Web 3.0. Szemantikus web

Hasonló dokumentumok
Szolgáltatások és alkalmazások (VITMM131)

Web 3.0. Szemantikus web

Szemantikus Web: egy rövid bevezetés március 18

Adatbázisok MSc. 12. téma. Ontológia és SPARQL

Szemantikus Web: egy rövid bevezetés

Szemantikus Web Semantic Web A szemantikus web alkalmas megközelítés, illetve megfelel nyelvekkel, eszközökkel támogatja az intelligens információs

Fülöp Csaba, Kovács László, Micsik András

Szemantikus Web Semantic Web A szemantikus web alkalmas megközelítés, illetve megfelel nyelvekkel, eszközökkel támogatja az intelligens információs

Szemantikus világháló a BME-n

Név: Neptun kód: április

Név: Neptun kód: május 23. Komplex MI alkalmazások vizsga Rendelkezésre álló idő: 75 perc 1. Vizsgálja meg a következő RDF leírást:

SZEMANTIKUS WEB. Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

matematikus-informatikus szemével

Amit a Szemantikus Webrôl feltétlenül tudni kell

Alkalmazásokban. Dezsényi Csaba Ovitas Magyarország kft.

Bánki Zsolt István Csáki Zoltán Petőfi Irodalmi Múzeum Könyvtár és Informatika. Networkshop 2014 Pécs

A szemantikus Web. Alkalmazott Informatikai Intézeti Tanszék MŰSZAKI INFORMATIKA Dr.Dudás László 0.

Ontológia nyelvek (Szemantikus Világhálótól...)

A Szemantikus Web 2. Alkalmazott Informatikai Intézeti Tanszék MŰSZAKI INFORMATIKA Dr.Dudás László 0.

A szemantikus világháló oktatása

Önálló labor feladatkiírásaim tavasz

Tudásalapú információ integráció

SZEMANTIKUS WEB. Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

Szemantikus Technológia

A Szemantikus világháló alapjai

Ungváry Rudolf: Tezauruszok mint kisvilágok. Kapcsoltság a fogalmak között

SZEMANTIKUS WEB. Integrációs és ellenőrzési technikák VIMIAC04, tavasz

Emerald: Integrált jogi modellező keretrendszer

Szemantikus technológiák területei. Rácz Gábor,

Szemantikus adatbázisok. Nagypál Gábor

Tudásalapú információ-kereső rendszerek elemzése és kifejlesztése

Hely- és kontextusfüggő alkalmazások fejlesztését támogató keretrendszer mobil környezetben

SZEMANTIKUS WEB, ONTOLÓGIÁK 4. Előadás. Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

Microsoft SQL Server telepítése

Top 10 fogyasztói trend 2015-ben

Ismeretalapú modellezés XI. Leíró logikák

Adatbányászat és Perszonalizáció architektúra

1. Melyik szabvány foglalkozik dokumentumok tulajdonságainak megfogalmazásával? a. RDFS b. FOAF c. Dublin Core d. DBPedia

Bevezetés s a szemantikus technológi

Internet és világháló

KOPI. KOPI A fordítási plágiumok keresője MTA SZTAKI DSD. Pataki Máté Kovács László. Department of Distributed Systems

SZEMANTIKUS WEB. Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

Semantic Web. Gombos Gergő

Gráfok mindenhol. x $ SZENDI-VARGA JÁNOS IOT SOCIAL NETWORKS FRAUD DETECTION MASTER DATA MANAGEMENT RECOMMENDATION ENGINES. Internet of Things

ONTOLÓGIÁK, OWL2, DL 7. Előadás. Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

Google App Engine az Oktatásban 1.0. ügyvezető MattaKis Consulting

INFORMATIKA ÁGAZATI ALKALMAZÁSAI. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

Adatbázisok elmélete

Ungváry Rudolf: Relex Relációkat és lexikai egységeket kezelő névtérszerkesztő a weben

Petőfi Irodalmi Múzeum. megújuló rendszere technológiaváltás

Multimédiás adatbázisok

ADATBÁZIS-KEZELÉS - BEVEZETŐ - Tarcsi Ádám, ade@inf.elte.hu

Kiss Gergő, Kovács László, Micsik András, Moldován István

Térképek jelentése és elemzése

Debreceni Egyetem Informatikai Kar

Csima Judit szeptember 6.

