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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/

/2015

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);

/2015

Websemanticoelinked data

PossiamodistingueredueprincipalifasidelWeb Semantico• laprimafase(1999-2006)dominatadaunapproccio‘forte’esintetico(topdown)dell’ontologiafondazionaleintesocomesistemadirappresentazionedellaconoscenzaa priori;

• lasecondafase(2006-incorso)governatadall’ approccio‘debole’(bottomup)deiLinked data.

/2015

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)

/2015

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

/2015

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

/2015

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)

/2015

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.

/2015

ResourceDescriptionFramework (RDF)

IlmodelloRDFcodificaidati(l’informazione)nellaformadiasserzioni(statements)formatedatre parti:

Øsoggetto:lapartedellatriplacheidentificalacosadescrittaovverola ‘risorsa’

Øpredicato:laproprietàdella risorsaØoggetto:ilvaloredellaproprietàdellarisorsa.Esempi:Antonella|vivea| BiellaAntonella|èautoredi|LinkeddataAntonella|èamicadi| Maria

/2015

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

/2015

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)

/2015

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)

/2015

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

/2015

Creare asserzioni/2

ID NOME LUOGO TIPO PRODUTTORE FORMATO

1234 BarbarescoStarderi 2005

Piemonte rosso La Spinetta 75 cl.

/2015

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)

/2015

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Linkrelazionali

ØIlinkrelazionaliesprimonouncollegamentotradiversidatasetpuntandoacose,persone,luoghipresentiinunaltrodatasetoinsiemedidati collegati

ØAttraversoilinksrelazionalisicolleganoentitàdidiversi datasetØSipuòadesempiocollegareunapersona(autore)allesueoperepresentiinunaltrodataseteadun’altrapersonadescrittainunaltrodataset

/2015

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

/2015

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

/2015

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

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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

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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