Semantizzare la rete Web 3.0 ed Ontologie Dott. Michele Stingo a.a. 2017-2018 - Laurea Magistrale in Teoria dei Linguaggi e della Comunicazione Audiovisiva Dott. Michele Stingo

“La scienza è fatta di dati come una casa è fatta di pietre “La scienza è fatta di dati come una casa è fatta di pietre. Ma un ammasso di dati non è scienza più di quanto un mucchio di pietre sia una vera casa.” Henri Poincaré Semantizzare la rete

Quello che Siri e Cortana non dicono Il web semantico Quello che Siri e Cortana non dicono Semantizzare la rete

E’ uno degli obiettivi del Web 3.0 Il web semantico E’ uno degli obiettivi del Web 3.0 Organizzazione e descrizione della conoscenza presente in rete Maggiore potere di ricerca e creazione di nuovi web services Il Web 3,0 consiste in un approccio a Internet di ulteriore integrazione rispetto al Web 2.0 ed è caratterizzato da una maggiore consapevolezza dei fruitori riguardo i contenuti sul web, oltre a presentare un’evoluzione grafica dal 2D al 3D dei contenuti. L’obiettivo del web semantico è la trasformazione del World Wide Web in un ambiente dove i documenti pubblicati (pagine HTML, file, immagini, e così via) sono associati ad informazioni e dati (metadati) che ne specificano il contesto semantico in un formato adatto all'interrogazione e l'interpretazione (es. tramite motori di ricerca) e, più in generale, all'elaborazione automatica. Semantizzare la rete

Il web (non) semantico I contenuti sul web vengono rappresentati tramite linguaggi di marcatura. Lo standard oggi è l’HTML5 ed il CSS3. La marcatura avviene tramite assegnamento di specifici tag. Vediamone alcuni… HTML è un linguaggio a marcatura per gli pertesti(Hypertext markup language), utilizzato assieme ai documenti Cascading Styles Sheets (CSS) per l’inserimento e descrizione gerarchica dei contenuti e la loro impaginazione grafica. Le buone pratiche di scrittura di pagine web vengono emanate dal consorzio W3C (WolrdWideWeb Consortium) e ad oggi siamo giunti alla quinta versione del linguaggio HTML, e alla terza per il CSS. Marcare significa assegnare un tag(etichetta) ad un contenuto così da permetterne una particolare descrizione. I tag sono a tutti gli effetti dei metadati. Volendo definire in parole povere la marcatura HTML diremo che consiste nella creazione di una struttura gerarchica formata da tag(etichette) predefiniti, ognuno dei quali va a rappresentare parte delle informazioni da comunicare, così da costituire un documento(pagina web) completo e consultabile sul web. Semantizzare la rete

<a>Questo è un link che…</a> Alcuni tag in HTML <a>Questo è un link che…</a> <h1>Questo è un titolo</h1> <h2>Come h1 ma più piccolo</h2> <p>Questo è un paragrafo</p> Negli esempi esposti: «a» sta per anchor, «h» per header (la numerazione crescente indica la decrescente importanza della titolazione), «p» per paragrafo. Per capire meglio questi tag in funzione sarebbe divertente ispezionare il codice sorgente di una pagina pubblicata sul web. Semantizzare la rete

HTML, XML e oltre… Per raggiungere il web semantico abbiamo bisogno di organizzare la conoscenza in ontologie. Un’ontologia web è una rappresentazione formale, condivisa ed esplicita di una concettualizzazione di un dominio di interesse. Formale perché l’ontologia deve essere realizzata tramite un linguaggio di marcatura con una precisa semantica (il set di tag utilizzati) e sintassi (le regole di buona scrittura e di annidamento dei tag). Condivisa perché tramite i linguaggi di marcatura utilizzati deve essere possibile lo scambio della conoscenza formalizzata. Esplicita perché i concetti e le relazioni fra concetti devono essere quanto più «self-explicative» Semplificando la definizione diremo che le ontologie web sono vocabolari di termini organizzati in relazioni di tipo logico fra loro per la descrizione astratta di un dominio di conoscenza. Semantizzare la rete

