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IntroduzioneWeb 2.0

Semantic WebSemantic Web e Web 2.0

Web 2.0 – Modulo BWeb 2.0 e Semantic Web: tecnologie e applicazioni

Andrea Perego

DICOM, Università degli Studi dell’Insubria, Varese, Italy

I Semestre, 1o ottobre 2008 – 14 novembre 2008

Andrea Perego Corso Web 2.0 – Modulo B

IntroduzioneWeb 2.0


Cos’è il Web 2.0Cos’è il Semantic WebL’integrazione tra Web 2.0 e Semantic Web

Indice

1 IntroduzioneCos’è il Web 2.0Cos’è il Semantic WebL’integrazione tra Web 2.0 e Semantic Web

2 Web 2.0

3 Semantic Web

4 Semantic Web e Web 2.0


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Cos’è il Web 2.0

Non esiste una definizione condivisaAlcune accezioni:

Un Web dove gli utenti sono sia fruitori che creatori dicontenutiUn Web dove il feedback degli utenti influisce sui contenuti eservizi forniti dai content / service providerUn Web utilizzato dagli utenti come una piattaforma per lacreazione e condivisione di contenuti

Non indica un’evoluzione del Web in senso tecnologico, ma uncambiamento di come gli utenti e gli sviluppatori utilizzanotecnologie esistenti


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Storia del termine

Il termine “Web 2.0” compare per la prima volta nel 2004 cometitolo di una conferenza (la “Web 2.0 Conference”1, appunto)

La sua iniziale definizione sottolineava l’idea del “Web comepiattaforma”A partire da esso furono coniati i termini:

“Web 1.0”: il Web prima del Web 2.0 – i.e., fino al 2001“Web 1.5”: la fase intermedia tra il Web 1.0 e il Web 2.0“Web 3.0”: il Web dopo il Web 2.0

1URL: http://www.web2summit.com/web2con


http://www.web2summit.com/web2con/

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Alcune possibili distinzioni

Web 1.0: pagine Web statiche (HTML) pubblicate da contentprovider e utenti con account su server

Web 1.5: pagine Web dinamiche (HTML + CGI + database)pubblicate da content provider e utenti con accesso a servizi dihosting

Web 2.0: il Web come piattaforma per la creazione,aggregazione e condivisione di contenuti da parte degli utentifinali

Web 3.0: il Web come piattaforma per la creazione,aggregazione e condivisione di contenuti e servizi da partedegli utenti finali


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Il Web 2.0 secondo Tim Berners-Lee (2006)

Web 1.0 was all about connecting people. It was an

interactive space, and I think Web 2.0 is of course a piece

of jargon, nobody even knows what it means. If Web 2.0

for you is blogs and wikis, then that is people to people.

But that was what the Web was supposed to be all along.

And in fact, you know, this ‘Web 2.0,’ it means using the

standards which have been produced by all these people

working on Web 1.0.2

2Intervista a Tim Berners-Lee, 22 agosto 2006:

http://www.ibm.com/developerworks/podcast/dwi/cm-int082206txt.html


http://www.ibm.com/developerworks/podcast/dwi/cm-int082206txt.html

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Tecnologie impiegate nel Web 2.0

(X)HTML + CSS: separazione tra rappresentazione epresentazione di un documento

XML, XPath, XQuery, XSLT: rappresentazione, estrazione,trasformazione dei dati

RSS, Atom: Web syndacation

Microformats ((X)HTML + RDF), GRDDL: integrazione dimetadati in pagine Web e loro estrazione

Web Service (SOAP + WSDL, REST): API standardizzate chepermettono l’utilizzo e l’aggregazione di servizi

Ajax (JavaScript + XML + Web Service): il Web comedesktop application, creazione di mash-up


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Alcuni framework e servizi impiegati dal Web 2.0

Wiki

Forum

Weblog

Virtual community

Social networking


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Attività specifiche del Web 2.0

Collaborative Web sites (Wikipedia)

Collaborative rating (Amazon)

Collaborative/social tagging → folksonomy (Delicious)

User-generated content, consumer-generated media (blog,condivisione di file multimediali)


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La tag cloud del Web 2.0

Fonte: Wikipedia


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Alcuni problemi aperti

Trust: come garantire l’affidabilità dello user-generatedcontent?

Privacy: come proteggere la privacy degli utenti?

