UNIVERSITÀ DEGLI STUDIDI MODENA E REGGIO EMILIA

FACOLTÀ DI INGEGNERIACORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA INFORMATICA

Relatore: Chiar.mo Prof. Paolo Tiberio

Tecniche per la classificazione automatica

del cittadino in uno scenario di eGovernment

Agostino CardellaTesi di Laurea

Correlatore:Dott. Federica MandreoliIng. Riccardo Martoglia

Controrelatore: Chiar.mo Prof. Sonia Bergamaschi

Anno Accademico 2003/2004

“Tecniche di Semantic Web per la gestione dell’identità digitale e l’accesso alle norme”(nell’ambito del progetto MIUR-PRIN denominato “e-

gov”)

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Ambito di ricerca

Obiettivo

Agevolare la partecipazione del cittadino all’eGovernance

Servizio scelto: Accesso ai testi normativi

Personalizzazione: Reperimento e ricostruzione delle norme valide ed applicabili al cittadino in base alla sua identità digitale

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Obiettivi della tesi

OntologiaOntologia

Definizione di un’ontologia di riferimento che include

l’ontologia civica

Sviluppo di un primo prototipo software per la classificazione

del cittadino nell’ontologia civica

Studio di un procedimento iterativo per l’eventuale

richiesta di maggiori informazioni riguardanti il

cittadino

Semantic Web “ . . . è un’estensione dell’attuale Web in cui le

informazioni sono strutturate con un senso compiuto, migliorando il lavoro tra le persone ed il computer. ”

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Termini base

Tim Berners-Lee Direttore

W3COntologia Uno schema gerarchicamente strutturato di termini che descrivono un certo dominio e delle relazioni esistenti fra gli stessi.

Ontologia Civica Una classificazione dei cittadini basata sulle distinzioni via via introdotte dalle norme che prevedono limitazioni della loro applicabilità.

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Termini base dell’attività di ricerca

Identità digitale del cittadino La totalità delle informazioni che riguardano il cittadino necessarie ad una sua classificazione all’interno di un’opportuna ontologia civica

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Architettura multilivello del Semantic Web

Lo strato delle ontologie

OWL

Vantaggi di OWL Restrizioni locali sul tipo e sul numero di valori

delle proprietà Possibilità di definire caratteristiche delle proprietà:

transitiva, inversa, simmetrica,

funzionale e inversa funzionale Equivalenza tra classi, proprietà e individui Definizione di classi complesse (mediante

combinazioni booleane)

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OWL – Web Ontology Language

Carenze di OWL Mancanza di elementi per gestire domini concreti e

intervalli di valore, eventi e processi.

OWL è disegnato per essere interpretato dagli elaboratori ed ha tre sottolinguaggi di crescente espressività:

Lite(gerarchie di classificazione e vincoli semplici)

DL

(maggiore espressività mantenendo la completezza computazionale e la decidibilità)

Full(massima espressività senza garanzie di completezza computazionale e di decidibilità)

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Sottolinguaggi di OWL

Non validità dell’Unique Name Assumption

È possibile che URI diverse modellino in realtà lo stesso concetto

Dal fatto che due individui abbiamo nomi diversi non necessariamente segue che siano individui differenti

Validità dell’Open World AssumptionCiò che non può essere provato come vero, non

deve necessariamente essere ritenuto falsoMancanza d’informazione = Incompletezza

= Affermazione falsa (nei DB)

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Assunzioni nel Semantic Web

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Obiettivi della tesi

OntologiaOntologia

Definizione di un’ontologia di riferimento che include

l’ontologia civica

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L’ontologia

Scelte progettuali: Per la definizione dell’ontologia ci si è limitati all’utilizzo di tutti e soli gli

elementi dell’OWL Lite.Le classi sono state individuate

estraendole dal D.P.R. n.382 dell’11 Luglio 1980 e relative modifiche

Individui appartenenti alle sole classi “foglia” della gerarchia.

Questa scelta ha portato alla costruzione di una gerarchia di entità che avesse condizioni necessarie e sufficienti solo per gli ultimi nodi dell’albero

<owl:onProperty rdf:resource="#ha_contratto"/><owl:allValuesFrom rdf:resource="#Universita"/><owl:maxCardinality>1</owl:maxCardinality>

<owl:onProperty rdf:resource="#ha_corsi"/><owl:maxCardinality>0</owl:maxCardinality>

}} Si definisce Personale Tecnico/Amministrativo un individuo che ha come CNS l’aver stipulato un contratto con l’università, che deve anche essere l’unico contratto firmato. Gli individui appartenenti a questa classe non devono tenere corsi.

