••• ITIS Lab

Progetti per KR

Matteo Palmonari

••• ITIS Lab

Ontology module extraction +

Semantic Distance

••• ITIS Lab

Context

••• ITIS Lab

Service Ontology Builder

• Design time: • Indicizzazione di Web service semantici (SWS)

descritti in OWL-S.• Costruzione della Service Ontology Core (SOC)

tramite i termini individuati in fase di indicizzazione.

• Costruzione della Global Light Service Ontology (GLSO) estendendo SOC con l’import di (parti di) ontologie definite nella descrizione dei Web service.

••• ITIS Lab

Service Finder

• Discovery time:• Ricerca dei servizi attraverso query basate su

parole chiave.

••• ITIS Lab

Design time

• Accesso ad un repository contente le descrizioni semantiche (files OWL-S) dei Web services.

• Indicizzazione dei Web services• Viene considerato unicamente il

sottoinsieme significativo di informazioni contenute nella descrizione: profilo/input/output.

• Il risultato è un “Inverted index file” (IIF) contenente i termini indicizzati e alcune caratteristiche utili in fase di ricerca (es. Frequenza, Peso).SWS

SWSSWS

IIF

Service Ontology Builder

(Indicizzazione)

<Profilo, Input, Output>

Repository di

servizi

--------------------------------------------------

••• ITIS Lab

Fase di indicizzazione

<service:isPresentedBy rdf:resource="#EXPEDIA_SERVICE"/><profile:serviceName xml:lang="en"> Expedia</profile:serviceName><profile:textDescription xml:lang="en">

This service returns information of a hotel of a given city.</profile:textDescription><profile:hasInput rdf:resource="#_CITY"/><profile:hasOutput rdf:resource="#_HOTEL"/><profile:has_process rdf:resource="CITY_HOTEL_PROCESS" /></profile:Profile>….<process:Input rdf:ID="_CITY"><process:parameterType rdf:datatype="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#anyURI">

http://www.owl-ontologies.com/City.owl#City</process:parameterType><rdfs:label></rdfs:label></process:Input>

<process:Output rdf:ID="_HOTEL"><process:parameterType rdf:datatype="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#anyURI">

http://127.0.0.1/ontology/travel.owl#Hotel</process:parameterType><rdfs:label></rdfs:label></process:Output>….

Termini indicizzatiTermini arricchiti semanticamente attraverso un’ontologia di riferimento

Servizio: Expedia

••• ITIS Lab

Costruzione Global Light Service Ontology

• Import delle ontologie locali costruite a partire dal termini individuato nella descrizione del servizio (es. hotel e city)

• Import dei termini indicizzati (SOC) nell’inverted index file (es. information, hotel, city)

SWS

GLSO

IIF

--------------------------------------------------

Termini indicizzati

Ontologie locali

importa

SOC

••• ITIS Lab

Global Light Service Ontology

• Ontologia costruita dal Service Ontology Builder e visualizzata in Protege

SOC

Ontologie locali importate a partire dal termine: Hotel e city

••• ITIS Lab

Discovery time

• Ricerca dei termini specifica nella query interrogando la GLSO.

• Ricerca pesata secondo le seguenti politiche: • Se il termine ha matching esatto con il

termini indicizzato (SOC) il peso restituito è 1.

• Se il termine non ha matching esatto con il termine indicizzato, il peso è calcolato secondo la distanza semantica tra il termine ricercato e il più vicino termine indicizzato.

• Il termine indicizzato e il relativo peso vengono utilizzati per interrogare l’index inverted file.

• Tale interrogazione restituirà una lista ordinata di Web services.

GLSO

Query

--------------------------------------------------

SWS

SWS

SWS

••• ITIS Lab

Progetto I: Ontology Module Extraction

••• ITIS Lab

Costruzione Global Light Service Ontology

SWS

GLSO

IIF

--------------------------------------------------

Termini indicizzati

Ontologie locali

importa

SOC

• Global Light Service Ontology (GSO) Creation. • An ontology module

relevant to the CSO signature is extracted from the GSO exploiting the approach developed in [49];

• Approach defined by Univ. Manchester

••• ITIS Lab

Ontology Module Extraction in the GLSO builder

• Formal Background:• Bernardo Cuenca Grau, Ian Horrocks, Yevgeny Kazakov, and

Ulrike Sattler. Just the right amount: Extracting modules from ontologies. In Proceedings of WWW-2007: the 16th International World Wide Web Conference, Banff, Alberta, Canada, May 8–12, 2007, 2007.

• Approach Documentation:• A section of Nep4B D2.2

• Technical Aspects:• Integration project:

• Module Extraction Algorithm (already implemented) to be integrated in the GLSO Builder component (already implemented)

• Programming language: JAVA (a bit of XML)• Ontology repository: Jena (Protegè?)