Access control: come regolare l’accesso alle risorse condivise?

Folksonomy: come renderle effettivamente utilizzabili?


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Indice


2 Web 2.0

3 Semantic Web



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Cos’è il Semantic Web

The Semantic Web is not a separate Web but an

extension of the current one, in which information is given

well-defined meaning, better enabling computers and

people to work in cooperation. The first steps in weaving

the Semantic Web into the structure of the existing Web

are already under way. In the near future, these

developments will usher in significant new functionality as

machines become much better able to process and

“understand” the data that they merely display at

present.3

3Tim Berners-Lee, James Hendler, Ora Lassila. The Semantic Web. Scientific American, May 2001


http://www.sciam.com/article.cfm?id=the-semantic-web

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The Semantic Web stack (o layer cake)

Fonte: World Wide Web Consortium


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Caratteristiche

Il Semantic Web nasce dalla volontà di creare un insieme distrumenti standard per una descrizione delle risorse che siaprocessabile dalle macchine, così da automatizzare il processodi reperimento e scelta di informazioni e servizi

Lo scopo è la costruzione di un framework di servizi che puòessere integrato all’interno del Web attuale

Come la maggior parte degli standard adottati nel Web, ibuilding block del Semantic Web sono definiti dalle specifichetecniche del World Wide Web Consortium


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URI/IRI (Uniform/Internationalized Resource Identifiers)

Gli URI/IRI sono, assieme al protocollo HTTP(S) e allinguaggio HTML, una delle basi su cui si fonda il Web

Gli URI sono identificatori costruiti con una precisa sintassi

La loro funzione è identificare univocamente una qualsiasirisorsa (anche non digitale e/o disponibile via Internet)

URL (Uniform Resource Locator) e URN (Uniform ResourceName) sono sottoinsiemi degli URI

Gli IRI sono un’estensione degli URI, realizzata per permetterel’utilizzo di caratteri non ASCII

In quanto tali, gli URI sono un sottoinsieme degli IRI


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Esempi di URI/IRI

ftp://ftp.is.co.za/rfc/rfc1808.txt

http://www.ietf.org/rfc/rfc2396.txt

ldap://[2001:db8::7]/c=GB?objectClass?one

mailto:[email protected]

news:comp.infosystems.www.servers.unix

tel:+1-816-555-1212

telnet://192.0.2.16:80/

urn:oasis:names:specification:docbook:dtd:xml:4.1.2

http://www.astronomía.net/estrella/vega.html

mailto:josé.ramí[email protected]


ftp://ftp.is.co.za/rfc/rfc1808.txthttp://www.ietf.org/rfc/rfc2396.txtldap://[2001:db8::7]/c=GB?objectClass?onemailto:[email protected]:comp.infosystems.www.servers.unixtel:+1-816-555-1212telnet://192.0.2.16:80/urn:oasis:names:specification:docbook:dtd:xml:4.1.2http://www.astronom�a.net/estrella/vega.htmlmailto:jos�.ram�[email protected]

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XML (Extensible Markup Language)

Fornisce un formato standard per la rappresentazione dei dati

È un metalinguaggio, cioè un linguaggio che fornisce uninsieme di costrutti per la creazione di linguaggi checondividono la stessa sintassi

È un sottoinsieme dell’SGML (Standard Generalized MarkupLanguage), un metalinguaggio di marcatura sviluppatonell’ambito dell’editoria tradizionale, e diventato standard nel1986

L’HTML appartiene alla stessa famiglia, in quanto linguaggiodefinito attraverso l’SGML

L’XHTML è la ridefinizione dell’HTML a partire dall’XML


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Un esempio di documento XML che usa il “dialetto” RSS

1 2 3 4 < t i t l e>Pu b l i c a t i o n s @ DaWSec5 h t t p : //www. dicom . u n i n s u b r i a . i t /dawsec /? se c=pubs6 Mon , 08 Sep 2008 10 : 0 6 : 3 0 +02007 8 < t i t l e>Barbara Carminat i , E l ena F e r r a r i , Andrea Perego . S e c u r i t y

and Pr i v a c y i n S o c i a l Networks (2008) . I n : Ency c l oped i a o fI n f o rma t i o n Sc i enc e and Technology , 2nd Ed i t i o n . IG IPub l i s h i n g , pp . 3369−3376 , 2008.

