4/7
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
26. 5/7
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
27. 6/7
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
28. 7/7
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
29. web Semântica... Principais
tecnologias
metadados
ontologia
agentes
lógica
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 29
30. 1/28
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
31. 2/28
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
32. 3/28
metadados
As páginas html não trazem metadados
explícitos!
As tags html especificam detalhes de
apresentação!
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 32
33. 4/28
metadados
Como adicionar semântica às
páginas html?
Com XML e RDF....
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 33
34. 5/28
metadados... XML é
suficiente?
<curso nome= “Banco de Dados” >
<professor> Berna Farias </professor>
</curso>
<professor nome=“Berna Farias”>
<leciona> Banco de Dados </leciona>
</professor>
A semântica dos dados não fica explícita!
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 34
35. 6/28
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
36. 7/28
metadados... RDF
Sentença
recurso + propriedade + valor
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 36
37. 8/28
metadados... RDF
Sentença
recurso + propriedade + valor
É um objeto sobre o qual queremos “falar”!
Ex: autores, livros, hotéis...
Deve ter um identificador universal único (URI)
Ex: URL
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 37
38. 9/28
metadados... RDF
Sentença
recurso + propriedade + valor
Recursos que descrevem relacionamentos
entre recursos
Ex: escrito_por, idade, título...
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 38
39. 10/28
metadados... RDF
Sentença
recurso + propriedade + valor
Denomina o recurso ou o dado que se
relaciona ao recurso!
Ex: nome de uma pessoa
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 39
40. 11/28
metadados... RDF
Literal Propriedade
Danusa Ribeiro criou o site
http://www.lia.ufc.br/~danusarbc
Recurso
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 40
41. 12/28
metadados... RDF
...como uma tripla
(http://www.lia.ufc.br/~danusarbc,
http://meudominio.org/criadoPor, “Danusa
Ribeiro”)
... como um grafo
http://www.lia.ufc.
criadoPor Danusa
br/~danusarbc Ribeiro
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 41
42. 13/28
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
43. 14/28
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
44. 15/28
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
45. 16/28
metadados... RDF
Rdf:resource
<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>
Fortalece o relacionamento!!!
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 45
46. 17/28
metadados... RDF
RDF permite descrever recursos
RDF não define a semântica de um domínio
Como descrever um domínio em
particular?
Usando RDF Schema!
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 46
47. 18/28
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
48. 19/28
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
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 48
49. 20/28
RDF Schema...
Idéias básicas
Principais conceitos
Classes
Propriedades
Hierarquia de classes
Hierarquia de propriedades
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 49
50. 21/28
Níveis RDF e RDF Schema
envolve range range range
literal
id fone
subPropertyOf domain domain
domain funcionario
domain
ensinadoPor range subClassOf
disciplina
professor
subClassOf
subClassOf
subClassOf
prof. adjunto prof. substituto prof. visitante
RDFS
RDF
ensinadoPor
Banco de Dados
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI
Berna Farias 50
51. 22/28
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>
...
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 51
52. 23/28
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>
...
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 52
53. 24/28
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/>
...
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 53
54. 25/28
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>
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 54
55. 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
56. 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
57. Consultando RDF com
SPARQL
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
58. 26/28
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
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 58
59. 27/28
RDF e RDFS
Resumindo...
RDF: modelo de dados para descrever
recursos da Web
RDF: complementa XML oferecendo
significado para o aninhamento de tags
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 59
60. 28/28
RDF e RDFS
Resumindo...
RDFS: linguagem para descrever
vocabulários para domínios específicos
RDFS: linguagem primitiva para descrição de
ontologias
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 60
61. web Semântica... Principais
tecnologias
metadados
ontologia
agentes
lógica
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 61
62. 1/9
Ontologia
Ramo da filosofia que lida com a natureza e
organização da realidade Quais as
características
O que é comuns a todos os
ser ? seres?
Ciência do ser (Aristóteles)
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 62
63. 2/9
Ontologia
“Uma ontologia é uma
especificação explícita e
formal de uma
conceitualização
compartilhada”.
(Gruber)
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 63
64. 3/9
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
65. 4/9
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
66. 5/9
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
67. 6/9
Ontologias
Por que
Ontologias?
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 67
68. 7/9
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
69. 8/9
Ontologias
Classificação quanto à expressividade e
grau de formalismo
o Vocabulários
o Glossários
Objetivam oferecer um
o Tesauros vocabulário compartilhado
para a troca de informações
o Taxonomias
o Redes Semânticas
o Ontologias
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 69
70. 9/9
Ontologias
Devem prover descrições para:
o Classes (“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
71. 1/2
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
72. 2/2
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
73. 1/3
A linguagem OWL
É uma evolução da linguagem DAML + OIL
Proposta pelo W3C
Projetada para descrever a estrutura de
um domínio em termos de
o Classes
o Instâncias
o Propriedades
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 73
74. 2/3
A linguagem OWL
Expressividade
OWL Full OWL DL OWL Lite
Ferramentas, raciocínio mais eficiente...
