CAMINANDO HACIA LA WEB SEMÁNTICA
Jesualdo Tomás Fernández Breis
Universidad de Murcia
[email protected]
Taller sobre estándares Web W3C- 11 de noviembre de 2009- Murcia
Web actual
<html><head><title>Ofertas de
Viaje</title></head>
<body bgcolor="white" text="Blue">
<h1>Lugares para viajar y precio</h1>
<table border="1">
<caption>Ofertas de Viajes</caption>
<tr>
<td>Viaje a Ibiza</td><td>Estupenda
oferta para viajar un fin de semana a Ibiza
</td><td>100&euro;</td>
</tr>
…
</body>
</html>
Lo que entiende la máquina…
La información que vemos nosotros...
Lugares para viajar y precio
Ofertas de Viajes
Viajes a Ibiza
Estupenda Oferta para …
<html><head><title>Ofertas de
Viaje</title></head>
<body bgcolor="white" text="Blue">
<h1>Lugares para viajar
precio</h1>
<table border="1">
…
</body>
</html>
y
Web actual
 Repositorio de datos
Compra online
Sitio 3
Sitio2
Sitio1
Búsqueda
Web
Sitio 1
Sitio3
Web
Sitio 2
Búsqueda
Búsqueda
Software
Compra
Web Actual
Web Semántica
Web Actual
 ¿Cómo y dónde podemos encontrar los datos?
 Páginas HTML
 Bases de Datos
 Hojas de cálculo
 Ficheros locales
¡¡No bastan para
conseguir la Web Semántica !!
Taller sobre estándares Web W3C- 11 de noviembre de 2009- Murcia
Bases de Datos: Problemas
Definición de la
BD
(Metadatos)
Base de
Datos
almacenada
 ¿Quién puede acceder a los datos y cómo?
 ¿Quién conoce el esquema de la base de datos?
 ¿Quién conoce el significado de los datos?
Taller sobre estándares Web W3C- 11 de noviembre de 2009- Murcia
Bases de Datos: Problemas
Definición de la
BD
(Metadatos)
Base de
Datos
almacenada
 ¿Quién puede acceder a los datos y cómo?
 Quien tenga privilegios para ello
 ¿Quién conoce el esquema de la base de datos?
 Los desarrolladores del SI que la utilizan
 ¿Quién conoce el significado de los datos?
 Los desarrolladores del SI que la utilizan
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Interoperabilidad en Web Actual
Definición de la
BD
(Metadatos)
Base de
Datos
almacenada
 ¿Quién puede acceder a los datos y cómo?
 Datos “públicos”
 ¿Quién conoce el esquema de la base de datos?
 ¿Quién conoce el significado de los datos?
 Interpretación manual y punto a punto
Taller sobre estándares Web W3C- 11 de noviembre de 2009- Murcia
Interoperabilidad en Web Actual
Definición de la
BD
(Metadatos)
Base de
Datos
almacenada
 ¿Quién puede acceder a los datos?
 ¿Quién conoce el esquema de la base de datos?
 ¿Quién conoce el significado de los datos?