9 Book ch ap t e r s10 h t t p : //www. dicom . u n i n s u b r i a . i t / dawsec /pubs/ IST3369 . pdf11 12 13


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RDF (Resource Description Framework)

È il linguaggio utilizzato per descrivere ogni risorsa identificatada un URI/IRI

Ogni enunciato RDF ha la forma di una tripla〈soggetto, predicato , oggetto〉, in cui ognuna delle componentiè identificata da un URI/IRI

Tale sintassi viene astratta utilizzando un modello a grafo incui soggetto e oggetto sono nodi, mentre i predicati sono archietichettati e orientati:

soggetto oggettopredicato

L’RDF è comunque esprimibile utilizzando la sintassi dell’XML


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Un esempio di documento (grafo) RDF

http://www.example.org

http://authority.example.org/foaf.rdf#alice

2007-12-14

http://xmlns.com/foaf/0.1/maker

http://purl.org/dc/terms/0.1/issued

1 2 5 < r d f : D e s c r i p t i o n r d f : a b o u t=" h t t p : //www. example . o rg ">6 < f o a f :m a k e r

r d f : r e s o u r c e=" h t t p : // a u t h o r i t y . example . o rg / f o a f . r d f#a l i c e " />7 2007−12−148 9


http://www.example.orghttp://authority.example.org/foaf.rdf#alicehttp://xmlns.com/foaf/0.1/makerhttp://purl.org/dc/terms/0.1/issued

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SPARQL (Simple Protocol and RDF Query Language)

Definisce un protocollo e un linguaggio per interrogare grafiRDF

Attraverso di esso è possibile estrarre, da uno o più grafi RDF,enunciati che soddisfino certe condizioni

Il protocollo descrive struttura e contenuto dei messaggi chedevono essere scambiati tra l’agent che effettua la query equello che che risponde ad essa (endpoint)

Il linguaggio è modellato a partire dall’SQL


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RDFS (RDF Schema) I

Permette la definizione di vocabolari RDF, attraverso cui èpossibile classificare e descrivere le proprietà delle risorse

I due costrutti principali sono rdfs:Class e rdf:Property

rdfs:Class viene impiegato per definire classi di risorse chepossono essere soggetti o oggetti di enunciati RDF

rdfs:Property è impiegato per definire i predicati (che in RDFsono denominati proprietà)


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RDFS (RDF Schema) II

Per le classi è possibile definire relazioni di sottoclasse(rdfs:subClassOf)

Per le proprietà è possibile definire relazioni di sottoproprietà(rdfs:subPropertyOf), oltre a specificare su quali (classi di)risorse si applica (rdfs:domain, rdfs:range)

Altri costrutti supportati da RDFS:contenitori (per descrivere gruppi di risorse)collezioni RDF (contenitori “chiusi”)reificazione (per esprimere enunciati che hanno come soggettoe/o oggetto altri enunciati)


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OWL (Web Ontology Language) I

Estende RDFS con ulteriori costrutti per la definizione di classie proprietà, attraverso cui è possibile definire ontologie OWL eutilizzare motori inferenziali per il ragionamento automatico

Alcune caratteristiche:relazioni di equivalenza, disgiunzione, congiunzione enegazione; restrizioni su proprietà

proprietà simmetriche, transitive, inverse, funzionali


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OWL (Web Ontology Language) II

Esistono tre “versioni” di OWL:OWL Lite: decidibile (complessità di tipo esponenziale)

OWL DL: decidibile (complessità di tipo esponenziale nondeterministico)

OWL Full: indecidibile

Tra di essi vale la relazione:

OWL Lite ⊂ OWL DL ⊂ OWL Full (⊃ RDFS)


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RIF (Rule Interchange Format)

I linguaggi a regole costituiscono un’ulteriore estensionesemantica, che permette di aumentare l’espressività di OWLEsistono diversi linguaggi a regole per il Semantic Web (ad es.,SWRL e N3Logic), che utilizzano come base le regole di Horn:

p1 ∧ · · · ∧ pn → q

L’importanza delle regole sta nel fatto che possono essereutilizzate per svariate applicazioni. Ad es.:

specifica di regole inferenziali non supportate da RDF/OWLspecifica di politiche per il controllo dell’accesso e per laprotezione della privacyspecifica di preferenze degli utenti