Rendszer szekvencia diagram

RDFS. (Resource Description Frameworks Schema) Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

KÉPI INFORMÁCIÓK KEZELHETŐSÉGE. Forczek Erzsébet SZTE ÁOK Orvosi Informatikai Intézet. Összefoglaló

Adatbázis rendszerek 7. előadás State of the art

Angol Középfokú Nyelvvizsgázók Bibliája: Nyelvtani összefoglalás, 30 kidolgozott szóbeli tétel, esszé és minta levelek + rendhagyó igék jelentéssel

MODÁLIS SEGÉDIGÉK (Modal Auxiliaries)

Pozícióinformáció. Sikeres helyfüggő szolgáltatások mobilra

MS ACCESS 2010 ADATBÁZIS-KEZELÉS ELMÉLET SZE INFORMATIKAI KÉPZÉS 1

Adatbázis, adatbázis-kezelő

SAS szoftverek felhasználási lehetőségei a felsőoktatásban

MIKOVINY SÁMUEL TÉRINFORMATIKAI EMLÉKVERSENY

Internetes keresés. Dr. Nyéki Lajos 2019

Ahol a kvantum mechanika és az Internet találkozik

Fejlett kereső és lekérdező eszközök egy elektronikus szakfolyóirathoz (IBVS)

Programozás alapjai Bevezetés

SZEMANTIKA ÉS PRAGMATIKA A TERMINOLÓGIÁBAN

Networkshop Szemantikusan annotált tartalom létrehozása intelligens szövegfeldolgozó eszközök támogatásával. Héder Mihály MTA SZTAKI

Cloud computing. Cloud computing. Dr. Bakonyi Péter.

Adatbázisok elmélete 9. előadás

LIDO formátum előállítása MARC forrásból az Europeana számára

Mindent olyan egyszerűvé kell tenni, amennyire csak lehet, de nem egyszerűbbé.

XML alapú adatbázis-kezelés. (Katona Endre diái alapján)

A jövő elektronikus beszámolója IFRS és XBRL

Mesterséges Intelligencia Elektronikus Almanach

Az adatok a vállalat kulcsfontosságú erőforrásai. Az információs rendszer adatai kezelésének két alapvető változata:

A Békés Megyei Könyvtár Elektronikus Könyvtárának kialakítása

KAPCSOLT NYÍLT KORMÁNYZATI ADATOK BIZTONSÁGA

Az ELTE Egyetemi Könyvtár Metszet-, Térkép-, és Tájképgyűjteménye

Automatizált Marketing Webshopoknak

Informatikai alapismeretek Földtudományi BSC számára

Oracle SQL Developer Data Modeler és a DW adatmodellezés. Gollnhofer Gábor Meta Consulting Kft.

Többnyelvű tezaurusz építése és szolgáltatása webes környezetben

SQL jogosultság-kezelés. Privilégiumok Grant és Revoke Grant Diagrammok

DSD. A W3C Magyar Iroda Akadálymentesítési Törekvései Pataki Máté, Kovács László

Steps Towards an Ontology Based Learning Environment. Anita Pintér Corvinno Technologia Transzfer Kft

Szolgáltatásintegráció (VIMIM234) tárgy bevezető

2. 3. Keresés az Interneten. Navigáció az Interneten: Megoldások. Internetes keresés buktatói. 1. Keresőmotorok. Webes keresési lehetőségek

Enterprise extended Output Management. exom - Greendoc Systems Kft. 1

A fordítóprogramok szerkezete. Kódoptimalizálás. A kódoptimalizálás célja. A szintézis menete valójában. Kódoptimalizálási lépések osztályozása

Mindent olyan egyszerűvé kell tenni, amennyire csak lehet, de nem egyszerűbbé. (Albert Einstein) Halmazok 1

A tananyag beosztása, informatika, szakközépiskola, 9. évfolyam 36

Korszerű oktatási környezet kialakítása az eenvplus projektben. Márkus Béla

Ontológia kezelő modul tervezése szöveges információt kezelő informatikai

Átírás:

Web 3.0 Szemantikus web

Tartalom Web 3.0 szemantikus web 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 2

The-name-of-the-game... A szemantika (magyarul jelentéstan, ám ez a terminológia az utóbbi időkben egyre kevésbé pontos) a nyelvészet egyik részterülete, amely a nyelvi formák (szavak, szimbólumok stb.) jelentésével illetve jelentésváltozásaival foglalkozik. Eredetileg csak szójelentéssel foglalkozott, de a generatív nyelvészet megjelentése óta a mondatjelentést is vizsgálja. Hasonlóképpen a formális nyelvek elméletében a szemantika az adott formális nyelv szintaxisa által meghatározott szavak jelentését definiáló szabályok összessége. [1] (Wikipedia) 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 3