 Interpretación manual y punto a punto
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Compra online
MetaData
MetaData
Sitio2
Sitio1
Búsqueda
Web
Sitio 1
Sitio3
Sitio 3
Web
MetaData
Sitio 2
Búsqueda
Búsqueda
Software
Compra
Web Actual
Web Semántica
La Web Semántica
 Dotar con semántica los contenidos de la Web actual, para
que sean procesables por las máquinas
Arquitectura de Web Semántica
 Juego de caracteres
 Las máquinas deben ser capaces de reconocer los caracteres que
intercambian
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Arquitectura de Web Semántica
 Cada documento en la Web Actual tiene una URL 
Localizador uniforme de recurso
 http://www.um.es/informatica
 Cada objeto en la Web Semántica tiene una URI 
Identificador uniforme de recurso
 Algunas URIs pueden ser URLs
 Nuestro televisor podría tener una URI
 http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#Movie
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Arquitectura de Web Semántica
 Extensible Markup Language( XML)
 Permite describir datos mediante etiquetas
 Define una estructura de árbol procesable por las máquinas
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Arquitectura de Web Semántica
 XML-NS : Espacios de nombres
 Permite utilizar descripciones realizadas en documentos
externos
<edi:price xmlns:edi='http://ecommerce.example.org/schema‘ units='Euro'>
32.18
</edi:price>
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Arquitectura de Web Semántica
 XML-Schema
 Permite definir tipos de documentos XML
<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2000/08/XMLSchema">
<xsd:element name="persona" type="tipoPersona"/>
<xsd:element name="comentario" type="xsd:string"/>
<xsd:complexType name="tipoPersona">
<xsd:sequence>
<xsd:element name="nombre" type="xsd:string"/>
<xsd:element ref="comentario" minOccurs="0"/>
</xsd:sequence>
</xsd:complexType>
</xsd:schema>
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Arquitectura de Web Semántica
 Tecnologías XML
A favor
En contra
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Arquitectura de Web Semántica
 Ejemplo de la no capacidad para inferir
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Arquitectura de Web Semántica
 Resource Description Framework (RDF)
 Un recurso en la Web se identifica por su URI y sus relaciones con
otros elementos de la Web
 Todo lo que hay en la Web es un recurso  Todo lo que hay en la web
se puede representar en RDF
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Arquitectura de Web Semántica
 Tripletas RDF <Sujeto, Propiedad, Valor>
Sujeto
Rafael
Propiedad
Valor
tieneColega
Jesualdo
 El sujeto siempre es un recurso
 El valor puede ser un recurso o un literal (número, cadena, etc)
Arquitectura de Web Semántica
¡¡etiquetamos
los vínculos !!
tieneColega
Rafael
Jesualdo
tienePaginaWeb
tieneColega
Paco
http://webs.um.es/jfernand
Pero seguimos sin poder realizar inferencia
Arquitectura de Web Semántica
 RDF :
 Formalismo para anotar metadatos en sintaxis XML
 No da significado formal, computable a las propiedades
 RDF Schema permite definir vocabularios, con términos
y relaciones entre los mismos
 Proporciona cierta semántica a los recursos y propiedades 
Permite que las máquinas puedan realizar ciertas tareas
 Class, Subclassof, type, Property,…
Arquitectura de Web Semántica
 Es posible inferir a partir de RDFS
Persona
rdf:IsAClassOf
rdf:IsAClassOf
Profesor
Jesualdo
rdf:type
Arquitectura de Web Semántica
 Necesitamos poder describir con mayor precisión los
recursos disponibles en la red  Ontologías
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Arquitectura de Web Semántica
 Ontología:
 Representación formal de un conjunto de
conceptos de un dominio y las relaciones
que existen entre ellos. Se usan para razonar
sobre las propiedades de un dominio y para
definir dicho dominio (wikipedia)
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Ontologías OWL
 Web Ontology Language
 RecomendaciónW3C año 2004
 En proceso de aprobación OWL 2.0
 Varias posibles sintaxis
OWL 2.0
RDF/
XML
OWL/
XML
Semántica
etc
Sintaxis
Unicode + URIs + namespaces
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Ontologías OWL
Clases y propiedades:
Instancias:
(TBox)
(ABox)
TBox similar al esquema de bases de datos
Persona tieneColega Persona
Persona posee Telefono
Abox similar al estado de una base de datos
Jesualdo instancia-de Profesor
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Arquitectura de Web Semántica
Persona
Jesualdo
instanceOf
subClassOf
Instancia
tieneColega
Profesor
tieneColega
Clase
tieneColega
Rafael
Paco
tieneColega
Propiedad
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¿En qué se diferencia de una base de
datos? (I)
 Diferencia 1 : Semántica Autocontenida
• Base de datos relacional  Sabemos que hay vínculos entre
relaciones, que limitan los posibles valores válidos para
un atributo (claves ajenas), pero no define explícitamente el
significado del vínculo para una máquina.
LIBRO
título isbn autor editorial ...
EDITORIAL nombre dirección ...