• Evaluation: evaluate and test against the OWLSTC benchmark• Major difficulties:

• Understanding the Module Extraction Approach/Algorithm

••• ITIS Lab

Progetto II:Distance matrix creation

••• ITIS Lab

Semantic Distance Matrix Implementation

SWS

GLSO

IIF

--------------------------------------------------

Termini indicizzati

Ontologie locali

importa

SOC • Distance Matrix:• Xs= OIT + NLIT

(Ontology Index Terms // Natural Language Index Terms)

• Ys= GLSO concepts• Represent semantic

distance between Xs and Ys elements

Hotel Reservation City region

Hotel 3.2 1 0.5

City

....

...

Distance Matrix

••• ITIS Lab

Ontology Module Extraction in the GLSO builder

• Formal Background:• Find out some standard approaches in the literature

• Approach Documentation:• Find out some standard approaches in the literature

• Technical Aspects:• Modeling: choose an approach, and possibly a set available

API• Implementation: implementing the approach• Evaluation: test the approach against subsets of the

OWLSTC benchmark

• Major difficulties:• Implementation (semantic distance techniques are not

difficult to understand)

••• ITIS Lab

Semantic Metadata Management Framework

Bring the “repository approach” to semantics

••• ITIS Lab

Context

••• ITIS Lab

Towards a Semantic EMM framework

Repository of Schema and Vocabulary:Technological Level

••• ITIS Lab

EMM Framework:Motivation and Goal

• Provide an integrated view on the knowledge stored, managed and administered within the enterprise.

• Goals:• Support management of knowledge stored in

data sourced and – implicitly - in the users expertise

• Support navigation of knowledge• Support collaborative editing and maintainment

of the knowledge• Support knowledge exchange within the

enterprise, and, possibly outside the enterprise

••• ITIS Lab

Semantic EMM Framework:Models and technologies

• Provide an integrated view on the knowledge stored, managed and administered within the enterprise.

• Goals:• Support management of knowledge stored in

data sourced and – implicitly - in the users expertise

• Support navigation of knowledge• Support collaborative editing and maintainment

of the knowledge• Support knowledge exchange within the

enterprise, and, possibly outside the enterprise

Repository of schema GlossarySemantic Technologies

RDF/OWL

Wiki

+

••• ITIS Lab

Repository Structure

Abstract Schemas

Basic schemas

••• ITIS Lab

DTDogAE

An DichCFS Cont Reg Dog1 Dog2 Dog3 Dog4 Dem Terr

Sal

Sal

Struttura del Repository

del Sistema Informativo della Fiscalita’

CU CT

Con

Esempio di Repository di Schemi Concettuali (Sistema informativo della Fiscalità)

••• ITIS Lab

Semantic EMM Framework:Architecture

Descrizione della

Termine glossa

Descrizione della

Termine glossa

Descrizione della

Termine glossa

Semantic Wiki

Repository of schema Glossary

users

Knowledge sources

••• ITIS Lab

ERDIA

Semantic EMM Framework:

Languages and Models

Descrizione della

Termine glossa

Descrizione della

Termine glossa

Descrizione della

Termine glossa

Semantic Wiki

Repository of schema Glossary

users

Knowledge sources

SKOS

Linguaggio di rappresentazione semplificato basato su ER con relazioni orientate e relazioni di

astrazione e integrazione

Linguaggio di rappresentazione semplificato basato su ER con relazioni orientate e relazioni di

astrazione e integrazione

Linguaggio standard per la rappresentazione di vocabolari e thesauri

Linguaggio standard per la rappresentazione di vocabolari e thesauri

••• ITIS Lab

Semantic EMM Framework: Application-layer software components

Descrizione della

Termine glossa

Descrizione della

Termine glossa

Descrizione della

Termine glossa

Semantic Wiki

Repository of schema Glossary

users

Knowledge sources

SKOS

RDF

Semantic Media Wiki

RDF RDF

ERDIA

••• ITIS Lab

SEMMF - Projects

••• ITIS Lab

Semantic EMM Framework: Application-layer software components

users

RDF/OWL

AER ERDIA

RDFS

OWL-DL

RDB

ERDIA-UN

OWL-DL

RDFS

www.example.org/

RDF/OWL

SE

MA

NTIC

S

T1

T2

T3T4

I2

SYNTAX

SEM-WIKI

A1 ASP

••• ITIS Lab

Progetti

SEMMF-T1,T2,T3,T4

••• ITIS Lab

Translation projects

• Translations • ER RDF-OWL (erdia)• RDF-OWL (erdia) OWL-DL• RDF-OWL (erdia) RDF-OWL (erdia-un)• RDF-OWL (erdia-un) RDFS

RDF/OWL

AER ERDIA

RDFS

OWL-DL

RDB

ERDIA-UN

OWL-DL

RDFS

RDF/OWL

SE

MA

NTIC

S

T1

T2

T3T4

SYNTAX

••• ITIS Lab

SEMMF-T1, T2, T3, T4 – Semantic Web

• Formal Background:• M. Palmonari / C. Batini, + other approaches to ER 2 OWL

• Approach Documentation:• M. Palmonari – C. Batini – SEMMF draft

• Technical Aspects:• Modeling: given• Implementation: implementing the translation• Evaluation: test the approach on the repository of schema

• Programming framework and skills:• Java and Jena API

• Major difficulties:• Implementation (modeling part is given)