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Costruzione di una classe

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Obiettivi della tesi

OntologiaOntologiaSviluppo di un primo prototipo software per la

classificazione del cittadino nell’ontologia civica

Particolare attenzione deve essere posta in questo passaggio, in quanto le restrizioni sulle

proprietà del tipo owl:allValuesFrom o owl:maxCardinality richiedono (per loro stessa

natura) di realizzare una sorta di “Mondo Chiuso” LOCALE, aggiungendo

automaticamente le chiusure alle proprietà.

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Esempio di classificazione (I)

Raccogliere le informazioni sull’individuo

Tradurle in sintassi Racer

(conforme alle krss) Sottoporle al ragionatore Racer che tenterà di dedurre la classe di appartenenza dell’individuo nell’ontologia precaricata

Informazioni caratterizzanti il cittadino sono: avere un titolo universitario l’essere iscritto ad un corso di studi tenere dei corsi o delle esercitazioni avere un contratto con l’università usufruire di una borsa di studio

1 - “ha titolo universitario”

2 - “ha un contratto con l’università”

3 - “è l’unico contratto firmato”

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Esempio di classificazione (II)

1 - “ha titolo universitario”

2 - “ha un contratto con l’università”

3 - “è l’unico contratto firmato”

Cittadino

StudentePersonale

universitarioCittadino con

titolo universitarioCittadino senza

titolo universitario

DottorandoStudente senza

laureaStudentelaureato

Personaledocente

PersonaleTecnico/amministrativo

RicercatoreProfessore

universitario

Inseriamo le informazioni: Ontologia

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Obiettivi della tesi

OntologiaOntologiaStudio di un procedimento

iterativo per l’eventuale richiesta di maggiori

informazioni riguardanti il cittadino

Risultato classificazione: Personale_docenteClasse foglia non raggiunta. Le sottoclassi disponibili sono:

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Procedimento iterativo

Se la classe risultante non è un nodo terminale della gerarchia (ad esempio “Personale Docente”), il software chiama nuovamente

RACER, che restituisce, per ogni sottoclasse, le CNS per

l’appartenenza alle stesse.

Cittadino

Personaleuniversitario

Personaledocente

RicercatoreProfessore

universitario

Risultato classificazione: Personale_docenteClasse foglia non raggiunta. Le sottoclassi disponibili sono:

|#Ricercatore| (classe foglia): L'individuo deve avere valori per la proprietà |#ha_esercitazioni| Almeno uno degli eventuali valori della proprietà |#ha_contratto| deve appartenere alla classe |#Universita| Tutti gli eventuali valori della proprietà |#usufruisce| devono appartenere alla classe |#Borsa_di_studio_attivita_post_dottorato| 3 CNS su 8 condizioni caratterizzanti la classe.

|#Prof_universitario| (classe foglia): Deve avere per lo meno "1" valore per la proprietà |#ha_corsi| Almeno uno degli eventuali valori della proprietà |#ha_contratto| deve appartenere alla classe |#Universita| 2 CNS su 5 condizioni caratterizzanti la classe.

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Conclusioni

È stato realizzato un primo prototipo software in grado di interfacciarsi con il ragionatore Racer e di classificare il cittadino nell’ontologia di riferimento in base ad informazioni lette da appositi file.

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Sviluppi futuri

Reperire le informazioni sul cittadino tramite servizi standard di accesso alle basi di dati on-line della Pubblica Amministrazione.

Tradurre automaticamente le stesse in sintassi Racer, operando le necessarie chiusure delle proprietà utilizzate.

Inserire la gestione dell’elemento “Categoria del Cittadino” estendendo lo strumento “Temporal XML Query Processor”, sviluppato dall’Unità di Modena all’interno del progetto Nazionale MIUR 2001 “La Dinamica delle Norme nel Tempo: aspetti Giuridici ed Informatici”.

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Tecniche per la classificazione automaticadel cittadino in uno scenario di eGovernment

Grazie per l’attenzione

Agostino Cardella