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Webof(LinkedOpen)
Data
Contenutidella lezione
1. ChecosaèilWebdeidati2. CosasonogliOPENdata3. CosasonoiLINKEDopendata(LOD).4. CosaèilWebsemantico5. Ilmodello RDF6. Vocabolarieontologie.7. Annotaresitiweb
professionale.AIB Piemonte
DalWebdeidocumentialWebdei dati
ApplicareiLinkedDatavuoldirepassaredaunWebdidocumentia unWebdi dati.
NelWebsemanticononcisonopiùsolodocumentima‘dati’ o‘risorse’:ØOgnidatoèbendefinito,indipendente(atomo)ecollegatoaglialtridati.
ØOgnidatodescrivesestesso (autodescrittivo)
/2015
ILWWWATTUALEÈformato da:oHTMLoUntyped linkso documentioAttraversoHTMLnelWebsicrea ILWebofdocuments,cioèunaretedidocumentiedioggetticonnessitramitelinknonclassificati(nonespliciti).
/2015
A B C D
APIHTML HTML HTML
LINKNONQUALIFICATI
LeAPIei mashups
DIFETTI DELLEAPI:oHannointerfacceproprietarie
oNonsicreanolinktraidatidellevarie API
oE’possibilecrearemashupsdaunnumerobendefinitodifonti
oNo databaseglobale!
/2015
A
API
B
API
C
API
D
API
MASH UP
IlWeb deidati
/2015
A B C D
thing
thing
thing
thing
thing
thing
thing
thing
Things:cose delmondoreale:persone,luoghioggetti, concetti
Typed links: legamiqualificati relazioniesplicite
Database: A,B,C,D=banchedatientrolequalisonoimmagazzinateedestratteleinformazioni
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IlWebdei dati
IlWebdeidati(WebofData)èungigantescografochecollegai diversidatasetpresentiin rete.Idataset=collezionidirisorsetralorocollegateingrafichehannounacaratteristicacomune:copronolostessoambitodisciplinare(datasetgeografici,governativi,bibliografici,dimusica)e/osioriginanodallastessafontedidati(es.dbpediaèundatasetoriginatodaidatidiWikipedia).2007LinkedOpenDataProject,progettodelW3C.
Idatiprovengonodadominipubblicio privati.E’necessariorispettareirequisitiespostiin http://lod-cloud.net/
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2.OPENDATA
“Un [...] dato è aperto (open) se a chiunque è libero di usarlo, riutilizzarlo e ridistribuirlo –soggetto, tutta al più, al obbligo di citazione o condivisione allo stesso modo.”
DefinizionediOpenData
http://opendefinition.org/okd/
Open dataPerchéoggièimportantedisporredidatiaperti?ØneidatiapertisiindividuaunatasselloimportanteperlacrescitaØilliberoaccessoallaconoscenzaconsentedirisparmiaresoldipubblici(eprivati)efacilital'innovazioneØAttraversodatiapertisiaccelerailprogressoeconomicoeculturaleØIlmovimentoOpenDatanasceperpromuoverelatrasparenzanellagestionediorganizzazionipubblicheeprivateØconsapevolezzache‘idatisonoditutti’:chiunquedevepoterliutilizzareperprogettareserviziinnovativiperlasocietàØperòèindispensabilecheidatisianoallaportataditutti(aperti)ØUnaspettofondamentaledegliOpendataèlapossibilitàdiriutilizzodeidatitramiteappropriatelicenze
WhatisOpenData?
“Insummary,thismeansthefollowing:AvailabilityandAccess:thedatamustbeavailableasawholeandatnomorethanareasonablereproductioncost,preferablybydownloadingovertheinternet.Thedatamustalsobeavailableinaconvenientandmodifiableform.
ReuseandRedistribution:thedatamustbeprovidedundertermsthatpermitreuseandredistributionincludingtheintermixingwithotherdatasets.
UniversalParticipation:everyonemustbeabletouse,reuseandredistribute- thereshouldbenodiscriminationagainstfieldsofendeavouroragainstpersonsorgroups.Forexample,‘non-commercial’restrictionsthatwouldprevent‘commercial’use,orrestrictionsofuseforcertainpurposes(e.g.onlyineducation),arenotallowed.
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Primacondizioneperchésiparlidiopendata:formatiaperti,leggibilidallepersoneedallemacchine.
Esempi:MicrosoftExcelèunformatofacilmenteleggibile,manonèunformatoaperto.PDFèunformatoapertomanonèpossibileestrarrefacilmenteidatiCSV(commaseparatevalue)èunformatoliberoedaperto,comeancheXML,etc.
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Formatiaperti
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Principi generali degli OpenDatasecondoBernersLee:1. Progressiva “apertura”2. Possibilità diutilizzo libero dei dati
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FormatiapertiCsvXmljson
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JsonJSON (JavaScriptObjectNotation)èunsempliceformatoperloscambiodidati.JSONèunformatoditestocompletamenteindipendentedallinguaggiodiprogrammazione.
E’basatosuduestrutture:Uninsiemedicoppienome/valore.Indiversilinguaggi,questoèrealizzatocomeunoggetto,unrecord,unarrayassociativo.Unelencoordinatodivalori.Nellamaggiorpartedeilinguaggiquestosirealizzaconunarray,unvettore,unelencoounasequenza.
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Licenzad’uso
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Perché si parli di open data i dati devono avere unalicenza che permetta il riuso senza limitazioni.
�E' possibile anche utilizzare i dati aperti per scopodi lucro.
�Esistono già alcune licenze pronte come le creative commons (www.creativecommons.it)e recentemente la IODL
(http://www.formez.it/iodl/)
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LicenzeIODLLa"Italian OpenDataLicense"(IODL)èuncontrattodilicenzachehaloscopodiconsentireagliutentidicondividere,modificare,usareeriusareliberamentelabancadidati,idatieleinformazioniconessarilasciati,garantendoalcontempolastessalibertàperaltri.
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LicenzeIODL
2.ConcessionedellaLicenzaIlLicenzianteconcedeunalicenzapertuttoilmondo,gratuita,perpetua,nonrevocabileenonesclusivaallecondizionidiseguitoindicate:Seiliberodi:riprodurre,distribuirealpubblico,concedereinlocazione,presentareedimostrareinpubblico,comunicarealpubblico,messaadisposizionedelpubblicoinclusa,trasmettereeritrasmettereinqualunquemodo,eseguire,recitare,rappresentare,includereinoperecollettivee/ocompostepubblicare,estrarreereimpiegareleInformazioni;creareunLavoroderivatoedesercitaresulLavoroderivatoidirittidicuialpuntoprecedente,peresempioattraversolacombinazioneconaltreinformazioni(mashup).
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LicenzeIODLAcondizionedi:indicarelafontedelleInformazionieilnomedelLicenziante,includendo,sepossibile,unacopiadiquestalicenzaouncollegamento(link)adessa.prendereognimisuraragionevoleaffinchégliusiinnanziconsentitinontragganoiningannoaltrisoggettieleInformazionimedesimenonvenganotravisate.
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OpendataNelmondo
data.govIneuropa
data.gov.ukInitalia
http://www.dati.piemonte.ithttp://aperto.comune.torino.ithttp://opendata.comune.pisa.ithttp://www.datiopen.it/
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OPENDATAePA:persapernedi più
Sulportalehttp://www.dati.gov.it/ èpresenteunasezionesullostatodell’opendatainItaliaØquantidatasetsonostatirilasciati(sonooltre9.000)ØqualientihannopubblicatoØleapplicazionicostruitesuidatiaperti(es.appturistiche,meteo,traffico,parcheggi,servizivari)Indefinitivatuttiglisforzivertonoversoilraggiungimentodell’interoperabilitàsemantica
Open data
GliOpenDatanasconoesisviluppanoprincipalmenteinduecontesti:ØPubblicaamministrazioneegoverno:OPENDATAcomederivantedall’OpenGovernment(cheasuavoltaderivadall’e-government)=siparlapiùpropriamentediopengovernmentdataØRicercascientifica(R&S):OPENDATAassociatoalfenomenoOPENACCESS
OpenGoverment data“Ildatoopendinaturapubblicaèildatoinpossessodellapubblicaamministrazionenonsoggettoalimitidiaccessibilitàechenoncontieneinnessunmodoinformazionidinaturapersonaleriferitisiaapersonefisichesiaapersonegiuridiche.”
Perdatopersonaleintendiamoriferirciall'art.4c.1lett b)delD.lgs.196/03
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Perchéopendata?
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Perché fare open data?� Trasparenza� Sviluppo� Cooperazione tra amministrazione e cittadini
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Transparency Collaboration
Participation
Open Government
Data Principle
*Open Government Directive, USA, December 2009
OPEN GOVERNMENT CONTEXT
Because…q Itbelongstoeverybody
q Usually,it’sbeenpaidwith
publicmoney
q Itgenerateseconomicvalue
q Itcreatesbettercitizens
q Itpromotestransparency
(governments,science,
WHY OPEN DATA?
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• Datocomestrumentoditrasparenza• Datocomerisorsacollettivaepagatadatutti• Datocomestrumentodipartecipazioneemonitoraggiodell’operatodellaPA
• Datocomestrumentoanticorruzione,antimafia,antispreco• Datocomevaloreeconomico(140miliardidieuroinEuropadivalorediretto
• Datocomeelementodicrescitadiprofessionalitàdigitali(digital economy)
Perchéopendata?