Mi a Web 3.0? Az emberek nem tudnak megegyezni (...az elnevezésben, a definícióban, a létezésében) The Semantic Web (or Web 3.0) promises to organize the worlds information in a dramatically more logical way than Google can ever achieve with their current engine design. (Marc Fawzi, Evolving Trends) Web 2.0 is a marketing term, and I think you ve just invented Web 3.0 (Eric Schmidt, CEO of Google 2001-2011) If Web 2.0 was so hot, how about Web 3.0? This has been a recurrent theme of would-be meme-engineers who want to position their startup as the next big thing. (Tim O Reilly) 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 4

Mi lesz a Web 3.0? Milyen lehetne a Web 3.0? Hogyan szerveződnek majd a saját adataink? Mi fogunk szörfölni, vagy a gép csinálja helyettünk? Ugyanúgy fog kinézni a Web számomra is, mint mindenki más számára? Milyen technológiák lesznek közismertek? Melyek válnak elavulttá? 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 5

Szemantikus Web intro Alapdilemma: Az interneten meglévő tartalmak struktúrálatlanok. Nincs egy olyan rendszer az egész felett (overlay), ami segítene: merre mit találunk, hol vannak hasonló tartalmak, stb. Megoldás(?): szemantikus Web Internetre emelt intelligens réteg; globálisan skálázható Web; segít megtalálni a számunkra hasznos és érdekes tartalmat. A szemantikus web célja egy olyan infrastruktúra létrehozása, amely lehetővé teszi a Weben lévő adatok integrálását, a közöttük levő kapcsolatok definiálását és jellemzését, illetve az adatok értelmezését 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 6

Szemantikus Web (W3C def) The Semantic Web is about two things. It is about common formats for interchange of data, where on the original Web we only had interchange of documents. Also it is about language for recording how the data relates to real world objects. That allows a person, or a machine, to start off in one database, and then move through an unending set of databases which are connected not by wires but by being about the same thing. (W3C Semantic Web Activity - http://www.w3.org/2001/sw/) 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 7

Felhasznált irodalom Herman Iván, Szemantikus Web: egy rövid bevezetés, Magyarországi Web Konferencia, 2006. 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 8

A szemantikus Web felé... A jelenlegi Weben az információk különböző formákban állnak rendelkezésre: természetes nyelveken (angol, magyar, kínai, holland, ) grafikákon, képeken, audió és videó formákban stb. Emberek számára ez nem jelent igazán problémát! 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 9

A szemantikus Web felé... A Weben gyakran van szükség adatok kombinálására, koherens módon Pl.: a szállodai és az utazási adatok általában különböző forrásból származnak, habár együtt akarjuk őket használni Pl.: valamely kutatásnak különböző digitális könyvtárak anyagaira van szüksége terminológiai különbségek! Ezt is könnyedén megtesszük; egy fogalomról másikra asszociálni nekünk egyszerű! 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 10

Gépek, intelligens ágensek... A gépek buták! részleges információt nem tudnak használni a képek értelmezése még mindig komoly kutatás tárgya analógiákat nehezen tudnak automatikusan megtalálni az adatok kombinálása is nehézkes ugyanaz-e az <abc:alkotó> mint az <cba:író>? 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 11

Gyakorlati példák... Példa 1: Keresés A Google túl sok hamis/irreleváns találatot ad vissza Segítséget jelenthet, ha az adatforrásokhoz valamilyen további (esetleg alkalmazásfüggő) leírást lehetne hozzárendelni. 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 12

Gyakorlati példák... Példa 2: Utazásszervezés Egy automatikus utaztató rendszer, amely... ismeri a szokásaimat, kívánalmaimat; a múlt alapján további tudást alakít ki rólam; a helyi információt össze tudja kombinálni távoli információkkal, mint például: légitársaság adataival orvosi kérdésekkel, mint diétával, gyógyszerek hozzáférhetőségével naptáradatokkal, állami vagy vallási ünnepek adataival stb. 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 13