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¿En qué se diferencian de una base de
datos? (II)
 Diferencia 1 : Semántica Autocontenida
• Ontología OWL Cada elemento tiene un significado
preciso y formal. Las relaciones no son “restricciones de
valor”. No enlazan atributos, sino conceptos
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¿En qué se diferencian de una base de
datos? (III)
 Diferencia 2: Semántica del Mundo Abierto
• Base de datos relacional  Lo que no se conozca es falso,
no existe.
• OWL  Lo que no se conozca puede ser que exista
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¿En qué se diferencian de una base de
datos? (IV)
 Diferencia 3: Rechazo de actualizaciones
 Base de datos relacional  Las restricciones de integridad
evitan modificaciones “ilegales”
 OWL  Se pueden hacer operaciones “ilegales”, y la
ontología puede quedar en estado inconsistente
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Ya tenemos la información en la Web de
manera semántica….¿cómo la explotamos?
Arquitectura de Web Semántica
 Componentes del nivel ontológico
 Descripción de Ontologías OWL
 Consulta de información semántica  SPARQL
 Descripción de reglas  RIF/SWRL
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Arquitectura de Web Semántica
 SPARQL
 RecomendaciónW3C 2008
 Originalmente para RDF, aplicable a OWL
 Realiza búsquedas en grafos basados en tripletas RDF
 Sintaxis tipo SQL
 SELECT
 WHERE
 FILTER
 CONSTRUCT (INSERT), OPTIONAL, UNION (de grafos),
ORDERBY
 No hay FROM
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Arquitectura de Web Semántica
 SPARQL
@prefix dc: <http://purl.org/dc/elements/1.1/> .
@prefix : <http://example.org/book/> .
@prefix ns: <http://example.org/ns#> .
:book1 dc:title "SPARQL Tutorial" .
:book1 ns:price 42.
:book2 dc:title "The Semantic Web“.
:book2 ns:price 23 .
PREFIX dc: <http://purl.org/dc/elements/1.1/>
SELECT ?title
WHERE { ?x dc:title ?title
FILTER regex(?title, "^SPARQL") }
title
"SPARQL Tutorial"
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GRAFO
CONSULTA
RESULTADO
(XML)
Arquitectura de Web Semántica
 Semantic Web Rule Language (SWRL)
 Candidato a recomendaciónW3C desde 2004
 Ejemplos
 tienePadre(?x1,?x2) ∧ tieneHermano(?x2,?x3)  tieneTio(?x1,?x3)
 No se puede expresar todo:
 Publicacion(?p) ∧ tieneAutor(?p,?a) ∧ tiene exactamente 1
tieneAutor  PublicacionAutorUnico(?p)
 Rule Interchange Format (RIF)
 Grupo de trabajo W3C desde 2005, Compatible RDF y OWL
 Candidato a recomendación octubre 2009
 Más general que SWRL
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Arquitectura de Web Semántica
 Lo que hemos visto hasta ahora
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Arquitectura de Web Semántica
 Logic: Interpretación común de las operaciones realizadas a
nivel ontológico
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Arquitectura de Web Semántica
 Proof: Asegurar la corrección de los razonamientos y
deducciones
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Arquitectura de Web Semántica
 Trust: Confiabilidad de la información en la Web Semántica
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Conclusiones
 La Web Semántica facilitaría la interoperabilidad en Internet a nivel
global
 Se ha propuesto una arquitectura para su consecución
 Los estándaresW3C soportan y guían su desarrollo
 Algunos de los problemas de la Web Semántica son compartidos por
la Web Actual : confiabilidad, gobernanza
 Existen ya herramientas y soluciones orientadas a la Web Semántica
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Referencias
 http://www.obitko.com/tutorials/ontologies-semantic






web/semantic-web-architecture.html
http://www.slideshare.net/dullhunk/owlxmlsummerschool09
http://www.w3.org/XML/
http://www.w3.org/RDF/
http://www.w3.org/2004/OWL/
http://www.w3.org/TR/rdf-sparql-query/
http://www.w3.org/Submission/SWRL/
http://www.w3.org/TR/rif-bld/
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