Qualidati?(perprimi)
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• Spesa pubblica• Ambiente • Salute• Criminalità
Quantocostafareopendata?
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L’amministrazionepossiedegiàidatiLelicenzed’usoesistonogiàL’amministrazioni possiedegiàservere/ospaziodiscoasufficienzaLetecnologieperrealizzareopendatasonosemplici
OPEN DATA APPLICATIONS
To invent, you need a good imagination and a pile of junkThomas A. Edison, US inventor (1847 - 1931)
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OPEN DATA ECOSYSTEM
ClaudioSchifanella-Informaticaapplicataalla
comunicazionemultimediale
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ClaudioSchifanella-Informaticaapplicataalla
comunicazionemultimediale
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Altriesempidiusodiopendatahttp://awards.theodi.org/2015-finalists/http://data.london.gov.uk/https://www.happygrumpy.com/2016-presidential-campaign
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FalsiproblemiEselagenteinterpretamaleidati?Eseidatiliusanoinpochi?(puòsuccederemaèsempresegnoditrasparenza)Imieidatisonosbagliati(mettilionlineefattiaiutaredallacomunità)Idatiprovanolamiainefficienza(l’inefficienzac’èaprescinderedallapubblicitàdeidati)
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I“dati”sichiamanocosìperchévannodati,altrimentisichiamerebbero“tenuti”...
Dalpubblico,durantel'incontroconDavidOsimo,ForumPA2010
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RisorseonlineTheOpenDataInstitute,http://www.theodi.org/
TheOpenKnowledgeFoundation,http://okfn.org/
TheEuropeanPublicSectorInformationPlatform,http://epsiplatform.eu/
W3CeGovIG,http://www.w3.org/egov/wiki/Main_Page
WorldWideWebFoundation,http://www.webfoundation.org/
TheWorldBankOpenData,http://data.worldbank.org/
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Pubblicare in Open Data in 4 passaggi
Il pdf non rende questi dati strutturati
Il formato XLS è un formato proprietario, quindi crea vincoli tecnologici
Il formato CSV è un formato aperto gestito da molti software
Come fare?1/4 Trasformare in dati strutturati
Nome Cognome Indirizzo Altezza Età
Come fare?2/4 Utilizzareunformatoaperto Come fare? 3/4 Scegliereunalicenza
oppure
riuso senza alcunvincolo
2.0
obbligo di citare la fonte
oppure
obbligo di lasciareI dati sempre aperti anche nei derivati
1.0
ODbL
oo
o
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Come fare? 4/4 Pubblicaresucatalogodidaticonopportunadocumentazione
http://dati.trentino.it/dataset/trasporti-pubblici-del-trentino-formato-gtfs
3.linkeddata eweb semantico
Cosasonoilinked data?
Linkedopendata=‘buonepratiche’perpubblicareecollegaredatistrutturatisulWeb(TimBerners Lee)
Pubblicare sul Web i dati• in una modalità interpretabile da una macchina,• il cui significato è definito da una stringa di marcatori (‘tripla’)• per costituire un reticolo di dati collegati tra loro appartenenti a un
dominio e collegabili ad altri dataset relativi ad altri domini presentinel Web.
Si costruisce così una rete di dati globale, i cui contenuti possonoessere scambiati e interpretati dalle macchine, ovvero la base per ilWeb semantico (*Berners-Lee; Hendler; Lassila 2001, Guerrini; Possemato 2012)
«creare dati che siano ‘del Web’ e non solo ‘sul Web’» (Coyle 2013)
Dicosastiamo parlando?
ØNecessitàdiutilizzare datiØAperti:gliODsonodatichepossonoessereliberamenteutilizzati,ridistribuitidachiunque,(conpochelimitazioni:citarelafonte,otramitelicenze copyleft tipo creativecommons)
ØCollegati:ilrilasciodidatiapertinonbastadasoloavalorizzare ecollegarel’informazione,questidevonoesserecollegatiadaltri dati
ØRiutilizzabili:essendointerpretabiliescambiabilidamacchine
«Ihaveadreamforthe Web...»TimBerners-Lee 1999
Nonhacomeobiettivo dirivoluzionare il webesistente.Nonpropone unwebparallelo all’esistente,e’unevoluzione delwebattualeIlsemanticwebe’uniniziativa delWorldWideWebConsortium(W3C).IdeadiTimBerners-Lee,lapersonache hainventato il weballa finedegli anni Ottanta
http://www.sciam.com/article.cfm?id=the-semantic-web
Semantic WebIlSemantic Web
Proposto da Tim Berners Lee nel 2001 come Web pensante, versioneavanzata dell’intelligenza collettiva.ØEvolvereilWebattuale«machinereadable»inunnuovo Web«machine understandable».
ØCreazionediunaretesemanticacheconsentaaicomputerdigestireautonomamenteleinformazionieimparareprocessipersviluppareunacooperazioneefficacetral’uomoele macchine.
Agentiintelligenti:Ø comprendonoilsignificatodelle risorse informativepresentiin reteØColleganoleinformazioniinbasearelazionilogicheesemanticheeffettuandoragionamenti deduttivi.
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IlSemantic Web
Ø«un’estensionedelWebattuale,nellaqualeall’informazionevienedatounsignificatobendefinito,permettendocosìaicomputereallepersonedilavoraremeglioincooperazione»(Berners-Lee;Handler;Lassila 2001)
ØAssociare all’informazione un ben preciso significato in modo dasupportare una comunicazione uomo-macchina più efficace emigliorare l’interoperabilità tra sistemi informativi
DalWWWalWeb Semantico
Con il termine ‘Web semantico’ si intende la trasformazione delWorld Wide Web in un ambiente in cui i documenti sonoprovvisti di metadati che ne connotano semanticamente ilcontenuto in un formato adatto all’interrogazione eall’elaborazione da parte delle macchine.
(Wood et al. 2013)
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Secondo il gruppo di ricerca sul Semantic Web del W3C, il Web semantico ha essenzialmente lo scopo di creare una piattaforma per la condivisione e il riuso della conoscenza.
“The Semantic Web provides a common framework that allowsdata to be shared and reused across application, enterprise,and community boundaries.” [1]
[1] SemanticWeb Activity, W3C http://www.w3.org/2001/sw/
Semantic Web iniziative
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Informazioni processabili dalle macchine soloperscopi– distrutturazione eformattazione (XHTML)– evisualizzazione (CSS)
manonsemantici:inundocHTMLnonc’è nulla inche indichil’argomento trattato olafonte delle informazioni.
WWW: rappresentazione della conoscenza
DalWWWalWeb Semantico
ØAd ogni informazione viene datounsignificatoben definito
(formalizzato)
ØObiettivo:trovareunlinguaggiologicoperesprimereilsignificatideidatieconsentireilragionamento automatico
ØIl Semantic Web è un Web interpretabile dallemacchine
Il Web come attualmente lo conosciamo è privo di struttura semantica dell’informazione, è l0utilizzatore umano che percepisce il livello semantico dellerisorse web, mentre le applicazioni sonoesclusivamente in grado di “comprenderne” la sintassi.La visione del Semantic Web si propone invece di associare alle risorse una struttura semanticacarattterizzando le risorse e le loro relazioni. In questomodo la semantica dell’infromazione diventa machine understandable.
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Impossibile trovare nel file la parte immagine con ID relazione rId3.Processabilita’• rendere l’informazione accessibile in maniera
automatica ad agenti software
• permettere ragionamento automatico
Disambiguazione
• ottenere da una ricerca sul Web risultati piu’ precisi(sinonima, polisemia)
Interoperabilita’
• scambio conoscenza indipendente da piattaforme e formalismi proprietari
• favorire l’integrazione dei contenuti da sorgentidiverse
Obiettivi del Sem WebObiettivi del Sem Web
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Impossibile trovare nel file la parte immagine con ID relazione rId3.- le informazioni non hanno
struttura semantica– la semantica (implicita) è
human understandable– le applicazioni possono
‘comprendere’ solo la sintassi– presentazione per umani
Impossibile trovare nel file la parte immagine con ID relazione rId3.
– associa alle risorseuna struttura semantica
– caratterizza le risorse e le relazioni associandogli un significato particolare
– Processamento da applic.
SyntacticWebvsSemanticWeb
Impossibile trovare nel file la parte immagine con ID relazione rId3.
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Caratteristica Web attuale Semantic Web
Linguaggio di markup
HTML linguaggi XML-based
Formalità e Strutturazione
Documenti non strutturati
Documenti strutturati.
Semantica Semantica implicita Significato espresso esplicitamente (metadati)
Relazione traforma e contenuto
contenuto e forma: XHML + CSS
Organizzazione a più livelli di contenuto e forma: XHML, rdf + CSS
Evoluzione Documenti statici Documenti dinamici
Composizione Siti web monolitici e indipendenti
Aggregazione e adattamento dei contenuti:.
Destinatari fruizione degli umani.
fruibile sia dagli umani sia dalle macchine (web services)
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Impossibile trovare nel file la parte immagine con ID relazione rId3.
