Ontologie e World Wide Web: la diffusione della conoscenza.

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1 Ontologie e World Wide Web: la diffusione della conoscenza.
Università degli Studi dell’Insubria Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche, Naturali Sede di Como Corso di Laurea in Scienze e Tecnologie dell’Informazione Ontologie e World Wide Web: la diffusione della conoscenza. Tesi di Laurea di Monica Castiglioni

2 Obiettivi della Tesi Data l’importanza delle comunicazioni nella società umana, si è cercato di capire: quali sono i linguaggi utilizzati per la comunicazione della conoscenza su Web; cosa sono e come vengono sviluppate le ontologie; quali sono le più importanti ontologie mediche; quali sono le attuali applicazioni delle ontologie mediche.

3 La diffusione della conoscenza
Condividere la conoscenza è sempre stato, nella storia dell’uomo, di fondamentale importanza per lo sviluppo della società. L’informazione è sempre al centro della scena, dai racconti orali degli uomini primitivi al World Wide Web.

4 Si sviluppano quindi le ontologie.
Al giorno d’oggi diffondere informazioni tra le persone non è più un fatto complesso. Il problema ora si pone sulla descrizione della conoscenza in modo che sia comprensibile e processabile anche dalle macchine. Si sviluppano quindi le ontologie.

5 Linguaggi per la descrizione della conoscenza
HTML (Hyper-Text Markup Language) XML (eXtensible Markup Language) RDF (Resource Description Framework) OIL (Ontology Interchange Language) DAML+OIL (DARPA Agent Markup Language + OIL) OWL (Web Ontology Language)

6 OWL OWL è un linguaggio a marcatori realizzato appositamente dal W3C, a differenza dei precedenti, per lo sviluppo delle ontologie e la loro diffusione su World Wide Web.

7 OWL OWL permette di creare ontologie per un’ottima descrizione della realtà attraverso: vincoli gerarchie altri tipi di relazioni

8 Ontologie di dominio medico
Le ontologie mediche sono descrizioni dei domini della medicina che vengono utilizzate come supporto alla pratica sanitaria per medici, infermieri, ausiliari e anche per i pazienti stessi.

9 Tra le ontologie mediche più importanti si trovano:
GALEN (Generalized Architecture for Languages, Encyclopedias and Nomenclatures) SNOMED CT (Systematized Nomenclature of MEDicine Clinical Terms) UMLS (Unified Medical Language System)

10 Ontologie mediche FMA (Foundational Model of Anatomy)
GO (Gene Ontology) HGNC (HUGO Gene Nomenclature Committee) OBO (Open Biomedical Ontologies)

11 Ontologie mediche: UMLS
UMLS (Unified Medical Language System) è stata creata per facilitare lo sviluppo di sistemi informativi che utilizzano e comprendono il linguaggio medico.

12 Ontologie mediche: UMLS
Tre componenti di UMLS: Metathesaurus Rete Semantica Lessico Specialistico

13 Ontologie mediche: UMLS
Metathesaurus E’ un vocabolario multilinguistico organizzato per nome e concetto. Fornisce informazioni ai programmi per interpretare le richieste degli utenti e guidarli nella ricerca.

14 Ontologie mediche: UMLS
Rete Semantica E’ una serie di relazioni semantiche tra tutti i concetti del Metathesaurus. isA è la relazione che impone la gerarchia; Altre gerarchie specifiche del dominio medico: affects; processOf; evaluationOf.

15 Ontologie mediche: UMLS
Porzione di Rete Semantica

16 Ontologie mediche: UMLS
Lessico Specialistico UMLS associa ad ogni termine un solo codice, ma può essere ricercato con parole differenti: il Lessico Specialistico è stato sviluppato per il Natural Language Processing System che permette di fare ricerche con parole equivalenti ma declinate in maniera differente (singolare/plurale; infinito/coniugato, abbreviazioni, ecc.).

17 Ontologie mediche: UMLS
UMLS viene utilizzato per la ricerca di informazioni, la costruzione di vocabolari dei sinonimi, la compilazione di cartelle cliniche e di anamnesi elettroniche. E’ possibile scaricarlo liberamente dopo la registrazione gratuita.

18 Applicazioni: Cartelle Cliniche Elettroniche
vengono compilate utilizzando le ontologie come base di conoscenza; sono aggiornabili; sono disponibili anche in caso di emergenza; sono facilmente scambiabili;

19 Applicazioni: Cartelle Cliniche Elettroniche
sono poco ingombranti; permettono statistiche; danno supporto alla somministrazione di terapie; forniscono supporto alle decisioni (anche attraverso gli Instance Unique Identifiers).

20 Applicazioni: Cartelle Cliniche Elettroniche
Soffrono tuttora di problemi di standardizzazione, su cui si sta studiando anche grazie a progetti finanziati dall’Unione Europea, che potrebbe essere raggiunta, almeno in parte, basandosi sulla stessa ontologia.

21 Applicazioni: Cartelle Cliniche Elettroniche

22 Applicazioni: Cartelle Cliniche Elettroniche

23 Applicazioni: PIPS Personalized Information Platform for life and health Services mira a far entrare l’ausilio dell’informatica nella pratica sanitaria degli ospedali e della vita di tutti i giorni.

24 Applicazioni: PIPS Il cittadino è al centro del progetto PIPS in quanto destinatario delle cure e delle informazioni, principalmente rivolte alla prevenzione e quindi al mantenimento di un corretto stile di vita. Le ontologie vengono usate come base di conoscenza per fornire le informazioni.

25 Applicazioni: PIPS PIPS fornisce quindi un aiuto concreto al cittadino ad esempio per quanto riguarda: controllo della salute per malattie croniche (come ad es. il diabete); controllo dell’alimentazione attraverso il “carrello tecnologico”; accesso a informazioni sulla prevenzione (stile di vita, esami preventivi, ecc.).

26 PIPS fornisce anche un aiuto ai medici:
Applicazioni: PIPS PIPS fornisce anche un aiuto ai medici: supporto alle decisioni; accessibilità alle informazioni; gestione delle terapie; gestione della “salute critica” (cioè casi di epidemie).

27 Conclusioni Internet è ancora caotica perché la maggior parte degli autori del Web non è interessato a lasciare l’HTML per linguaggi più complessi e poco noti e una struttura migliore. Gli ambienti medici utilizzano con profitto le ontologie perché sono specializzati e aperti e la salute è un interesse comune.

28 Bibliografia Per questo lavoro di tesi sono stati utilizzati principalmente i siti Internet del World Wide Web Consortium riguardanti i linguaggi per la descrizione della conoscenza, i siti propri delle ontologie e alcuni libri specifici sulle ontologie, come Ontological Engineering di Gomez Perez, Lopez e Corcho e Knowledge Representation: Logical, Philosophical, and Computational Foundations di Sowa.