••• ITIS Lab

Progetti

SEMMF-A1

••• ITIS Lab

SEMMF-A1 – Logic Programming

• Automatic Abstraction Generator using AnswerSet Prolog

• Multiple model generation according to basic abstraction primitives

• Outline some ideas for improve abstraction generations

AER

RDB

A1 ASP

••• ITIS Lab

SEMMF-A1 – Logic Programming

• Formal Background:• C. Batini, B. Pernici + to find

• Approach Documentation:• To outline

• Technical Aspects:• Modeling: major problem• Implementation: under ASP• Evaluation: test the approach on the USE CASE for

repository of schemas

• Programming framework and skills:• ASP

• Major difficulties:• Modeling abstraction mechanisms with ASP

••• ITIS Lab

Progetti

SEMMF-I1

••• ITIS Lab

SEMMF-I1 – Semantic Web (GUI)

• Web-based visualization for ER-dia schemas/graphs

RDF/OWL

ERDIA

www.example.org/

I2

SYNTAX

••• ITIS Lab

SEMMF-I1 – Semantic Web (GUI)

• Formal Background:• Low, RDF and graph visualization, tool review and

evaluation

• Approach Documentation:• Not required

• Technical Aspects:• Modeling: no, tools and libraries review• Implementation: adptation of existent frameworks, links

between ontologies to evaluate• Evaluation: test the approach on given ERdia RDF schemas

• Programming framework and skills:• JAVA

• Major difficulties:• Choose the tool that is more suitable for the scope at hand

••• ITIS Lab

Progetti

SEMMF-EE1

••• ITIS Lab

SEMMF - Evaluation

• Develop the USE CASE presented with Protegè, exploiting ER-dia language

• Evaluate costs of the approach and compare them with costs of other translation defined• How much (time) to understand the language? • How much (time) to write down abstractions

from protegè? • What size would the ontology have under the

other approaches?• ...

••• ITIS Lab

SEMMF-EE1 – Semantic Web

• Formal Background:• M. Palmonari / C. Batini, + other approaches to ER 2 OWL

• Approach Documentation:• Not required

• Technical Aspects:• Modeling: understand differences between formal

languages, engineering perspective, evaluation• Implementation: none• Evaluation: is the purpose

• Programming framework and skills:• None (familiarity with Protegè)

• Major difficulties:• Establishing some evaluation criteria, make some

calculation

••• ITIS Lab

Milano Antica - Semantic Web Application

Semantic Web-driven Data Integration and Service MashUps

••• ITIS Lab

Context

••• ITIS Lab

Il progetto “Milano Antica”

• Progetto complessivo di studio e applicazione di tecniche innovative per la datazione e la certificazione del materiale di scavo

• Obiettivo specifico: fruizione e valorizzazione dei beni archeologici nel territorio di Milano

• Rilevanza degli strumenti di supporto alla fruizione via web:• Disseminazione dei risultati della

ricerca (informazioni e dati) tramite un canale di crescente importanza ed utilizzo

• Possibilità di definire accessi differenziati in base a differenti profili di utenti

• Stimolo/supporto alla visita dei beni nel territorio

••• ITIS Lab

Caratteristiche delle informazioni

• Differenti aspetti rilevanti del bene:• Location (spazio e tempo)• Aspetti classificatori (tipologie,

materiali, funzionalità, stili etc.)

• Differenti livello di approfondimento:• In merito alla descrizione del

bene• … ma anche al processo di

scoperta, studio e conservazione

• Molteplici aspetti da integrare per offrire una navigabilità ricca all’interno delle informazioni e dei dati

••• ITIS Lab

Integrazione e riuso

• Perché sviluppare una soluzione ad hoc (costi, tempi) quando disponiamo di servizi efficienti?• componente spaziale: Open Layers, Google

Maps, Open Street Maps• componente temporale: Simile Timeline (MIT)• faceted browsing: Simile Exhibit (MIT)

• Sviluppo vs configurazione (e.g. API)

••• ITIS Lab

Integrazione e riuso

faceted browsing +interactive timeline(SIMILE Proj, MIT)

OpenLayers +Goggle Maps +Open Street Maps

••• ITIS Lab

Perché andiamo verso la semantica?

• Descrizione di datistrutturati o semistrutturati con linguaggi ben definiti (es. RDF) per:• definire criteri di

aggregazione• condividere i dati con

studiosi che possano importarli nelle loro Knowledge Base(s)

• utilizzare dati da altre applicazioni per riaggregarli e metterli a disposizione

• Definire differenti criteri di presentazione all’utente (personalizzazione):• meccanismi di

attraversamento di grafi sfruttando la semantica delle relazioni

••• ITIS Lab

MA

-CID

OC SIR

BE

C

••• ITIS Lab

• Sviluppo approccio GAV, integrazione di dati on the fly basata su tecniche di Semantic Web• Ontologia che descrive SIRBeC• Ontologia (?) Flickr• Mapping CIDOC-MA SIRBeC• Mapping CIDOC-MA Flickr• Estrazione on the fly su base di query su CIDOC-

MA (vedi seminario Della Valle)