DATIDATI DATI DATI
Semantic Web layer
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Ilprogetto delWebsemantico prevede larealizzazione diunmodello comune dirappresentazione dell’informazionecomprensibile dalle macchine– condiviso– espressivo– non ambiguo
Perfornire disemantica il Webè necessario mutare lamodalitàdirappresentazione delle informazioni.
fornendo una marcatura semantica:aggiungere ai dati uno strato di“meta-dati”,informazioni supplementari sul loro significato
Rappresentazione della conoscenza nelSemanticWeb
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IDEACHIAVEdelSemWeb
SchemiEsprimono le relazioni fra
concetti di un dominio
annotare semanticamente le risorse Web con metadati
Dati Risorse distribuite nel Web
Metadati Associano i dati ai concetti dello schema
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IlWebSemantico
Websemantico=rendereidati processabili
Øidentificatorinonambiguichepermettanoancheunaassociazionetraidatieglioggettidelmondoreale (URI);
Øunmodellocomuneperidatiinmododaaccedere,connettere edescriveretalioggetti (RDF);
Øunlinguaggioperaccedereaquestomodellodeidati (SPARQL);Øunvocabolariocomune (ontologie) (RDFS,OWL)Øunalogicaperilragionamento(OWL, RULES)
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IlLOD
WebofOpenLinked Data=rendereidati apertiecollegati
Øidentificatorinonambiguichepermettanoancheunaassociazionetraidatieglioggettidelmondoreale (URI);
Øunmodellocomuneperidatiinmododaaccedere,connettere edescriveretalioggetti (RDF);
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Websemanticoelinked data
PossiamodistingueredueprincipalifasidelWeb Semantico• laprimafase(1999-2006)dominatadaunapproccio‘forte’esintetico(topdown)dell’ontologiafondazionaleintesocomesistemadirappresentazionedellaconoscenzaa priori;
• lasecondafase(2006-incorso)governatadall’ approccio‘debole’(bottomup)deiLinked data.
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Approccioforte- le ontologie
Leontologiesonoconcettualizzazionidiporzionidiconoscenza(domini).ØLeontologiefondazionalisonointerdisciplinariecostituisconolabaseperlacreazionedelWeb semantico
ØLeontologiedidominioinvecemodellanospecificheporzionidelsapereindividuandoleentitàdiinteresseelelororelazionieperesserepienamenteoperativedovrebberobasarsisulle prime.
Entrambehannolafunzionedidisambiguareterminimediantela‘categorizzazione’deglioggettiodellecose,cioètramitel’inserimentodiquestiincategorie stabilite,inrelazioneconaltrecategorieUsatenelcampodellaKnowledgeOrganizationservonoamigliorareglistrumentidiricerca,mapurtroppohannoscarsa applicazione
L’approccioforte- le ontologie
L’originariavisionediTimBernersLeeèdetta‘approccioforte’.Essasibasasuunaseriediontologiefondazionali(ovveroschemigenerali)esuunaseriedialtreontologiepiùspecifiche(didominio)chefannoriferimentoalle prime.Attraversodiesseresicreaunreticoloontologico,ovverounsubstratodiontologieingradodimodellareerappresentarela conoscenza.Unaseriediagentiintelligentiavrebberousatoquesteontologieperinterpretareilcontenutodelwebecrearenuoviservizisullabasediquesti.Purtroppoquestoapprocciodall’altoavevaunaseriedilimitisiatecnologici(proliferazionediontologienonpiùcontrollabili),siaetico-filosofici(comemodellareilmondoeil Web)
L’approccio‘debole’:ilinked data
Rispettoall’originariodisegnodelWebsemantico,chesibasavasullapossibilitàdisvilupparel’intelligenzaartificialetramitel’usodiagentiintelligentiesubstratoontologicocreatoeimposto‘dall’alto‘,ilparadigmadeilinkedopendataèunapproccio‘dal basso’Ø‘Debole’:poichéall’imposizionedall’alto dimodellistrutturatisostituisce l’interoperabilitàdeidati,dunquesiindeboliscel’originariodisegno‘semantico’
Ø‘Bottomup’:icollegamentitralecoseeiconcettisiformano dalbasso
DunquepotremmoaffermarechelenuovetecnologiedelWeb2.0,partecipativeecollaborative,hannoavutouncertopeso nelmodificarel’approcciodibasealWebSemanticoeinaugurare ilnuovocorsodeilinked data.
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LinkeddataeWeb semantico
“A causa della natura del World Wide Web come ambiente aperto,decentralizzato e spesso caotico, gli approcci tradizionali allarappresentazione della conoscenza non possono essere direttamenteutilizzabili. Questi sistemi sono in genere stati concepiti in manieracentralizzata, richiedendo a tutti di condividere le stesse definizioni di concetticomuni nel loro vocabolario del discorso. Un controllo centralizzato, tuttavia,può essere soffocante e aumentare la dimensione e il campo di applicazione diquesti sistemi diventa rapidamente ingestibile.. […] un obiettivo più pratico e abreve termine dell’idea di Web semantico, è quella di consentire unoscambio di informazioni flessibile e aperto. In quanto tale l’idea di Linked datapuò essere pensata come una forma ‘ridotta o diluita’ della versione originaledel Web semantico […] qualcosa che può essere ottenuto senza un ampioutilizzo di tecniche dell’intelligenza artificiale”. Ora Lassila
OpenDataeLinkedOpenData (LOD)
La tecnologia Linked data è profondamente legata al concetto diapertura dei dati (opennes), che ne costituisce la base intellettuale,tanto che si parla più propriamente di Linked open data (LOD), aidentificare dati non solo collegati, ma ‘aperti’.Oggi viviamo, infatti, in un ecosistema informativo fortemente basatosui dati; non solo siamo continuamente circondati dai dati, ma essigiocano un ruolo sempre più importante nella vita delle persone:siamo entrati nell’era della data economy (Heath; Bizer 2011).L’importanza dei dati da qualche tempo è stata compresa dalle aziendeche su questi dati hanno costruito i propri successi commerciali.Google, Amazon etc. si basano sui cosiddetti ‘big data’. Questi dati peròsono chiusi, e vengono utilizzati per scopi di business.
LinkeddataeOpen data
Laproduzioneeladomandadidatiè crescenteBisognatrovareimezziperfornirel’accessoerenderepiùfacile ilriutilizzodeidatinelWebsuscala mondialeL’esposizionedeidatiinLODfacilitalascoperta,loscambiol’usoeilriutilizzodei datiØOpendata=rimuoverelebarriereconcettualie intellettualiall’aperturadeidatiealloro utilizzo
ØLinkeddata=rimuoveregliostacolitecnologiciallaliberacondivisionedeidatinel Web
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ILODsonogiàin uso
Lapresenzadidatiapertieriutilizzabilistacreandolepremesseperapplicazionisemprepiù sofisticateLeapplicazionistannocambiandosottoinostriocchigrazieallapresenzadidati‘aperti’e‘collegati’GoogleKnowledge graph
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Requisiti
• Theremustberesolvablehttp://(orhttps://) URIs.• Theymustresolve,withorwithoutcontentnegotiation,toRDFdatainoneofthepopularRDFformats(RDFa,RDF/XML,Turtle,N-Triples).
• Thedatasetmustcontainatleast1000 triples.• ThedatasetmustbeconnectedviaRDFlinkstoadatasetthatisalreadyinthediagram.Thismeans,eitheryourdatasetmustuseURIsfromtheotherdataset,orviceversam.Wearbitrarilyrequireatleast50 links.
• AccessoftheentiredatasetmustbepossibleviaRDFcrawling,viaanRDFdump,orviaaSPARQL endpoint.
Quantoègrandelanuvoladei LOD?
Apartiredal2007vennecreatoadoperadiduestudiosidiBerlinoilregistroCKAN,natoperospitarelenotizierelativeainuovidatasetchevenivanopubblicatinella nuvolaNVersioneaggiornataal 2014:<http://linkeddatacatalog.dws.informatik.uni-mannheim.de/state/>MannheimLinkedDataCatalog conta1917 datasetOgnidatasetpresentenell’immaginedellanuvolalinkaalladescrizionepresentesulportalepredispostodellaUniversityof Mannheim
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LanuvoladeiLODhttp://lod-cloud.net/
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Datasetsbytopical domain.Topic Datasets %
Government 183 18.05%Publications 96 9.47%Life sciences 83 8.19%User-generated content 48 4.73%Cross-domain 41 4.04%Media 22 2.17%Geographic 21 2.07%Social web 520 51.28%Total 1014
Dataset:interdisciplinari: DBPEDIAE’unRDfstorecontenentedatistrutturatiautomaticamente estrattidaWikipedia,l’enciclopediacollaborativa online.Estraeidatisemi-strutturatichesonocontenutinellamaggiorpartedegliarticolidiWikipedianellacosiddetta‘infobox”checonsistonoinunaelencazionediparolechiaveeirelativi valoriEs.UnapaginadiWikipedia:Øhttps://en.wikipedia.org/wiki/Stieg_LarssonLacorrispondentepaginadi DbPediaØhttp://dbpedia.org/page/Stieg_Larsson
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http://it.dbpedia.org
http://wiki.dbpedia.org/about
Iprincipalidataset: geografici
Geonames: www.geonames.org/èunaknowledgebaseossiaundatabasegeograficocontenenteoltreottomilioniditoponimidituttiipaesidelglobochesonodisponibiliperildownload gratuitohttp://www.geonames.org/search.html?q=Torino&country=Esponeidativiaweb servicesIldatabaseèaccessibilegratuitamente,ifilessonoscaricabilicomedatadumps(aggiornamento giornaliero)licenzacc-by(creativecommonsattributionslicense),consentitol'usoanchecommercialedei dati
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Iprincipalidataset:governativi, media
ØDatigoverniUSAe BritannicoØInitaliadati.gov.ite dati.piemonte.itØ http://data.gov.uk/data/searchØDatidivariotipo:informazionisultrafficointemporeale,datistatistici(es.obesità),datisullasicurezzadellestrade,indicieconomiciestatistici,‘social trends”)
ØMedia:BBC,BBCWildlifefinder,Nature,NewYork Times
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http://datiopen.istat.it
I linked opendatadell’Istat
ØLapiattaformasperimentaleLinked OpenData(LOD)dell'Istatconsentediaccedereenavigaredatidell’IstitutoNazionalediStatisticainformatoopen,sullabaseditecnologieestandarddelwebsemantico.ILOD,interrogabilidirettamentedaqualsiasiapplicazione,rispondonoalleesigenzeespressedallecomunitàdiutilizzatorididisporredidatistandardizzatieinteroperabili.