Gyakorlati példák... (folyt.) Példa 3: Adatbázisok integrációja Adatbázisok struktúrája, tartalma nagyon különböző lehet Sok alkalmazás alapul adatbázisok kombinációján: pl: cégösszeolvadások; biokémiai, orvosi, genetikai adatok; kormányzati és adminisztratív adatok Ezek az adatok legtöbbször a Weben vannak már (habár nem feltétlenül nyilvánosak) Az adatok, adatbázisok szemantikáját kell ismerni ahhoz, hogy kombinálhatók legyenek Az, hogy a szemantika hogy képződik le a konkrét adatbázisra, voltaképpen mellékes. 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 14

Mire van szükség? Az adatokat gépi kezelésre is elérhetővé kell tenni egyes esetekben az adat más adatokat ír le (mint a keresés esetén): ezek az ún. metaadatok máskor magát az adatokat kell kombinálni, például a naptáram vagy utazási szokásaim esetén Az adatokat össze kell tudni olvasztani, kombinálni, és mindezt a Web nagyságrendjén A gépeknek következtetéseket is le kell tudnia vonni az adatokról (például hogy a használt terminológia azonos szemantikát takar ) 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 15

Mire van szükség (technikailag)? A szemantikus Web célja egy olyan infrastruktúra létrehozása, amely... lehetővé teszi a Weben lévő adatok integrálását, a közöttük levő kapcsolatok definiálását és jellemzését, az adatok értelmezését. 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 16

Szemantikus Web technológiák Mindehhez szükség van: 1.az erőforrások (resource) egyértelmű elnevezésére (azaz címzése):??? 2.az adatok összekapcsolására, leírására szolgáló általános adatmodellre:??? 3.az adatok a modell alapján való elérésére, lekérdezésére:??? 4.a közös terminológia definíciójára:??? 5.logikai következtetési rendszerekre:??? 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 17

Szemantikus Web technológiák Mindehhez szükség van: 1.az erőforrások (resource) egyértelmű elnevezésére (azaz címzése): URI 2.az adatok összekapcsolására, leírására szolgáló általános adatmodellre: RDF 3.az adatok a modell alapján való elérésére, lekérdezésére: SPARQL 4.a közös terminológia definíciójára: RDFS, OWL, SKOS 5.logikai következtetési rendszerekre: OWL, Rules Megjegyzés: Az URI nem szemantikus Web-specifikus, hanem egy jól elterjedt korábbi megoldás. A többi (RDF, OWL,...) a szemantikus Webre lettek kifejlesztve. 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 18

Egy példa... Egy egyszerű üzleti grafikon a Web-en: a tartalma világos, látszólag nem igényel további magyarázatot. DE ha ezt az ábrát egy vak felhasználó (pl. ágens?) számára szeretnénk elérhetővé tenni?... 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 19

Egy példa (folyt.) A kép tartalmát szövegesen is le szeretnénk írni (fontos az elérhetőséghez): adjunk meg metaadatot, amely leírja a képet legyen egy eszköz, amely (a metaadat alapján) egyszerű kimenetet állít elő használjunk szabványosított metaadat formalizmust Megjegyzés: Az ábra SVG-ben (vagyis egy grafikus XML leírás), így a grafika minden eleme megcímezhető egy URI segítségével! 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 20

Egy példa (folyt.) A metaadat állítások sorozata: a teljes ábra típusa egy grafikon, a grafikon «vonalas» típusú a grafika felirata egy (SVG) szövegelem a jelmagyarázat egyben egy hiperlink a hiperlink erre és erre a URI-ra mutat a teljes ábra a jelmagyarázatból, tengelyekből és adatgörbékből áll a görbék a teljes jogú és társult tagokat, illetve as összes tagot ábrázolják 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 21

Egy példa (folyt.) Az állítások hármas tagolást (triplet) mutatnak: Vmről állítunk valamit (pl. üzleti grafika ) összekapcsoljuk egy szövegelemmel (pl. vonalgrafika ) vagy külső adattal (URI) maga a kapcsolat is szemantikával bír (pl. típusa ). 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 22

RDF Resource Description Framework 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 23

RDF RDF (erő)forrásleíró keretrendszer (Resource Description Framework) Az állításokat a következő módon modellezhetjük: Forrás: egy elem, egy URI, literál,... Kapcsolat: irányított reláció két forrás között Állítás: két forrás egy őket összekapcsoló relációval RDF az ilyen típusú állítások általános modellje kifejezhető XML-ben, de más szintaxissal is (pl. n3) 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 24

