1Semantic Web

Μέθοδος δημιουργίας και αξιοποίησης του Μέθοδος δημιουργίας και αξιοποίησης του Σημασιολογικού Ιστού ως μετεξέλιξη του Σημασιολογικού Ιστού ως μετεξέλιξη του

σημερινού Διαδικτύουσημερινού Διαδικτύου

Οικονομικό Πανεπιστήμιο ΑθηνώνΤμήμα Μεταπτυχιακών Σπουδών στα Πληροφοριακά Συστήματα

Διπλωματική Εργασία

Λύρας Κωνσταντίνος

Semantic Web 2

Τι θα δούμε...

Τι είναι ο Σημασιολογικός Ιστός και ποιο πρόβλημα του σημερινού Διαδικτύου επιλύει.

Την μέθοδο για την ανάπτυξη του Σημασιολογικού Ιστού.

Την υλοποίηση μιας αντιπροσωπευτικής Σημασιολογικής «νησίδας» στον τομέα της σταθερής τηλεφωνίας και αξιοποίηση αυτής.

Semantic Web 3

Τι είναι ο Σημασιολογικός Ιστός;

Ο Σημασιολογικός Ιστός (Semantic Web) ξεκίνησε το 1998 από τον Tim Berners-Lee (W3C), ως μια προσπάθεια για την αναβάθμιση του σημερινού Διαδικτύου.

Το SW δεν αποτελεί έναν νέο Παγκόσμιο Ιστό αλλά μια επέκταση αυτού στην κατεύθυνση της εισαγωγής της αυτόματης επεξεργασίας.

Semantic Web 4

Το πρόβλημα του Διαδικτύου

Οι υπολογιστές χρησιμοποιούνται αποκλειστικά για την αποθήκευση, διακίνηση και εμφάνιση της πληροφορίας.

Η μοναδική μορφή επεξεργασίας περιορίζεται στον μηχανισμό της «ταύτισης λέξεων» των μηχανών αναζήτησης.

H ποιοτική αναβάθμιση του πληροφοριακού υλικού καθιστά απαραίτητη την ύπαρξη νέων μηχανισμών για την διαδικασία της αναζήτησης.

Η πληροφορία που περιέχεται στο Web, είναι κατανοητή – επεξεργάσιμη αποκλειστικά από τον χρήστη.

Το Διαδίκτυο διακρίνεται για τον αδόμητο και αποκεντρωμένο χαρακτήρα του.

Semantic Web 5

Ένα αντιπροσωπευτικό Παράδειγμα

Semantic Web 6

Η λύση στο πρόβλημα ...

Η πηγή του προβλήματος εστιάζεται στην δομή της πληροφορίας που περιέχεται στο Web.

Ο Σημασιολογικός Ιστός επιχειρεί την «μετάλλαξη» της πληροφορίας σε μορφή που θα είναι προσπελάσιμη προς επεξεργασία από τις μηχανές.

Semantic Web 7

Μέθοδος για την Δημιουργία του SW

Για την ανάπτυξη του Σημασιολογικού Ιστού απαιτείται η εκτέλεση των παρακάτω διαδικασιών:

1) Δημιουργία Οντολογίας

2) Δημιουργία Σημασιολογικής Μεταπληροφορίας

Semantic Web 8

Δημιουργία Οντολογίας (1)

Η Οντολογία αποτελεί το πρώτο βήμα στην ανάπτυξη του SW.

Η Οντολογία είναι ένα αυστηρά καθορισμένο εννοιολογικό πλαίσιο στο οποίο περιγράφεται η ταξινομία των εννοιών και των σχέσεων που περιέχονται σε ένα συγκεκριμένο πεδίο γνώσης.

Η ανάπτυξη της Οντολογίας παρουσιάζει κοινά στοιχεία με την μέθοδο OOP και αποτελείται από έξι (6) βήματα:

Semantic Web 9

Δημιουργία Οντολογίας (2)

Semantic Web 10

Δημιουργία Οντολογίας (3)Η βασική Γλώσσα αναπαράστασης της Οντολογίας είναι η Daml - Oil.