2.IPrincipideiLOD
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Linked data
ØNuovomododipubblicare,condividere,connettereidatinel WEBØLinkeddatacollegadatio‘cose’enondocumenti testuali;Øicollegamentisono‘qualificati’(typed)cioèesprimonolanaturadellaconnessioneeconsentonodiscoprirealtri dati.
oEs.Torinositrovain PiemonteoDantehascrittoLadivina commediaØAdifferenzadialtrimodelli(es.XML)ognirisorsaècollegata allealtresenzachevisianorisorsepredominantisulle altre.
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Iprincipidei LOD
1.usaregliURIperinomideglioggetti;2.usareHTTPURIsperdaremodoagliutentiditrovarequestinomi;3.unavoltatrovatounURI,fornireinformazioniutili utilizzandostandard(RDFe SPARQL);
4.includerelinksadaltriURIsinmodosichepossanoscoprirepiùcose.
BernersLee (2006)
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1.USAREGLIURI (identificazione)
1.UsaregliURIperinomideglioggetti(o cose)Øle‘cose‘nelSWdevonoessere‘identificate’attraversogli URI(Uniform ResourceIdentifier:sequenzadicarattericheidentificaunivocamenteunarisorsagenerica:indirizzoweb(url),unDOI,ISBN)
ØURIcomenomieaccessi all’informazioneØCos’èunURI?L’URIèunidentificativo persistente.ØAdifferenzadelWebdeidocumentidovesiusanogliURIperidentificareidocumenti,nelWebSemanticosiidentificanononsoloidocumentimaancheoggettidelmondorealeeconcettiastratti
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1.USAREGLIURI (identificazione)
AndrannoidentificatiedotatidiURIanchecoseluoghioggetticoncettipresentiall’internodei documenti:• Persone(es.DanteAlighieri,Barack Obama)• Luoghi(es.Torino,FiumePo,Monte Bianco)• Cose(Jaguar,Apple,battagliadelle Termopili)• Relazionitraoggettieconcetti(es.èamicodi,èautoredi,vive a)
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StiegLarsson http://dbpedia.org/page/Stieg_LarssonèAutoreDi http://dbpedia.org/ontology/author
Laragazzachegiocavaconilfuocohttp://dbpedia.org/page/The_Girl_Who_Played_with_Fire
DareunURIadogni‘cosa’presentenel Web
Impossibile trovare nel file la parte immagine con ID relazione rId5.
Il libroL’autore
Impossibile trovare nel file la parte immagine con ID relazione rId5. Èautore di
Impossibile trovare nel file la parte immagine con ID relazione rId5.
Impossibile trovare nel file la parte immagine con ID relazione rId5.
2.USAREURIHTTP (accesso)
Ilsecondoprincipioafferma :• chebisognausaresoloidentificativiHTTP(enonftp,urn,DOIoaltri)per‘rendereaccessibili‘i dati (URL:indirizzoweb)inmodochelemacchine(clienthttp)possanoaccedereattraversoilprotocolloHTTPaunadescrizionedell’oggettoodelconcettoidentificato dall’URI
IlprotocollohttpèunmeccanismodiaccessoerecuperouniversalenelWordWide Web
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USAREURIHTTP (accesso)
• LelineeguidaperpubblicareURIsonostatedettatedal W3C:http://www.w3.org/TR/cooluris/
• EsempiodiURI :• Da Dbpedia:• http://www.dbpedia.org/page/Stieg_Larsson• http://www.dbpedia.org/page/Pablo_Picasso• DalsetdielementiDublin Core• http://dublincore.org/documents/2012/06/14/dcmi-terms/?v=elements#creator
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3.UsareRDF (contenuti)
• TutteledescrizionidioggettidestinateallemacchinedevonoessererappresentatedadatiinRDF.
• LedescrizionididocumentiecosesonodunquepresentisulWebindue modalità:
ØHtmlperl’usodapartedelle personeØRdfperl’usodapartedelle macchine.
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3.UsareRDF (contenuti)
Ilterzoprincipioprescrivel’utilizzodiununicomodellodidati(datamodel)perpubblicaredatistrutturatisulWebecioèRDF ,modellodidatiagrafo.• AvanzamentorispettoalWebattualedoveesistonovarimodellididatiperstrutturareleinformazioni(tabellari/CSV/gerarchici(XML)/relazionali (DBMS)
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4.USARELINKRDF(collegarei dati)
Ilquartoprincipioprescrivedicrearelinktrale‘cose’(nontraidocumenti)oILINKIPERTESTUALI:colleganodocumenti,non qualificatioILINKRDF:colleganocose,sonoqualificatio‘tipizzati’cioè indicanolarelazionechesussistetrale cose
ØEs.Antonellaèamicadi MariaØAntonellarisiedein BiellaLecosesucuivengonofatteasserzionivengonodette ‘risorse’
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LOD:
- Rdf- schemi/ontologie
4.IldatamodelRDF
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Ildatamodel RDF
ProdurreLinkeddatasignificaesprimereilcontenutodelleinformazioni,rendendolecondivisibilieriutilizzabilinel WebØIlWebsemanticocodifical’informazionetramiteununicomodellodidati
ØIlmodellodiriferimentoèResourceDescriptionFramework(RDF),unostandardsviluppatoemantenutodalconsorzioW3Cperdescriveresemanticamentelerisorseeleloro relazioni.
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ResourceDescriptionFramework (RDF)
IlmodelloRDFcodificaidati(l’informazione)nellaformadiasserzioni(statements)formatedatre parti:
Øsoggetto:lapartedellatriplacheidentificalacosadescrittaovverola ‘risorsa’
Øpredicato:laproprietàdella risorsaØoggetto:ilvaloredellaproprietàdellarisorsa.Esempi:Antonella|vivea| BiellaAntonella|èautoredi|LinkeddataAntonella|èamicadi| Maria
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ResourceDescriptionFramework (RDF)
Vieneespressovisivamentesottoformadinodie archi• Soggetto(nodo)• Predicato(frecciaorientatadalsoggetto all’oggetto)
• Oggetto(nodo)sirappresenta con:• URI=• Letteraleo stringa=
Leasserzionisonodette‘triple’esonoconcettiatomiciovverounitàminimedi significato
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RDF: la tripla
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soggetto
predicato
oggetto
Unatriplaèunadichiarazionenellaqualesiaffermacheunacosaoun’entità(soggettodellatripla)possiedeunacerta proprietà
Tripla(triple)=l’insiemedi soggetto/predicato/oggetto
Asserzionie tripleStieg Larsson èautore di Laragazzachegiocavaconil fuoco
Soggetto Predicato Oggetto
Risorsa Proprietà Valore
Unatriplavienerappresentatacomeungrafo orientato
Stieg LarssonLaragazza chegiocavaconil
fuoco
Èautore di
Ecodificatatramiteunasintassibasatasu XML
http://miosito.it/vocab/Autoredihttp://miosito.it/autori/1234
http://miosito.it/risorse/1234
AsserzioneesuacodificaXML(RDF/XML)
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Laragazzachegiocavaconilfuoco
Larsson, Stieg
èautore di
<rdf:Descriptionrdf:about=http://miosito.it/autori/1234>
<namexml:lang=“eng“>Stieg Larsson</name><authorOf
rdf:resource=“http://miosito.it/risorse/1234</rdf:Description>
<rdf:Descriptionrdf:about=http://miosito.it/risorse/1234><type xml:lang=“it“>libro</type><title>Laragazzachegiocavaconilfuoco</title></rdf:Description>
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‘cose’e ‘stringhe’
ØRegoladiRDF:generalmenteèmeglio,sepossibile,esprimeretuttelepartidellatripla(spo)tramite URI
ØE’obbligatoriocheilsoggetto(s)eilpredicato(p)sianoespressitramite URI
ØL’oggetto(o)puòessereespressotramiteunastringaoun URI
ØQuandol’oggettoèespressotramiteunastringadiventaunpuntomortodel grafo
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Unionedigrafi (merging)
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Piemonte Italia
Mergingdigrafi:quandoigrafihannoidentificatoriincomunequestivengonounitiperformaregrafipiù vasti:Es.nelcasol’oggettodiunatriplasiailsoggettodiun’altrasihaun’unionedelleduetriple,formandocosìungrafopiù vasto
Hacomeluogodiproduzione
miovino Piemonte
Sitrova in
miovino PiemonteItalia
Hacomeluogodiproduzione
Si trovain
RDFcomemodellodi dati
RDFèunnuovomododicodificarel’informazionediversorispettoaquellichefinorasisonoimpostiechehannounaseriedilimitazioni(es.modellorelazionale).Eperòcompatibileconimodelli precedentiØRDFèpiù flessibileØInparticolare,c’èunrapportodirettoconidatabase relazionali
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Creare asserzioni/2
ID NOME LUOGO TIPO PRODUTTORE FORMATO
1234 BarbarescoStarderi 2005
Piemonte rosso La Spinetta 75 cl.