RDF hármasok Az angol terminológia: triplets, triples, vagy statement magyarul: hármas, vagy állítás subject, predicate vagy property, object magyarul: alany, állítmány vagy tulajdonság, és tárgy Egy RDF hármas (s,p,o): s, p URI-k; o egy URI vagy egy literál jelentése: a p összekapcsolja az s -t az o -val az elnevezések/cimkék eszközei szintén a URI-k: http:// /abra.svg Példa: íme a teljes hármas: (http://.../abra.svg; http:// /tipus; vonalgrafika ) 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 25

RDF hármasok (folyt.) Bármely URI használható; vagyis egy XML fájl-ba is lehet címezni, nemcsak a teljes anyagra, pld: http://www.example.org/file.xml#xpointer(id('naptár')) http://www.example.org/file.html#naptár RDF a hármasok általános modellje: lényegében egy irányított, címkézett gráf csomópontok: alanyok és tárgyak élek: állítmányok (tulajdonságok) gépileg olvasható formátumokkal (RDF/XML, Turtle, n3, RXR, ) RDF/XML a hivatalos XML alapú formátum Nem a szintaxis a fontos, hanem a mögötte álló adatmodell! 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 26

Egy egyszerű RDF példa (RDF/XML) <rdf:description rdf:about="http://...#ábra"> <axsvg:ábratípus xml:lang="hu">business grafika</axsvg:ábratípus> <axsvg:aláírás rdf:resource="http://...#képaláírás"/> <axsvg:grafikatípus xml:lang="hu">vonal grafika</axsvg:grafikatípus> </rdf:description> 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 27

A URI-k alapvető szerepe RDF állítások bármilyen adatra vonatkozhatnak a Weben. A forrásokat egyértelműen azonosítják. Bárki kreálhat (meta)adatot bármely Web-erőforrásról, nem csak annak létrehozója. Pl.: ugyanazt az XML-alapú állományt le lehet írni egymástól eltérő terminológiákkal. Végeredményben: A URI-k ágyazzák az RDF-et a Webbe így lesz a Szemantikus Web szemantikus web 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 28

URI-k: összevonás URI-k használatának jelentős előnye: könnyűvé válik az adatok (logikai) összevonása Az összevonás megtehető az azonos URI-k alapján Egy gráfban: azonos URI-val rendelkező csomópontok egymással azonosíthatóak triviális módon összevonhatóak. Ez az összevonás az RDF modell nagyon fontos jellemzője a leírásokat különböző személyek, csoportok hozhatják létre, de az alkalmazás egységként kezelheti őket egyike azon területeknek, ahol az RDF-modell sokkal könnyebben használható, mint az XML 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 29

Példa az összevonásra 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 30

SPARQL SPARQL Protocol and RDF Query Language 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 31

RDF megvalósítása A gyakorlati alkalmazások milliós nagyságrendben kezelnek RDF hármasokat! szükség van nagy adatbázisokra szükség van lekérdező nyelvre bonyolultabb információk lekérdezésére Adatbázisok Többféle RDF adatbázis rendszer létezik Lekérdező nyelv Az adott adatmodellhez kapcsolódik Pl.: SQL a relációs adatmodellhez, XML Query az XML adatmodellhez RDF-hez: SPARQL (SPARQL Protocol and RDF Query Language) 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 32

Lekérdezések: SPARQL Az alapvető ötlet: Egy lekérdezés egy gráfmintát tartalmaz: PREFIX foaf: <http://xmlns.com/foaf/0.1/> SELECT * WHERE { }?person foaf:name?name.?person foaf:mbox?email. Vagyis, körülbelül: Add meg mindazon személyeket, akiknek meg van adva az email címük A specifikáció még nem teljes, de már nagyon sok implementáció és alkalmazás létezik... 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 33

Az RDF nem elegendő A kapcsolatok létrehozása és programból való használata működik, feltéve, hogy a program tudja, hogy milyen terminológiát használhat! Például használtuk a következő fogalmakat: naptáram, családnév, személynév, Ismertek-e ezek? Korrektek-e? A probléma egy kicsit hasonló egy adatbázis rekordtípus definiálásához 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 34

Megoldandó kérdések Mely terminológiák, szavak használhatók? Ismert-e a terminológia? Korrekt módon használjuk-e a tulajdonságokat? Van-e értelmük az adott erőforrások esetén? Lehet-e következetéseket levonni? Például: ha»ab«-től balra van,»bc«-től balra van, akkor balra van-e»ac«-től? nekünk nyilvánvaló, de egy programnak nem vagyis: levonhatják-e a programok ezeket a következtetéseket? Ha valaki más definiál egy állításhalmazt: ugyanaz-e, mint a mienk? 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 35