Il RIF definische un formato standard per l’interscambio diregole, in modo da far comunicare tra loro sistemi cheimpiegano linguaggi a regole e motori inferenziali diversi


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Le ultime componenti dello stack

Unifying logic Fornisce un framework logico che permette diintegrare i livelli sottostanti

Proof Permette di verificare la correttezza delle inferenze

Trust Verifica l’attendibilità delle informazioni veicolate dailivelli sottostanti. Il livello precedente (proof) èutilizzato per verificare l’attendibilità di informazioniinferite

Crypto Utilizzo di tecniche crittografiche per garantirel’autenticità, ed eventualmente la confidenzialità,delle informazioni

UI & Applications Usufruiscono dei servizi e informazioni fornitedai livelli sottostanti


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Indice


2 Web 2.0

3 Semantic Web



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Vantaggi per il Semantic Web

Alcuni esempi:

Collaborative tagging Uno dei maggiori problemi del Semantic Webè l’acquisizione e l’aggiornamento della conoscenza:le folksonomy forniscono una soluzione al problema

Collaborative rating Può fornire un supporto per il livello delSemantic Web denominato trust, per deciderel’affidabilità delle informazioni


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Vantaggi per il Web 2.0

Le ontologie possono essere utilizzate per dare ordine e unaprecisa semantica alle folksonomy, e a garantirel’interoperabilità semantica tra folksonomy diverse

A partire da ciò, diventa possibile integrare metadati del Web2.0 con metadati del Semantic Web, e ad applicare sui primitutti gli strumenti che il Semantic Web offre (interrogazioni,regole, inferenza, etc.)

Il risultato è una semplificazione della procedura necessaria alreperimento e aggregazione di informazioni, alla valutazionedella loro attendibilità, all’applicazione di politiche in sensolato (ad es., preferenze degli utenti, controllo dell’accesso,protezione della privacy)


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Letture consigliate

La voce “Web 2.0” in Wikipedia fornisce un’elenco didocumenti in cui viene discusso il “significato” del termine

Sul Semantic Web: Tim Berners-Lee, James Hendler, OraLassila. The Semantic Web. Scientific American, May 2001


http://www.sciam.com/article.cfm?id=the-semantic-web

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Riferimenti utili I

Ajax (Asynchronous Javascript and XML):http://en.wikipedia.org/wiki/AJAX

DOM (Document Object Model):http://en.wikipedia.org/wiki/Document_Object_Model

XMLHttpRequest:http://en.wikipedia.org/wiki/XMLHttpRequest

XML (Extensible Markup Language):http://www.w3.org/XML/

XHTML (Extensible Hypertext Markup Language):http://www.w3.org/MarkUp/

XSL (Extensible Stylesheet Language):http://www.w3.org/Style/XSL/


http://en.wikipedia.org/wiki/AJAXhttp://en.wikipedia.org/wiki/Document_Object_Modelhttp://en.wikipedia.org/wiki/XMLHttpRequesthttp://www.w3.org/XML/http://www.w3.org/MarkUp/http://www.w3.org/Style/XSL/

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Riferimenti utili II

XSLT (XSL Transformations): http://www.w3.org/TR/xslt

Web Services: http://www.w3.org/2002/ws/

SOAP (Simple Object Access Protocol):http://www.w3.org/TR/soap/

RDF (Resource Description Framework):http://www.w3.org/RDF/

SPARQL (Simple Protocol and RDF Query Language):http://www.w3.org/TR/rdf-sparql-query/

RDFS (RDF Schema):http://www.w3.org/TR/rdf-schema/

OWL (Web Ontology Language):http://www.w3.org/2004/OWL/


http://www.w3.org/TR/xslthttp://www.w3.org/2002/ws/http://www.w3.org/TR/soap/http://www.w3.org/RDF/http://www.w3.org/TR/rdf-sparql-query/http://www.w3.org/TR/rdf-schema/http://www.w3.org/2004/OWL/

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Riferimenti utili III

Microformats: http://microformats.org/

GRDDL (Gleaning Resource Descriptions from Dialects ofLanguages): http://www.w3.org/2001/sw/grddl-wg/

RIF (Rule Interchange Format):http://www.w3.org/2005/rules/


http://microformats.org/http://www.w3.org/2001/sw/grddl-wg/http://www.w3.org/2005/rules/

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