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Rapportodirettoconidatabaserelazionali(databasedivini)1record=1 risorsaCampi=proprietà(metadati)Contenutodeicampi= valori/dati
‘SCRIVERE’IN RDF
Rappresentazioneconcettuale.RDFèunmodellodidatipertantosedobbiamoscriveredelcodicenonpossiamodirettamenteutilizzarenodiegrafi,madobbiamoesprimereinostridatiinunformatoadattoallaletturadapartedellemacchine:• conformule logiche• grafica
• Rappresentazionefisica(Serializzazione):rappresentazionitestualiadatteall’elaborazioneautomatica
oRDF/XML=èilformato‘ufficiale’diRDFbasatosul XMLoTurtle/N3/N-Triples =altriformatisemplificatioRDFa=serveperincorporaretripleRDFinundocumento HTML
/2015 A.RAPPRESENTAZIONEGRAFICA.
• RDFè rappresentabile daungrafo orientato incui– i nodi sono risorse o tipi primitivi– gli archi rappresentano le proprietà.
Rappresentazione concettuale del modello
Manzoni Promessi SposiautoreDi
Ale ManzoniPromessi Sposi scrittoDa
In IA è nota come Rete Semantica
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B.RAPPRESENTAZIONECONFORMULELOGICHE
Latripla (x,P,y)corrisponde alla formulalogica
P(x,y)
doveil predicato binario Pmette inrelazione l’oggetto xconl’oggetto y.
autore(Manzoni,PromessiSposi)
RDFpermette diesprimere soloPREDICATIBINARI
Rappresentazione concettuale del modello
• Unmodello dati RDFè unmodello astratto,necessita diunasintassi concreta peressere rappresentato etrasmesso.Ungrafo RDFè rappresentato fisicamente mediante unaserializzazione.
• Leprincipali serializzazioni adottabili perungrafo RDFsono:– XML: l’RDF è serializzato in un file XML– N-TRIPLE: si serializza il grafo come un insieme di triple
soggetto - predicato - oggetto– N3: si serializza il grafo descrivendo, una per volta, una
risorsa e tutte le sue proprietà
• Inparticolare inquesto corso noi vedremo soltanto laserializzazione XMLeRDF-a
Rappresentazione fisica del modello
SCRIVERE’IN RDFW3CURIsforIdentifyingRDFSerialization Formats
URI Format
http://www.w3.org/ns/formats/N3 Notation3(N3):AreadableRDFsyntax:W3CTeamSubmission28March 2011
http://www.w3.org/ns/formats/N-Triples N-Triples(inRDFTestCases:W3CWorkingGroupNote25February2014)
http://www.w3.org/ns/formats/RDF_XML RDF/XMLSyntaxSpecification:W3CRecommendation10February2004
http://www.w3.org/ns/formats/RDFa RDFainXHTML:SyntaxandProcessing:3CRecommendation22August2013
http://www.w3.org/ns/formats/Turtle Turtle- TerseRDFTripleLanguage:W3CTeamSubmission28March2011
Importante:altrerappresentazionisonopossibili,echelasintassiXML-based nonèunacomponentedelmodelloRDF
• Serializzazione delRDFconxmlsignifica rappresentareungrafo rdf conunfileXML,ossia tramite sintassi XML
<?xmlversion="1.0"encoding="utf-8"?><rdf:RDF
xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#">
.
SERIALIZZAZIONE XML
§ Descrizione dirisorse§ (s)FedericaCena (p)insegna (o)il corso 001
<rdf:Descriptionrdf:about=“http://www.di.unito.it/~cena” >
(soggetto)
<uni:insegna> corso 001</uni:insegna>
(proprieta) (oggetto)
RDF – risorse
§ risorse<rdf:Description
rdf:about=“http://www.di.unito.it/~cena” ><rdf:Descriptionrdf:about=“http://www.di.unito.it/#001 ”>
RDF – risorse
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Risorsa-proprietà-valore (dataType “string”))<uni:insegna>corso 001</uni:insegna>
Risorsa-proprietà-risorsa(URIobjectType)
<uni:insegnardf:resource=“http://www.di.unito.it/#001>
RDF - proprietà
• DatatypesonopredefinitidalXMLSchema– Literal http://www.w3.org/2001/XMLSchema#literal– Integer http://www.w3.org/2001/XMLSchema#integer– Float
http://www.w3.org/2001/XMLSchema#float– Booleans
http://www.w3.org/2001/XMLSchema#booleans
RDF – Data Type
§ Specifica l’appartenenza diuna risorsa auna categoria(ossia collega una risorsa auna classe).
<rdf:type rdf:resource=“professor” >
• relazione di tipo IS-A: la risorsa (l’istanza) e’ di quel tipo
• Minnie ISA mouse
RDF – relazione ISA <?xmlversion="1.0"encoding="utf-8"?><rdf:RDFxmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"xmlns:uni="http://www.di.unito.it/uni-ns#">...<rdf:Description rdf:ID =“#1212">
<uni:name rdf:datatype=“&xsd;literal >FedericaCena</uni:name><uni:title rdf:datatype=“&xsd;literal >Professor</uni:title>
</rdf:Description>
<rdf:Description rdf:about=“www.di.unito.it/~cena/teaching"><uni:CourseName rdf:datatype=“&xsd;literal >SemWeb</uni:CourseName><rdf:type rdf:resource=“&uni;course”/><uni:isTaughtBy>FedericaCena</uni:isTaughtBy>or<uni:isTaughtBy resource=“#1212/”>
</rdf:Description></rdf:RDF>
Links amongdata
Howtolinkdata:
ØCisonotretipidilinkRDF:Ø linkrelazionali(tradatidiversimacollegati,indataset diversi)
ØLinkdiidentità(traglistessidatiindatasetdiversi)
Ø linkdivocabolario(tradatievocabolari)
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Linkrelazionali
ØIlinkrelazionaliesprimonouncollegamentotradiversidatasetpuntandoacose,persone,luoghipresentiinunaltrodatasetoinsiemedidati collegati
ØAttraversoilinksrelazionalisicolleganoentitàdidiversi datasetØSipuòadesempiocollegareunapersona(autore)allesueoperepresentiinunaltrodataseteadun’altrapersonadescrittainunaltrodataset
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Linkrelazionali
@prefixrdf:<http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#>.@prefixfoaf:<http://xmlns.com/foaf/0.1/> .
<http://miosito.it/persone/Federica_Cena>rdf:typefoaf:Person ;foaf:name“FedericaCena" ;foaf:based_near<http://sws.geonames.org/3182043/>;foaf:based_near<http://dbpedia.org/page/Torino>;foaf:topic_interest<http://dbpedia.org/resource/Semantic_Web>;foaf:knows http://altrosito.it/persone/Mario_Rossi
Leproprietàvengonoespressefacendoriferimentoadaltreentitàpresentiinaltridataset(es.Dbpedia,Geonames, altrosito)
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Linkdiidentità
linkdiidentità(‘aliasURI’)colleganotraloroURIdidatasetdiversichesiriferisconoallastessacosaoallostesso concettoEs.BeethoveninFreebase,Dbpedia,Musicbrainz, NYTimes
http://rdf.freebase.com/ns/en.ludwig_van_beethoven
http://dbpedia.org/resource/Ludwig_van_Beethoven
http://musicbrainz.org/artist/1f9df192-a621-4f54-8850-2c5373b7eac9#
http://data.nytimes.com/N30866506154608358173
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Linkdiidentità
• IlinkeddataprescrivonolanecessitàdicollegaretuttigliURI aliasattraversodei link
• Perconvenzionesiutilizzalaproprietàowl:sameAscheaffermachedueURIsiriferisconoallastessacosa,allastessapersonao luogo.
• Questatipologiadicollegamentoèunadellepiùimportantidel Websemantico
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Linkdivocabolario
• ilinkdivocabolariopuntanodaldatoalledefinizionideiterminideivocabolariusatiperdescrivereildatostessoeoalledefinizionidellostessoconcettodateinaltrivocabolari(es.collegolavoceautorediunsitowebconilvocabolariodublin coreeconfoaf).Intalmodoèpossibileun’integrazionetravocabolaridiversi(Heath;Bizer 2011)
• Servonoacontrastarel’eterogeneitàdelWebsemanticointegrandovocabolari diversi
• RDF consente di rappresentare in un unico grafo informazioniprovenienti da diversi modelli, mescolando termini da diversivocabolari
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5.Vocabolarie ontologie
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Ivocabolariele ontologie
NelWebsemanticoivocabolarieleontologiedefinisconoconcettieterminiusatiperdescrivereerappresentareunaparticolareareadiinteresseClassificano i termini che vengono usati in un particolare settoredisciplinare, indicano le relazioni semantiche tra i concetti di undominio di conoscenzaCostituiscono,insiemeaRDFeURI,ilcuoredelWeb SemanticoDistinzionetravocabolarieontologie:nelWebsemanticononènetta,generalmentesi usano:ØVocabolario=listachiusaditerminidausarecomevalori(comeoggettodellatripla)oppurecomeproprietà,spessopiatto
ØOntologia:classieproprietàperesprimereundominio diconoscenza (concettualizzazione) espressiinunastrutturagerarchica(spesso)
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Ontologie
OntologiaIlterminehaoriginenellaricercafilosofica
“Terminefilosoficousato[...]perdesignarelascienzadeicaratteriuniversalidell’ente;ècorrispondentequindiaquella‘primafilosofia’delpiùmaturoAristotele,chiamatapoimetafisica,chesiproponevalostudiodell’enteinquantoente[...]”[Voce“ontologia”,EnciclopediaTreccani.it(http://www.treccani.it),05/03/2015]
“thephilosophicalstudyofbeingingeneral,orofwhatappliesneutrallytoeverythingthatisreal.[...]”[Voce“ontology(metaphysics)”,EncyclopediaBritannica(http://www.britannica.com),05/03/2015]
“unadellebranchefondamentalidellafilosofia,èlostudiodell'essereinquantotale,nonchédellesuecategoriefondamentali.[...]”[Voce“ontologia”,Wikipedia(http://it.wikipedia.org),05/03/20152]
Ontologie(ininformatica)L’informatica mutua il termine dalla filosofia
Visono analogie tra l’accezione filosofica equella informatica deltermine“ontologia”:
inentrambi i casi,l’obiettivo è,inqualche modo,difornire una caratterizzazioneesplicita/descrizione/categorizzazione diciò che esiste
...mavisono anche importanti differenze...