Ontológiák (RDFS, OWL) 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 36

Ontológiák A Szemantikus Webnek szüksége van ontológiákra: Def: Ontológia: Egy adott tudásterület leírására használt fogalmak és összefüggések definíciója 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 37

Ontológiák Szükség van egy Webontológia nyelvre, amellyel definiálni lehet: az adott kontexusban használható fogalmakat a tulajdonságokra érvényes korlátozásokat a tulajdonságok logikai jellemzőit a fogalmak és tulajdonságok ekvivalenciáját (vagy különbözőségét) stb. Az erre szolgáló specifikációk: RDFS (RDF Sémák) RDF szókészlet leírónyelv OWL (Webontológia nyelv) 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 38

Osztályok, erőforrások Gondoljunk az ismert, tradicionális ontológiákra: ismerjük az emlős fogalmát (valahonnan) minden delfin emlős Flipper egy delfin stb. Az RDFS definiálja az erőforrás és az osztály fogalmát: az RDF számára minden egy erőforrás egy osztály erőforrások ( egyedek ) lehetséges összessége Pl: emlős, delfin, 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 39

Osztályok, erőforrások Az erőforrások és az egyedek között relációk létesíthetők: típus ( typing ): vagyis egy egyed egy adott osztályhoz tartozásának jelzése ( Flipper egy delfin ) alosztály ( subclassing ): reláció két osztály között: az egyik osztály egyedei automatikusan a másiknak is egyedei ( minden delfin emlős ) Az RDFS ezeket a (tradicionális) fogalmakat formalizálja 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 40

RDFS Az RDFS fogalmak és definíciók RDF-ben vannak megfogalmazva. Az osztály egy speciális erőforrás, meghatározott URI-val A típus és alosztály egy-egy RDF tulajdonság......jól meghatározott és szabványosított szemantikával. Például: (http://...#emlős, rdf:type, rdfs:class) (http://...#delfin, rdf:type, rdfs:class) (http://...#delfin, rdfs:subclassof, http://...#emlős) (http://...#flipper, rdf:type, http://...#delfin) 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 41

Osztályok, erőforrások (RDF) Az RDFS definiálja a rdfs:resource, rdfs:class, rdf:type, rdfs:subclassof fogalmakat (ezek mind speciális, az ábrán névterekkel rövidített URI-k) 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 42

Következtetett tulajdonságok (#Flipper rdf:type #Emlős) nem része az eredeti RDF adathalmaznak de ki lehet következtetni az RDFS szabályokból Jobb RDF környezetek ezt az állítást is tartalmazzák 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 43

RDFS és OWL Az RDFS az ontológiák definiálásának alapszintje csak! Komplikáltabb definíciók esetén szükség van a következő szintre: Web Ontology Language (OWL) Az OWL hozzáad bonyolultabb lehetőségeket, mint például: osztályok konstrukciója (a meglévő osztályokból kiindulva) unióként, metszetként, komplemensként, stb. egyedek felsorolásával tulajdonságok segítségével a tulajdonságok logikai jellemzése (pld. tranzitivitás, szimmetria, függvény) stb. 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 44

OWL: osztályok úniója Lényegében egy halmazelméleti únió (lehetne metszet, komplemens, stb): 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 45

OWL: osztály definíciója tulajdonságokból Delfin ontológia: A delfin olyan emlős amely vízben él. A fenti kijelentés a delfinek osztályát definiálja: Vegyük az emlősök osztályát. Vegyük az él tulajdonságot. Tekintsük az emlősök osztályának azon egyedeit, amelyekre az él tulajdonságot alkalmazva a hármas tárgya a víz. Ez az osztály konstrukció az OWL-ban az ún. értéktartomány-korlátozás. 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 46

OWL: tulajdonságok logikai jellemzése Tulajdonságokat lehet szimmetrikusnak, tranzitívnek, függvénynek stb. deklarálni. Ezen definíciók alapján egy OWL-t értő környezet egy sor logikai nem triviális következtetést képes levonni! Pl.: A balra van tulajdonság tranzitivitásának definiálása, majd következtetés levonása: Ha»AB«-től balra van,»bc«-től balra van, akkor»ac«-től balra van Nekünk nyilvánvaló, de egy programnak nem! 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 47