Ontologie 1 Semantizzare la rete To be, or not to be Il dizionario De Mauro alla voce Ontologia riporta: «scienza che studia l'essere in quanto essere, al di fuori delle sue determinazioni particolari o fenomeniche» Nella loro accezione informatica sono rappresentazione formali, condivise ed esplicite di un dominio di interesse. Formale perché l’ontologia deve essere realizzata tramite un linguaggio di marcatura con una precisa semantica (il set di tag utilizzati) e sintassi (le regole di buona scrittura e di annidamento dei tag) in modo tale da poter essere comprensibile ai calcolatori. Condivisa sia perché tramite i linguaggi di marcatura utilizzati deve essere possibile lo scambio della conoscenza formalizzata, ma anche perché le descrizioni dei domini devono essere quanto più condivise dal punto di vista delle comunità di studiosi ed esperti che implementano/usano le ontologie. Esplicita perché i concetti e le relazioni fra concetti devono essere quanto più «self-explicative», cioè non devono essere ambigue. Semplificando la definizione diremo che le ontologie web sono vocabolari di termini organizzati in relazioni di tipo logico fra loro per la descrizione astratta di un dominio di conoscenza. Semantizzare la rete

Ontologia della Pizza Semantizzare la rete Questo è un esempio di ontologia per il dominio della pizza. Il dominio è organizzato in un insieme di termini organizzati in concetti e relazioni. Semantizzare la rete

Ontologie Create (anche) usando l’OWL (Ontology Web Language) – che è un linguaggio di marcatura per la rappresentazione semantica della conoscenza – tramite OWL possiamo descrivere, integrare, ricostruire informazioni Descrivere le informazioni con OWL significa poter creare delle basi di conoscenza che vanno a rappresentare dei domini del sapere. Tali rappresentazioni costituiscono lo step iniziale (che corrisponde alla fase attuale) da cui partire per l’integrazione dei dati sul web, creando così risorse descrittive ben più grandi numericamente sia in termini di concetti che di relazioni fra questi. In ultima analisi poi sarà possibile, tramite potenziamento dei motori inferenziali e non solo, ricostruire ancora più informazioni a partire dalla descrizione ed integrazione dei dati. Per un approfondimento su OWL si può fare riferimento alla seguente pagina: In inglese: https://www.w3.org/TR/2004/REC-owl-guide-20040210/ In italiano: http://digilander.libero.it/giovannideangelis/OWLWebOntologyLanguageGuida.htm E’ da notare come non esista soltanto l’OWL come linguaggio di markup per la creazione di ontologie Semantizzare la rete

Ontologie: come usarle Ragionamento deduttivo/induttivo Classificazione Problem-solving Le ontologie si utilizzano per diverse finalità. A partire da basi di dati organizzate con semplici relazioni fra termini è possibile recuperare informazioni aggiuntive oltre quelle già esplicitate, grazie all’utilizzo dei cosiddetti reasoner (motori inferenziali). Nel momento in cui i motori inferenziali saranno abbastanza performanti da poter effettuare ragionamenti simili agli esseri umani, implementando e migliorando i meccanismi di classificazione automatica e combinandoli con gli algoritmi di scelta, saremo in grado di produrre un netto miglioramento di prestazione nei sistemi di intelligenza artificiale La classificazione è un’altra possibile applicazione di risorse ontologiche. A seconda del tipo di conoscenza organizzata in ontologia avremo differenti possibilità di classificazione (manuale e/o automatica). Esempio: tramite una ontologia descrivente il dominio «vino» (in cui sono inserite tutte le proprietà organolettiche e le relazioni fra vitigni) si è in grado di classificare automaticamente nuove tipologie di vini in base alle proprietà esposte nelle etichette. Semantizzare la rete

Ontologie: come crearle Scegliere il dominio e lo scopo. Riutilizzare risorse già esistenti Individuare i termini fondamentali Definire le classi e la loro gerarchia Definire le proprietà relazionali Popolare l’ontologia Le ontologie si utilizzano per diverse finalità. A partire da basi di dati organizzate con semplici relazioni fra termini è possibile recuperare informazioni aggiuntive oltre quelle già esplicitate, grazie all’utilizzo dei cosiddetti reasoner (motori inferenziali). Nel momento in cui i motori inferenziali saranno abbastanza performanti da poter effettuare ragionamenti simili agli esseri umani, implementando e migliorando i meccanismi di classificazione automatica e combinandoli con gli algoritmi di scelta, saremo in grado di produrre un netto miglioramento di prestazione nei sistemi di intelligenza artificiale La classificazione è un’altra possibile applicazione di risorse ontologiche. A seconda del tipo di conoscenza organizzata in ontologia avremo differenti possibilità di classificazione (manuale e/o automatica). Esempio: tramite una ontologia descrivente il dominio «vino» (in cui sono inserite tutte le proprietà organolettiche e le relazioni fra vitigni) si è in grado di classificare automaticamente nuove tipologie di vini in base alle proprietà esposte nelle etichette. Semantizzare la rete

“Ogni parola ha conseguenze. Ogni silenzio anche.” Jean-Paul Sartre Semantizzare la rete