infilosofia si parla diontologia,ininformatica diontologiel’indagine filosofica haperoggetto l’intera realtà;leontologie informatichepossono riguardare porzioni direaltà (ambiti/domini)l’indagine filosofica mira aduna conoscenza “oggettiva”;leontologie informatichepossono dar conto anche di“punti divista”diversi su una stessa porzione direaltà
5parolechiave perdescrivere gli scopi delle ontologie ininformatica:comunicazione (fra persone,fra persone eapplicazioni software,fraapplicazioni software,traOGGETTI)condivisioneinteroperabilità (semantica)integrazione (es.di dati)inferenza
Ontologie(ininformatica) Maledettaincomunicabilità!
da:http://openclipart.orgda:http://openclipart.org
你好!我叫李冬生。我是学生。你叫什么名字?
Machedice???
Percomunicare(ecomprenderci)dobbiamocondividereunlinguaggio...mache significa ciò?
Sicuramente significa che dobbiamo almeno condividere unvocabolario (euna sintassi)...
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manonbasta...
1Concettualizzazione:(informalmente)uninsieme di concetti erelazioni che caratterizzano uncerto dominio (reale,immaginario,...)oche riflettono una visione su uncerto dominio
...dobbiamo anche condividere una qualche concettualizzazione1:
da:http://openclipart.org da:http://openclipart.org
Machedice???
L’«esserci»infattinonèunentechesitrovasoltantoinmezzoaglialtricomeunacosa,maèsemprecaratterizzatodaunrapportodi«comprensione»preliminaredell’esseredeglienticoniqualisitrovainrapportoedelproprioessere...Da:http://www.treccani.it,voceHeidegger,Martin
Ontologieformali...equandoadovercomunicare/interoperare alivellosemanticosonodueapplicazionisoftware,iproblemidiincomunicabilitàsiacuisconoulteriormente...
Leontologieformali(chesonoquellecheciinteressanomaggiormenteinquestocontesto)miranoadunarappresentazioneesplicitadiunaconcettualizzazione chesia“comprensibile”dallemacchine
da:http://openclipart.org da:http://openclipart.org
001100111101010000111111
codifica ASCIIdi “?”
Unampio spettro
- formale +formale
lista ditermini
glossario(lista di termini+definizioni inLN)
tesauro(sinonimia,ecc.)
gerarchie informalidi termini
tassonomia(formale)
frame(tassonomia+proprietàperle
classi)
terminologiaespressainDL(es.inOWL)
teorialogicaprimoordine
teorialogicamodale
teorialogicadiordinesup.
Certe accezioni di ontologia comprendono l’intero spettro.
Quici riferiamo adartefatti che esibiscono unlivello di formalitàalmenoparialletassonomieformali
da:http://openclipart.org
Inrealtà,ininformatica,ilconcettodiontologiaèpiuttostolascoecomprendeelementianchemoltodiversitraloroL Fralepossibilidefinizionidelconcettodiontologiaininformatica,propongodi
condividerelaseguente:
un’ontologia (formale)èunaspecificazione esplicita,formale(eventualmente parziale)diunaconcettualizzazione condivisa
Ontologieformali
Cosa si intende per“Concettualizzazione”?Informalmente:
uninsieme di concetti erelazioni che caratterizzano uncerto dominio(reale,immaginario,...)oche riflettono una visione su uncerto dominio
Es.:inuna visione deldominio aziendale potremmo trovare i concetti di azienda,persona,dipendente,consulente,progetto,...elerelazioni di lavorare per(cherappresenta il legame fra lepersone eleaziende percuiesse lavorano),collaborarecon (che esprime i legami di collaborazione fra persone all’interno di una stessaazienda),essere assegnato a(che rappresenta i legami fra lepersone ei progetti acuisono assegnati),...
N.B.Finoranonèancoraintervenutoalcunelementolinguistico!Possiamopensareallaconcettualizzazionecomeaqualcosacherisiedenellamentedellepersone,distintadaognilinguaggiousatoperdescriverla
Cosa si intende per“Concettualizzazione”?
http://commons.wikimedia.org
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Fralepossibilidefinizionidelconcettodiontologiaininformatica,propongodicondividerelaseguente:
un’ontologia (formale)èunaspecificazione esplicita,formale(eventualmente parziale)diunaconcettualizzazione condivisa
Ontologieformali
Inchesenso“condivisa”?Inquestoambito,nonciinteressanoleconcettualizzazioni“private”,masoloquellecondivisedaunaqualchecomunitàdipersone
http://commons.wikimedia.org
http://commons.wikimedia.org
http://commons.wikimedia.org
Fralepossibilidefinizionidelconcettodiontologiaininformatica,propongodicondividerelaseguente:
un’ontologia (formale)èunaspecificazione esplicita,formale(eventualmente parziale)diunaconcettualizzazione condivisa
Ontologieformali Chesignifica:“specificazioneesplicitaeformale”?Specificazione:rappresentazionedellaconcettualizzazionepermezzodiunqualchelinguaggio […intervienequil’elementolinguistico…]Esplicita:incuileassunzionieivincolisull’usodeiterminidellinguaggiosonoresi(quantopiùpossibile)esplicitiFormale:espressainunqualchelinguaggioformale…inmolticasi,leggibile/elaborabiledaunamacchina
Leontologie formali sono tipicamente espresse inunlinguaggio logico
Leassunzioni ei vincoli sull’uso dei terminidellinguaggio sono espressi tramiteformule logiche (assiomi)
Ontologieformali
http://commons.wikimedia.org
VOCABOLARIO CONCETTUALIZZAZIONE
Ilvocabolariodasolodefinisceunospaziodipossibilitàincuic’èanchelaconcettualizzazione...maanchemoltoaltro...
Ontologieformali
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“nessuna personaèanche un’azienda”
“tutti i dipendenti sono persone”
“larelazione di collaborazione èunarelazione fra persone”
...
("x)(Pers(x)à¬Az(x))
("x)(Dip(x)àPers(x))
("x)(collaboraCon(x,y)àPers(x)Ù Pers(y))
...
• Ilinguaggilogiciconsentonodiesprimerevincolisull’usodeitermini,tramitegliassiomi,es.