Η Daml – Oil αποτελεί το αποτέλεσμα της κοινής προσπάθειας του οργανισμού DARPA, Ευρωπαϊκών Ακαδημαϊκών Ιδρυμάτων και της κοινοπραξίας W3C.

Semantic Web 11

Δημιουργία Σημασιολογικής Μεταπληροφορίας (1)

Η ενσωμάτωση της Σημασιολογικής Μεταπληροφορίας αποσκοπεί στην περιγραφή των πληροφοριακών πόρων που περιέχονται στο Διαδίκτυο σύμφωνα με το εννοιολογικό πλαίσιο της Οντολογίας.

Η Σημασιολογική Μεταπληροφορία θα αποτελεί τμήμα του δικτυακού τόπου συνδέοντας τους πληροφοριακούς πόρους με τα δομικά στοιχεία της Οντολογίας.

Semantic Web 12

Δημιουργία Σημασιολογικής Μεταπληροφορίας (2)

Η κωδικοποίηση της μεταπληροφορίας χρησιμοποιεί το πρότυπο Πλαίσιο Περιγραφής Πόρων (Resource Description Framework – RDF) που βασίζεται στην δομή της τριπλέτας: [Πόρος, Ιδιότητα, Τιμή]

Η ενσωμάτωση της μεταπληροφορίας θα εκτελείται από τον υπεύθυνο του δικτυακού τόπου με τη βοήθεια εφαρμογών (OntoMat – Annotizer).

Semantic Web 13

Δημιουργία Σημασιολογικής Μεταπληροφορίας (3)

Semantic Web 14

Υλοποίηση Σημασιολογικής «νησίδας» Δημιουργία Σημασιολογικής πλατφόρμας στον τομέα των τιμολογίων σταθερής τηλεφωνίας.Σκοπός να διαπιστωθεί σε πρακτικό επίπεδο ο βαθμός δυσκολίας υλοποίησης του Σημασιολογικού Ιστού και η χρησιμότητα αυτού για την κοινότητα των χρηστών του Διαδικτύου.

Semantic Web 15

Δημιουργία της Οντολογίας: “TariffOfTelephony”

Πρώτο βήμα η ανάπτυξη μιας Οντολογίας που θα περιγράφει το εννοιολογικό πλαίσιο του τιμολογίου σταθερής τηλεφωνίας.

Για την δημιουργία της Οντολογίας χρησιμοποιήθηκε η εφαρμογή OntoEdit.

Semantic Web 16

Ενσωμάτωση Σημασιολογικής μεταπληροφορίας(1)Η Σημασιολογική μεταπληροφορία αποτελεί τον συνδετικό κρίκο ανάμεσα στους πληροφοριακούς πόρους του τιμολογίου και των εννοιών της Οντολογίας “TariffOfTelephony”. Για την δημιουργία της μεταπληροφορίας χρησιμοποιήθηκε η εφαρμογή OntoMat-Annotizer.

Semantic Web 17

Ενσωμάτωση Σημασιολογικής μεταπληροφορίας(2)Το αποτέλεσμα της Σημασιολογικής σήμανσης καταχωρείται στο κώδικα της Ιστοσελίδας. Η κωδικοποίηση της μεταπληροφορίας υιοθετεί το πρότυπο RDF.

Semantic Web 18

Αξιοποίηση της Σημασιολογικής «νησίδας»Για την αξιοποίηση της Σημασιολογικής «νησίδας» υλοποιήθηκε μια πρωτότυπη εφαρμογή, η SemCra (SEMantic CRAwler). Ο ρόλος αυτής είναι η εξαγωγή της χρήσιμης πληροφορίας που περιέχεται στα τιμολόγια των εναλλακτικών φορέων σύμφωνα το πλαίσιο της Σημασιολογικής «νησίδας».

Η διαδικασίας της εξαγωγής βασίζεται σε ένα κοινό αλγόριθμο για το σύνολο των δικτυακών τόπων χωρίς να εξαρτάται από τον τρόπο απεικόνισης της πληροφορίας. Το αποτέλεσμα της εξαγωγής χρησιμοποιείται για την ανάπτυξη δυο ενδεικτικών υπηρεσιών, που αποδεικνύουν την χρησιμότητα του Σημασιολογικού ιστού.