Az OWL további lehetőségei Az ontológiák nagyon nagyok lehetnek: nagy figyelmet kell fordítani a karbantartásukra több részből (modulból) állhatnak a részeknek különböző eredetük lehet, melyeket integrálni kell Ezek Webontológiák. Vagyis az alkalmazások több, egymástól különböző ontológiát használhatnak, vagy ugyanazon ontológiát, de különböző nyelveken vagyis a terminológiák ekvivalenciája fontos kérdéssé válhat 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 48

Az OWL további lehetőségei OWL lehetőséget ad az osztályok/tulajdonságok ekvivalenciájára, verziókontrollra, stb. (http://...#delfin, owl:equivalentclass, http://...#dolphin) 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 49

Példa: kapcsolat az angol és a magyar között 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 50

De: az ontológiák bonyolultak! Nehéz egy teljes ontológiarendszert implementálni és egyes alkalmazások számára felesleges is lehet Innen az egyre bonyolultabb specifikációk réteges modellje, különböző megkötésekkel De: az RDFS, OWL-Lite és OWL-DL kiszámítható, míg ez nem igaz OWL Full-ra 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 51

OWL fejlesztési irányok Az OWL nem teljes, nem mindent lehet vele leírni, pl... nem képes valószínűségeket kifejezni: ez a kapcsolat adott valószínűséggel áll fenn analóg, fuzzy kapcsolatok kifejezése hiányzik Bizonyos következtetési láncok definiálása és kifejezése sem lehetséges. (Dávid, apja, Iván) (Iván, testvér, János) akkor szeretnénk, ha a rendszer a következő hármasra is következtetne: (János, nagybácsi, Dávid) Sajnos egy ilyen szabályt nem lehet az OWL-ban leírni, ez az un. Horn következtetési szabályokat igényli, amely másfajta logikákhoz kapcsolódik. 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 52

A szemantikus Web összképe A szemantikus Web lépcsős modellje: 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 53

Szemantikus web lépcsős modell Unicode és URI biztosítják az egységes nemzetközi karakterformátumot és az egységes címezhetőséget. XML réteg biztosítja, hogy a szemantikus web definíciókat egyéb XML alapú szabványokkal integrálhassuk. Önleíró, érvényesíthető dokumentumformátum jön létre. RDF és RDFS réteg biztosítja, hogy állításokat tehessünk az objektumokról URI-k segítségével, és olyan szótárakat készítsünk, amelyekre ezen URI-k hivatkozhatnak. Az ontológiaréteg lehetőséget ad bonyolultabb szótárak felépítésére. Itt már a különböző fogalmak közötti összefüggések is megadhatók. A digitális aláírás réteg a dokumentumok hitelességét igazolja. 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 54

Alkalmazási példák szemantikus web 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 55

Alkalmazási példák 1. Közösségi webportálok 2. Multimédia gyűjtemények 3. Vállalati webportál-kezelés 4. Web 3.0 keresőmotorok 5. Ágensek és szolgáltatások http://www.w3c.hu/forditasok/owl/rec-webont-req-20040210.html 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 56

1. alkalmazás: Közösségi webportálok A webportál egy olyan webhely, mely információtartalmat publikál valamilyen közös témáról, a tartalmat tipikusan a közösség tagjai szolgáltatják... akik gyakran indexelik is ezeket valamilyen téma alatt, de ez még kevés... 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 57

1. alkalmazás: Közösségi webportálok A webportálok definiálhatnak egy ontológiát a közösség számára, amely... egyrészt terminológiát nyújthat a tartalom leírására, másrészt axiómákat bocsáthat rendelkezésre, amelyek... új fogalmakat definiálhatnak az ontológia más fogalmainak felhasználásával. Pl: terminológia: "újságcikk", "publikáció", "személy, "szerző definíciók: "minden újságcikk publikáció", "minden publikáció szerzője ember Ezek a definíciók lehetővé teszik olyan újabb tények kikövetkeztetését, amelyek szükségszerűen igazak. Ezek a következtetések azután segítik a felhasználókat abban, hogy olyan találatokat kapjanak, amelyek nem lennének elérhetők a hagyományos kereső rendszerekkel. 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 58

2. alkalmazás: Multimédia gyűjtemények A gépek számára még a természetes nyelvű szövegekből történő információszerzésnél is nehezebb feladat az értékes szemantikai tartalom kiemelése a multimédiás anyagokból. Ontológiák segítségével szemantikai annotációkkal láthatjuk el a képek, hangok és egyéb, nem szöveges objektumok gyűjteményeit. 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 59