Ontologieformali
http://commons.wikimedia.org
VOCABOLARIO CONCETTUALIZZAZIONEhttp://openclipart.org
("x)(Pers(x)à¬Az(x))
ogniassiomaèuncolpodiscalpello(unvincolosuiterminidellinguaggio)cheriducelospaziodipossibilità;èintrodottoperdelinearemegliolaconcettualizzazione
Ontologieformali
Ilinguaggiformaliusatipercodificareleontologiepossonoesseredivariotipo
Leontologieformalileggibili/elaborabilidaunamacchinasonoartefattichepossonoassumerevarieforme…adesempioquelladelframmentodifileriportatonellaslideseguente:
Ontologieformali<?xmlversion="1.0"?>
<!DOCTYPErdf:RDF[<!ENTITYonto "http://www.csi.it/onto.owl#"><!ENTITYowl "http://www.w3.org/2002/07/owl#"><!ENTITYxsd "http://www.w3.org/2001/XMLSchema#"><!ENTITYrdfs "http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#"><!ENTITYrdf "http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#">
]>
<rdf:RDFxmlns="http://www.csi.it/onto.owl#"xml:base="http://www.csi.it/onto.owl"xmlns:onto="http://www.csi.it/onto.owl#"xmlns:rdfs="http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#"xmlns:owl="http://www.w3.org/2002/07/owl#"xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#"xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"><owl:Ontology rdf:about="http://www.csi.it/onto.owl"/>
<owl:ObjectProperty rdf:about="&onto;assegnatoA"><rdfs:range rdf:resource="&onto;Prog"/><rdfs:domain><owl:Class><owl:unionOf rdf:parseType="Collection"><rdf:Description rdf:about="&onto;Cons"/><rdf:Description rdf:about="&onto;Dip"/>
</owl:unionOf></owl:Class>
</rdfs:domain></owl:ObjectProperty>
<owl:Class rdf:about="&onto;Fornitore"><owl:equivalentClass><owl:Restriction><owl:onProperty rdf:resource="&onto;fornisceBeneOServizio"/><owl:someValuesFrom rdf:resource="&owl;Thing"/>
</owl:Restriction></owl:equivalentClass><rdfs:subClassOf rdf:resource="&onto;Pers"/>
</owl:Class>
....</rdf:RDF>
InferenzeLarappresentazionedelleontologieformaliinopportunilinguaggilogiciconsentel’inferenzaautomatica…
…valeadire:l’esplicitazioneautomaticadiconoscenzaimplicita (attraversolamanipolazionesimbolicaeseguitadaappositisoftware,detti«reasoners»)
Inferenze• Se c’èilsole,alloraMarioèfelice• c’èilsole Marioèfelice
da:http://openclipart.orgda:http://openclipart.org
Nonèdettoesplicitamente,mapuòessereinferito(dedotto)daquantoèesplicitamentedetto
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Modellazione dellaconoscenza con ontologie
ELEMENTI DELLE ONTOLOGIE
Classi organizzate in tassonomie, relazioni di specializzazione e generalizzazione.La “classe” viene utilizzata per descrivere i concetti (le classi di individui) che si vuole rappresentare (es. PERSONA, GENITORE, MADRE…)
PERSONAFEMMINA
DONNA
MADRE
GENITORE
PADRE
Classi
subClassOfsubClassOf
Rappresentano le relazioni esistenti tra le classi del dominio (es. “le MADRI sono GENITORI”, “i GENITORI hanno figli che sono PERSONE”…)
FEMMINA
MADRE
DONNA
PERSONA
GENITORE
PADRE
ha_figli
(1,n)
r
ELEMENTI DELLE ONTOLOGIE
subClassOfsubClassOfsubClassOf
subClassOfsubClassOf
Proprietà• Il legame tra MADRI e GENITORE () indica che “LE MADRI sono GENITORI” e definisce una gerarchia tra concetti, provvedendo una base per l’eredità di proprietà: un concetto specifico eredita le proprietà del concetto più generale che lo sussume• E’ possibile rappresentare anche proprietà non tassonomiche
• la proprietà ha_figli, che connette le classi GENITORE e PERSONA, specificando degli attributi che ne vincolano l’applicazione: r denota una restrizione sulle classi che possono soddisfare la proprietà, mentre (1,n) rappresenta una restrizione di cardinalità
L’esempio può essere letto: “un GENITORE è una PERSONA che ha almeno 1 figlio e tutti i figli che ha sono PERSONE”
ELEMENTI DELLE ONTOLOGIEProprietà
Sono i singoli oggetti contenuti in una classe, a vari livelli di generalità, a seconda dello scopo dell’ontologia
Individui (o Istanze)
FEMMINA
MADRE
DONNA
PERSONA
GENITORE
PADRE
Luisa, Anna, Maria,…
Luca, Claudio,…
ELEMENTI DELLE ONTOLOGIE
isAisA
Possono essere utilizzati per diversi scopi: definire il significato dei vari componenti dell’ontologia, definire relazioni complesse, verificare la correttezza dell’informazione specificata o dedurre nuova informazione
Ex. disjoint (MADRE, PADRE) esprime il fatto che un elemento della classe PADRE non può mai essere anche un elemento della classe MADRE)
Assiomi
GENITORE
MADRE PADREdisjoint
ELEMENTI DELLE ONTOLOGIE
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Il contenuto di un’ontologia è quindi rappresentato da:
Ø Un insieme di classi (concetti – astrazioni del mondoreale).
Ø Un insieme di relazioniØ Un insieme di assiomiØ Un insieme di individui
Una base di conoscenza (knowledge base) sulla quale potereseguire elaborazioni è data da:
Ø Ontologia + Istanze delle classe dell’ontologia
ELEMENTI DELLE ONTOLOGIE
TIPI DI ONTOLOGIE
TIPI DI ONTOLOGIE
Domain independent
Example:medicine,physics,etc..
Example:selling,teaching,etc..
DomainOntologiesUna domain ontology modella una parte del mondo, uno specifico dominio.
Rappresenta il particolare significato dei termini in quello specifico ambito.
Ad esempio, la parola albero ha molti diversi significati. Un’ontologia riguardante il dominio della botanica modellera’ il significato di “pianta”, mentre un’ontologia riguardante l’informatica modellera’ il significato di “struttura dati” , un’ontologia nautica “parte di una imbarcazione”
UpperOntologiesUna upper ontology (o foundation ontology o top level ontology) e’ un modello degli oggetti comuni che sono genericamente applicabili ad un ampio raggio di ontologie di dominio. Contiene un glossario in cui gli oggetti possono essere descritti in differenti dominiCi sono una serie di standard
SUMO OpenCyc/ResearchCycDOLCE
NB: WordNet, sebbene condiderata una upper ontology, non e’ un’ontologia: essa e’ la combinazione tra una tassonomia e un vocabolario controllato
UpperOntologies:SUMOSuggested Upper Merged Ontology ß IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineering), meta anni ‘90. http://suo.ieee.org/;“upper ontology” per i computer per interoperabilità dei dati, la ricerca di informazioni, ragionamento automatico e elaborazione del linguaggio naturale fornisce una struttura e un insieme di concetti generali sulla basedei quali potranno essere costruite le ontologie di dominio
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UpperOntologies:OpenCycontologia sviluppata nell’ambito del progetto Cyc. (nato nel 1984 e ancora in corso www.opencyc.org/). Cyc è proprietaria: include un'ontologia di base e diverse ontologiespecializzate per dominio. Un sottoinsieme è stato rilasciato per usolibero col nome di OpenCyc.codificata la conoscenza di senso comune; Cyc include oltre unmilione di concetti, OpenCyc: 6.000 e 60.000 relazioni
UpperOntologies:DOLCE
Descriptive Ontology for Linguistic and CognitiveEngineering by CNR (Trento e Roma).non vuole essere un’ontologia universale (non tenta di essereadottabile in ogni dominio), punto di partenza per chiarire larelazioni esistenti tra diverse ontologie di dominio e per rendereesplicite le assunzioni presenti nelle ontologie preesistenti.orientamento cognitivo, esprime le categorie ontologiche alla basedel linguaggio naturale e del senso comune umano.
WordNetWordNet è una risorsa linguistica sviluppata più di dieci anni fa dall’Università di Princeton, che organizza, definisce, descrive i concetti rilevanti della lingua inglese.
La concettualizzazione del lessico è realizzata attraverso il synset: insieme di termini dal significato equivalente, strutturati in nodi e collegati da relazioni di senso: iper/iponimia, mereonimia, etc..; Disambiguazione dei polisensi
WordNet, considerato uno dei più importanti lessici standard per la lingua inglese, è disponibile gratuitamente su Internet, sia consultabile on line che scaricabile;
Utilita’diupperontologiesDalmomentocheledomainontologiesrappresentanoconcettiinmodomoltospecificosonospessoincompatibili.Isistemispessonecessitanodiunire(merge)domainontologiesinunarappresentazionepiu’generale.L’operazionedimerging e’unproblema:
fraontologiedidominidiversi.fraontologienellostessodominio(possonoesserediverseperche’esprimonodifferentivisionibasatisudifferenzeculturali)
Ilmerging e’unprocessomanuale,time-consumingedispendioso.L’usodiunafoundationontologyperavereunadefinizionecomunedeiterminichiavesemplificailprocesso
• Protégé• Editore di ontologie e sistema di acquisizione, organizzazione
e rappresentazione di conoscenze, free ed open source.– Protégé is based on Java, is extensible, and provides a plug-and-play
environment that makes it a flexible base for rapid prototyping and application development.
– Protégé ontologies can be exported into a variety of formats including RDF(S), OWL, and XML Schema
Ontologie: tools Protege
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Riferimenti
Come costruire un’ontologia:
http://protege.stanford.edu/publications/ontology_development/ontology101.html
Manuale di utilizzo di Protégé:
http://protege.stanford.edu/doc/users_guide/index.html
Download Protégé (versione 3.2.1):
http://protege.stanford.edu/
EsempidiontologieevocabolariperiLOD
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Ontologia:FOAF
FriendofaFriend(FOAF) http://xmlns.com/foaf/spec/ØE’un’ontologiachedescrivepersone,attivitàerelazioniconaltrepersone.
ØVienespessousatapercostruirelistediautorità, descriverecomunitàonline, community
ØChiunquepuòutilizzareFOAFperdescriversinelSemantic Web.
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Classieproprietàdi FOAF
Category:Person(Foaf:Person)Category:Organization(Foaf:Organization)Property:Foaf:knowsProperty:Foaf:member
Property:Name(Foaf:name)Property:Homepage(Foaf:homepageProperty:Foaf:mboxProperty:Foaf:depictionProperty:Foaf:phone
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Esempiodiunprofilo FOAF<rdf:RDFxmlns:rdf=http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#xmlns:foaf="http://xmlns.com/foaf/0.1/"xmlns:rdfs="http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#"><foaf:Person rdf:about="#Aiacono"><foaf:name>Antonella Iacono</foaf:name><foaf:mboxrdf:resource="mailto:aiacono88@gmail.com" /><foaf:homepagerdf:resource="http://www.antonellaiacono.it" /><foaf:nick>Librarian_Anto</foaf:nick><foaf:depictionrdf:resource="http://www.antonellaiacono.it/immagine.jpg" /><foaf:interest> <rdf:Descriptionrdf:about="http://www.dbpedia.org/page/Linked_data"
rdfs:label=“Linkeddata/> </foaf:interest><foaf:knows> <foaf:Person> <foaf:name>MariaRossi</foaf:name> </foaf:Person>
</foaf:knows> </foaf:Person></rdf:RDF>
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http://www.ldodds.com/foaf/foaf-a-matic.html
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Vocabolario:DUBLIN CORE
E’unoschemaperdimetadatiperdefinireattributidirisorsecometitolo,creatore,data,soggetto etc.PossiamousareDublinCoreperdescrivereleproprietàdiunaqualsiasirisorsabibliograficapresentenel WebØSitrova in:Øhttp://dublincore.org/documents/dces/ prefisso dc:
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* Titolo(Title): Nomedatoallarisorsa.Inparticolare,unTitolosaràuntermineconilqualelarisorsaèformalmenteconosciuta.