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 74
75. 3/3
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
76. 1/3
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
77. 2/3
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.
Se um funcionário A é subordinada à um
B C 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
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 77
78. 3/3
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.
O matrimônio é uma relação entre duas
pessoas que pode ser modelada em uma
propriedade simétrica. Se uma pessoa de
G B nome Gabriel é casada com outra pessoa
de nome Bárbara, a recíproca será
verdadeira.
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 78
79. 1/13
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.
José Maria
Um curso de graduação
é chefiado por apenas
um coordenador.
Computação
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 79
80. 2/13
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.
Y7809-73HYY-9324I-932AS
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.
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 80
81. 3/13
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
82. 4/13
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
83. 5/13
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
84. 6/13
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
85. 7/13
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
86. 8/13
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
87. 9/13
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
88. 10/13
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
89. 11/13
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
90. 12/13
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
91. 13/13
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
93. 1/3
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
94. 2/3
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
95. 3/3
A linguagem OWL
Criação de instâncias
<rdf:Description rdf:ID = “91887711”>
<rdf:type rdf:resource =“#professor”>
</rdf:Description>
Ou
<professor rdf:ID = “91887711”/>
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 95
96. 1/9
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
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 96
97. 2/9
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?
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 97
98. 3/9
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.
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 98
99. 4/9
3. Enumerar termos
Quais os termos sobre os quais vamos falar?
Quais as propriedades desses termos?
O que queremos dizer sobre esses termos?
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 99
100. 5/9
4. Definir taxonomia
Definir as classes que irão compor a ontologia
Definir a hierarquia das classes, incluindo os
conceitos de superclasses e subclasses
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 100
101. 6/9
5. Definir propriedades
Definir as propriedades de objetos que definem
relacionamentos entre classes
Definir propriedades de dados
Definir domain e range para as propriedades
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 101
102. 7/9
6. Definir restrições
Restrições sobre Propriedades (facetas)
descrevem ou limitam o conjunto de valores
possíveis para as propriedades
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 102
103. 8/9
7. Definir instâncias
Criar as instâncias das classes
Atribuir os valores das propriedades para
as instância de acordo com as restrições
definidas
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 103
104. 9/9
Exemplo
Criar uma ontologia para representação de
relações de parentesco
Quais termos serão representados pela
ontologia?
Pai, mãe, filho, filha, irmã, irmão...
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 104
105. 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
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 105
106. 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
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 106
107. web Semântica... Principais
tecnologias
metadados
ontologia
agentes
lógica
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 107
108. 1/8
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)
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 108
109. 2/8
Agentes de Software
Características
Mobilidade
Adaptatividade
Autonomia Comportam-se mais
como um assistente do
que como uma
ferramenta
Interatividade
Proatividade
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 109
110. 3/8
Agentes de Software na Web
Semântica
Serão responsáveis por:
o Coordenar tarefas de busca
o Comparação e negociação na rede
Não vão agir de modo 100% autônomo
Vão realizar o trabalho “pesado” para
que o usuário tome decisões
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 110
111. 4/8
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
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 111
112. 5/8
Agentes de Software na Web
Semântica
E se não existir Como os agentes de software
uma única determinam se conceitos
ontologia? 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?
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 112
113. 6/8
Agentes de Software na Web
Semântica
Como prover a
interoperabilidade semântica
entre os agentes?
Alinhamento de ontologias!
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 113
114. 7/8
Agentes de Software
Interoperabilidade semântica
Domínio A
Agente 1 Agente 2
Ontologia 1 Ontologia 2
alinhamento
mapeamentos semânticos
(O1, O2)
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 114
115. 8/8
Alinhamento de Ontologias
Publicação
Ontologia 1
Autor String
Ano Integer
Livro Periódico Artigo
Editora String Classf. String Confer. String
ISBN String
Livro Autor Artigo
Editora String
Ontologia 2
nome. String Confer. String
ISBN String
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI Ano Integer115
116. web Semântica... Principais
tecnologias
metadados
ontologia
agentes
lógica
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 116
117. 1/6
Lógica
Como pode ser usada na
Web Semântica?
Para descobrir novos
conhecimentos e auxiliar na
tomada de decisões
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 117
118. 2/6
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
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 118
119. 3/6
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%)
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 119
120. 4/6
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
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 120
121. 5/6
Lógica
Explicações são necessárias para a
comunicação entre agentes
Você me deve
R$100,00 Por que?
Agente 1 Agente 2
compra(X, Item) ٨ preco(Item,P) ٨ entrega (Item, X) deve(X, P)
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 121
122. 6/6
Lógica
Deverá ser capaz de ser
processada...
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 122
123. 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
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 123
124. Conclusão
Grande desafio:
adoção da tecnologia!
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 124
125. 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/.
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 125
126. Obrigada!!!
danusa.cunha@lsbd.ufc.br
Agradecimentos à Berna Farias pela concessão dos
slides e ideias!!
I Congresso Acadêmico das faculdades FATEPI/FAESPI 126