Semantic Web 19

1. Σε επίπεδο Φυλλομετρητή: OntoBrowser Η υπηρεσία OntoBrowser χρησιμοποιείται στον Φυλλομετρητή του χρήστη (plug-in) εξασφαλίζοντας την άμεση επεξεργασία της Σημασιολογικής μεταπληροφορίας. Σκοπός του OntoBrowser αποτελεί ο εντοπισμός πληροφοριακών πόρων που περιέχονται στην Ιστοσελίδα και έχουν δηλωθεί ως αντικείμενα συγκεκριμένων οντοτήτων της Οντολογίας “TariffOfTelephony”, ώστε να σημαδευτούν με το αντίστοιχο χρώμα.

Semantic Web 20

2. Σε επίπεδο Διακτυακού Τόπου:GetAllTariffOfTelephony.gr (1)

Υλοποίηση μιας κεντρικής υπηρεσίας (έστω ο δικτυακός τόπος GetAllTariffOftelephony.gr) που θα συλλέγει το σύνολο της πληροφορίας σε μια κοινή Βάση Δεδομένων. Για το σκοπό αυτό δημιουργείται μια απλή σχεσιακή Βάση Δεδομένων για την αποθήκευση των δεδομένων που περιέχονται στα τιμολόγια των εναλλακτικών φορέων.

Semantic Web 21

2. Σε επίπεδο Διακτυακού Τόπου:GetAllTariffOfTelephony.gr (2)

Ο μηχανισμός για την εξαγωγή και αποθήκευση της χρήσιμης πληροφορίας είναι κοινός για το σύνολο των δικτυακών τόπων και βασίζεται στις παραμέτρους της Σημασιολογικής «νησίδας» (Οντολογία + Σημασιολογική μεταπληροφορία).

Semantic Web 22

Συμπεράσματα για το SW

Ο Σημασιολογικός Ιστός αποτελεί μια βελτίωση του σημερινού Διαδικτύου στην κατεύθυνση μετάλλαξης της πληροφορίας σε μορφή επεξεργάσιμη από τις μηχανές.

Η υλοποίηση του στόχου αυτού βασίζεται στην δημιουργία μιας κατάλληλης Σημασιολογικής πλατφόρμας (Οντολογία + Μεταπληροφορία) που θα ενσωματώνει σημασιολογικά χαρακτηριστικά στην περιγραφή των πληροφοριακών πόρων.

Η χρησιμότητα του Σημασιολογικού Ιστού εστιάζεται στην ύπαρξη μιας κοινής πλατφόρμας για την περιγραφή της πληροφορίας που καθιστά δυνατή την ανάπτυξη ενός κοινού μηχανισμού για την εξαγωγή αυτής (SemCra).

Semantic Web 23

Ανοικτά Θέματα του SW (1)Η αποδοχή μιας κοινής Οντολογίας δεν μπορεί να θεωρηθεί δεδομένη.Ο Παγκόσμιος Ιστός διακρίνεται από τον αποκεντρωμένο χαρακτήρα του και την απουσία κεντρικών σημείων ελέγχου.Για το λόγο αυτό θεωρείται απαραίτητη η δυνατότητα χρήσης διαφορετικών Οντολογιών που θα περιγράφουν το ίδιο πεδίο γνώσης. Αυτό απαιτεί την ύπαρξη ενός μηχανισμού που θα υλοποιεί την διαδικασία της αυτόματης αντιστοίχισης οντολογιών (Ontologies mapping).

Semantic Web 24

Ανοικτά Θέματα του SW (2)Η Σημασιολογική Μεταπληροφορία καταχωρείται στον κώδικα του δικτυακού τόπου.Η θέση αυτής στο τμήμα της ιστοσελίδας έχει τις ακόλουθες μορφές:

* Αυτόνομο σύνολο σε ένα καθορισμένο τμήμα της ιστοσελίδας. * Απευθείας στην θέση που κατέχει ο πληροφοριακός πόρος.