*Autore(Creator) Entitàchehalaresponsabilitàprincipaledellaproduzionedelcontenutodellarisorsa.
*Soggetto(Subject) Argomentoprincipaledellarisorsa.InparticolareunSoggettopuòessereespressodaparoleofrasichiave,odacodicidiclassificazionechedescrivonol’argomentodellarisorsa.Solitamentequestiterminivengonosceltitraivaloridiunvocabolariocontrollatoodiunoschemadiclassificazioneformale.
*Descrizione (Description)Spiegazionedelcontenutodellarisorsa.Testodescrittivoliberochepuòincludereunriassuntoanalitico,unindice,ounarappresentazionegraficadelcontenuto.
*Editore (Publisher)Entitàresponsabiledellapubblicazionedellarisorsa.EsempidiEditorepossonoessereunapersona,un’organizzazioneounserviziochesioccupadirenderedisponibilelarisorsanellasuaformaattuale.
*Autoredicontributosubordinato(Contributor)Entitàresponsabiledellaproduzionediuncontributoalcontenutodellarisorsa.
*Data(Date)Dataassociataaduneventodelciclodivitadellarisorsa.Normalmenteladataèassociataalmomentodicreazioneodidisponibilitàdellarisorsaevieneindicataattraversounastringadi8caratterinellaformaYYYY-MM-DD,comedefinitanelprofilodellostandardISO860190.
Perelencocompletosivedewikihttp://it.wikipedia.org/wiki/Dublin_Core
ALTRI VOCABOLARI
• Schema
Founded byGoogle,Microsoft,YahooandYandex,Schema.org vocabularies aredeveloped byanopen community process,• https://schema.org
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ALTRE ONTOLOGIE
• DbpediaThis ontology is generated fromthemanually createdspecifications intheDBpedia Mappings Wiki
• http://dbpedia.org/ontology/
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ALTRE ONTOLOGIE
• BIOMEDICALONTOLOGY:https://www.bioontology.org• THEMUSICONTOLOGY:http://musicontology.com• THEEVENTONTOLOGY:http://motools.sourceforge.net/event/event.html
• BIBLIOGRAPHICONTOLOGY:http://bibliographic-ontology.org/specification
• PROGRAMMESONTOLOGY(BBC)http://www.bbc.co.uk/ontologies/po
• CREATIVECOMMONSSCHEMA:http://creativecommons.org/schema.rdf
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ALTRE ONTOLOGIE
• SEMANTICALLY-INTERLINKEDONLINECOMMUNITY(SIOC):definisceterminiperesprimereaspettidellecomunitàonline,comeforum,utenti,post, ecc. http://rdfs.org/sioc/spec/
• THEGOODRELATIONSONTOLOGYdefinisceterminiperdescrivereprodottieservizicommerciali onlinehttp://www.heppnetz.de/ontologies/goodrelations/v1.html
Esistonoontologieperdescriverequasiogniambitodiconoscenza,possiamocrearnedinuovees.un’ontologiadiun’organizzazione(es.Università,un’ontologiadivini, etc.
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5.Annotazionesemanticadipaginehtml
FormatidiserializzazioneRDF
RDFèunmodellodidatinon èunformatoà perpubblicaretriplesulwebnecessarioserializzarletramiteunaspecificasintassi.Diversiformatidiserializzazione:
• RDF/XML• RDFa• Microdata• JSON-LD
AnnotazionesemanticadipaginewebRDFa /1
• RDFinAttributesèunarecommendationdel W3C• fornisceunaseriediattributiperannotaresemanticamenteunapaginaweb,includendometadatiRDFinundocumentoXML,consentendodiannotareinRDFunapaginawebinmaniera nativa
• InquestomodoèpossibileunireilWebdeidocumentialWebdeidaticioèèpossibileinserireinpaginewebinXHTMLdelleannotazionisemantichechepossonoesserecompresedallemacchine.
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Annotazionesemanticadipagineweb RDFa/2
Inserisceelementisemanticinellepagineutilizzandoalcuniattributi(about,property, resource)LemacchineleggendoundocumentoXHTMLcontenentecodiceRDFapossonooperareunprocessodiestrazionedicontenutisemantici(parsing)generandodelletriple RDFIlsoggettodellatriplaèindividuatodall’attributoaboutalqualevengonoassociatiivaloridi PropertyInquestomodoancheidocumentipubblicaticomeXHTMLpossonocontenerealcunicontenutisemanticichepossonoessereinterpretatidalleapplicazionidelSemanticWebcollegandoilwebdeidocumentialwebdei datiSchemiperl’annotazionesemanticasonoSchema.org eOpen GraphProtocol
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RDFa
<htmlxmlns =“http://www.3.org/1999/xhtml”xmlns:dc=“http://purl.org/dc/elements/1.1”
<head><title>TheSemantic WebBlog</title>
</head><body>
<h1property=“dc:title”>TheSemantic Web</h1><p >by<span property=“dc:creator”
content=“http://dbpedia.org/TimBerners Lee”></span></p></body>
IncorporaletripleRDFnellepagineHTML,arricchendoleconattributidimarcaturacomeadesempioproperty econtent.
Microdata
• AggiungonoallepagineHTMLattributidimarcaturaglobalicomeitemscope,itemtype (URLdelvocabolariochedescrivel’itemelesueproprietà)eitemprop.
<divitemscope itemtype=“http://schema.org/Movie “>
<h1itemprop=“name”>Avatar</h1>
<span>Director:<span itemprop=“director”>JamesCameron</span></span>
<span itemprop=“genre”>Sciencefiction</span></div>
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JSON-LD
<scripttype='application/ld+json'>{”@context":"http://www.schema.org","@type":"person","name":"Luke","jobTitle":"programmer","address":{"@type":"PostalAddress","streetAddress":"5thAvenue","addressLocality":"NewYork","addressRegion":"NewYork","postalCode":"1001",},"email":“luke91@gmail.com”}</script>
Qualeformatoscegliere?
RDF/XML:•Difficiledaleggereescrivere.Nonadattosedatidatrattarerichiedonointerventoumanorilevante;RDFa:•moltodiffuso•piùsemplicedascrivererispettoaRDF/XML;Microdata:•moltopiùsemplicerispettoaRDF/XMLeRDFa•supportatodaGoogle•necessariomassicciointerventosulcodiceHTMLJSON-LD:•formatoraccomandatodaGoogle•grandevantaggio:nonsidevetoccareilcodiceHTMLeloscriptpuòessereinseritoovunqueneldocumento.
Annotareilseguentelistatocorrispondenteaquestapaginautilizzandoilvocabolarioschema.org http://schema.org/Movieneiseguentiformati:
- Rdfa- Microformat- Json-LD
- <BODY>- <H1>TheMatrix</H1>- <P>Matrixèunfilmdifantascienzadel1999scrittoedirettodaLarrye
AndyWachowski.Havintonumerosipremi,tracui4Oscar.</p>- </BODY>
ESERCITAZIONE
<BODY><divvocab="http://schema.org/"typeof="Movie"><h1property="name">TheMatrix</H1>
<P><span property="description”>Matrix èunfilmdi<divproperty=“genre”content="http://dbpedia.org/page/Science_fiction">fantascienza </div>del<divproperty=“dateCreated”>1999 </div>scrittoedirettoda
<divproperty="director"typeof="Person">
<span property="name"> LarryeAndyWachowski</span>
</div>
Havintonumerosipremi,tracui4<divproperty=“award”>Oscar </div>.</span></p></BODY>
RDFaLinkdivocabolario Linkrelazionali
- <BODY>- <divitemscope itemtype="http://schema.org/Movie">- <h1><span itemprop=“name”>TheMatrix </span></H1>
- <P><span itemprop ="description”>Matrixèunfilmdi<divitemprop=“genre”content="http://dbpedia.org/page/Science_fiction">fantascienza</div>del<divitemprop =“dateCreated”>1999</div>scrittoedirettoda
<divitemprop ="director"itemtype="Person">
<span itemprop ="name"> LarryeAndyWachowski</span>
</div>
- Havintonumerosipremi,tracui4<divitemprop =“award”>Oscar</div>.</span></p>
- </BODY>
Microformat <HEAD><scripttype="application/ld+json">{"@context":"http://schema.org","@type":"Movie",”director":[
{"@type":"Person","name":" LarryWachowski"},{"@type":"Person","name":" AndyWachowski "}],
"description":"Matrixèunfilmdifantascienzadel1999”,“name”:“TheMatrix”,“genre”:“http://dbpedia.org/page/Science_fiction”,“dateCreated”:“1999”,}</HEAD>
Json-LD