2. alkalmazás: Multimédia gyűjtemények (folyt.) A multimédia ontológiák kétféle típusba sorolhatók: média-specifikusak, vagy tartalom-specifikusak. A média-specifikus ontológiák taxonómiaszerűen osztályozhatják a médiatípusokat, és leírhatják a különböző médiumok tulajdonságait. (Pl. videó hossza) A tartalom-specifikus ontológiák leírják a forrás témáját (pl. szereplők). 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 60

2. alkalmazás: Multimédia gyűjtemények (folyt.) Példa: antik bútorokat ábrázoló kép-archívum Egy antik bútorokra vonatkozó ontológia segíthetné az ilyen archívumban való keresést! Taxonómia: különböző bútor típusok osztályozása. Az ontológia tárgyi tudást is ábrázolhat. Pl. az indexelő személy, egy antik komóddal kapcsolatban a stílus/korszak tulajdonsághoz a "késő György-korabeli" értéket rendeli. Ez lehetővé teszi annak kikövetkeztetését, hogy a "készítés ideje" tulajdonság érték valahol 1760 és 1811 közötti, valamint, hogy a bútor a brit kultúrához tartozik. 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 61

2. alkalmazás: Multimédia gyűjtemények (folyt.) A háttér-információk rendelkezésre állása nagymértékben megnövelheti a keresés hasznosságát. Egy másik opció az "alapértelmezett tulajdonságok" ábrázolása. Pl: A "késő György-korabeli komódok", egyéb információ hiányában úgy tekintendők, hogy mahagóni fából készültek. 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 62

3. alkalmazás: Vállalati webportál A nagyobb cégek jelentős számú weblapot használnak Pl.: sajtónyilatkozatok, áruajánlatok, esettanulmányok, ügyintézési eljárások, belső produktumismertetők és összehasonlítások, brosúrák és folyamatleírások... A felhasználó tipikus problémája, hogy ő esetleg más terminológiát használ: egy cégen belüli kereskedő, aki olyan reklám brosúrát keres, mely megfelel az eladási céljainak. egy cégen belüli műszaki ember, aki meghatározott műszaki ismeretek és korábbi, részletes tapasztalatok után kutat. egy projektvezető, aki a cég korábbi tapasztalatából merítve mintát keres egy bonyolult, többfázisú projekt előkészítéséhez és végrehajtáshoz. 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 63

3. alkalmazás: Vállalati webportál Hasznos lenne, ha... a felhasználók minden kategóriája egy külön taxonómiával rendelkezne, mely megfelel a saját szaknyelvének, és ezek a taxonómiák összekapcsolhatók lennének, hogy a fordítás automatikusan megtörténhessék. 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 64

4. alkalmazás: Web 3.0 keresőmotorok Szociális és nyelvi keresők Személyre szabott keresések Érdeklődési körnek megfelelő találatok Ajánlatok a többi hasonló felhasználótól Csak az érdekes oldalak megjelenítése A web eldugott, de számunkra releváns részének felderítése és megmutatása Pl.: StumbleUpon 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 65

5. alkalmazás: Ágensek és szolgáltatások A szemantikus Web lehetővé teszi az ágenseknek (intelligens ügynökprogramoknak), hogy megértsék és integrálják a különböző forrásokból származó információkat. Pl: szabadidő tevékenységet tervező ágens A felhasználó preferenciáiból kiindulva (pl., hogy milyen filmeket kedvel, milyen ételeket fogyaszt szívesen) megtervezi annak esti programját. Megvizsgálhatja a filmekre és éttermekre vonatkozó elégedettségi statisztikákat és kritikákat is. 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 66

5. alkalmazás: Ágensek és szolgáltatások (folyt.) Ehhez szükség van: egy ágazati ontológiára amely az éttermek, szállodák stb. hálózatát ábrázolják egy szolgáltatási otológiára mely azokat a fogalmakat reprezentálja, amelyeket az egyes szolgáltatásoknál használnak. 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 67

Összegzés A WEB 3.0 még nem a mesterséges intelligenciáról szól Habár jobb és okosabb alkalmazásokat lehet rá építeni, mint a WEB 2.0-ra A távoli jövő A WebOS időszaka Intelligens és személyes rendszerek A.I. az interneten?! Web 4.0 Ha a WEB 2.0 = Facebook, és a WEB 3.0 = StumbleUpon, akkor a WEB 4.0 = SkyNet??? 2016. ősz Internet szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA04), BME-TMIT 68