Web 2.0 -- Modulo B Web 2.0 e Semantic Web

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Introduzione
Web 2.0
Semantic Web
Semantic Web e Web 2.0
Web 2.0 – Modulo B
Web 2.0 e Semantic Web: tecnologie e applicazioni
Andrea Perego
DICOM, Università degli Studi dell’Insubria, Varese, Italy
I Semestre, 1o ottobre 2008 – 14 novembre 2008
Andrea Perego
Corso Web 2.0 – Modulo B
Introduzione
Web 2.0
Semantic Web
Cos’è il Web 2.0
Cos’è il Semantic Web
L’integrazione tra Web 2.0 e Semantic Web
Indice
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Introduzione
Cos’è il Web 2.0
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Web 2.0
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Semantic Web
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Andrea Perego
Introduzione
Web 2.0
Semantic Web
Cos’è il Web 2.0
Indice
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Introduzione
Cos’è il Web 2.0
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Web 2.0
3
Semantic Web
4
Andrea Perego
Introduzione
Web 2.0
Semantic Web
Cos’è il Web 2.0
Cos’è il Web 2.0
Non esiste una definizione condivisa
Alcune accezioni:
Un Web dove gli utenti sono sia fruitori che creatori di
contenuti
Un Web dove il feedback degli utenti influisce sui contenuti e
servizi forniti dai content / service provider
Un Web utilizzato dagli utenti come una piattaforma per la
creazione e condivisione di contenuti
Non indica un’evoluzione del Web in senso tecnologico, ma un
cambiamento di come gli utenti e gli sviluppatori utilizzano
tecnologie esistenti
Andrea Perego
Introduzione
Web 2.0
Semantic Web
Cos’è il Web 2.0
Storia del termine
Il termine “Web 2.0” compare per la prima volta nel 2004 come
titolo di una conferenza (la “Web 2.0 Conference” 1 , appunto)
La sua iniziale definizione sottolineava l’idea del “Web come
piattaforma”
A partire da esso furono coniati i termini:
“Web 1.0”: il Web prima del Web 2.0 – i.e., fino al 2001
“Web 1.5”: la fase intermedia tra il Web 1.0 e il Web 2.0
“Web 3.0”: il Web dopo il Web 2.0
1
URL: http://www.web2summit.com/web2con
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Introduzione
Web 2.0
Semantic Web
Cos’è il Web 2.0
Alcune possibili distinzioni
Web 1.0: pagine Web statiche (HTML) pubblicate da content
provider e utenti con account su server
Web 1.5: pagine Web dinamiche (HTML + CGI + database)
pubblicate da content provider e utenti con accesso a servizi di
hosting
Web 2.0: il Web come piattaforma per la creazione,
aggregazione e condivisione di contenuti da parte degli utenti
finali
Web 3.0: il Web come piattaforma per la creazione,
aggregazione e condivisione di contenuti e servizi da parte
degli utenti finali
Andrea Perego
Introduzione
Web 2.0
Semantic Web
Cos’è il Web 2.0
Il Web 2.0 secondo Tim Berners-Lee (2006)
Web 1.0 was all about connecting people. It was an
interactive space, and I think Web 2.0 is of course a piece
of jargon, nobody even knows what it means. If Web 2.0
for you is blogs and wikis, then that is people to people.
But that was what the Web was supposed to be all along.
And in fact, you know, this ‘Web 2.0,’ it means using the
standards which have been produced by all these people
working on Web 1.0.2
2
Intervista a Tim Berners-Lee, 22 agosto 2006:
http://www.ibm.com/developerworks/podcast/dwi/cm-int082206txt.html
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Introduzione
Web 2.0
Semantic Web
Cos’è il Web 2.0
Tecnologie impiegate nel Web 2.0
(X)HTML + CSS: separazione tra rappresentazione e
presentazione di un documento
XML, XPath, XQuery, XSLT: rappresentazione, estrazione,
trasformazione dei dati
RSS, Atom: Web syndacation
Microformats ((X)HTML + RDF), GRDDL: integrazione di
metadati in pagine Web e loro estrazione
Web Service (SOAP + WSDL, REST): API standardizzate che
permettono l’utilizzo e l’aggregazione di servizi
Ajax (JavaScript + XML + Web Service): il Web come
desktop application, creazione di mash-up
Andrea Perego
Introduzione
Web 2.0
Semantic Web
Cos’è il Web 2.0
Alcuni framework e servizi impiegati dal Web 2.0
Wiki
Forum
Weblog
Virtual community
Social networking
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Introduzione
Web 2.0
Semantic Web
Cos’è il Web 2.0
Attività specifiche del Web 2.0
Collaborative Web sites (Wikipedia)
Collaborative rating (Amazon)
Collaborative/social tagging → folksonomy (Delicious)
User-generated content, consumer-generated media (blog,
condivisione di file multimediali)
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Introduzione
Web 2.0
Semantic Web
Cos’è il Web 2.0
La tag cloud del Web 2.0
Fonte: Wikipedia
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Introduzione
Web 2.0
Semantic Web
Cos’è il Web 2.0
Alcuni problemi aperti
Trust: come garantire l’affidabilità dello user-generated
content?
Privacy: come proteggere la privacy degli utenti?
Access control: come regolare l’accesso alle risorse condivise?
Folksonomy: come renderle effettivamente utilizzabili?
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Web 2.0
Semantic Web
Cos’è il Web 2.0
Indice
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Introduzione
Cos’è il Web 2.0
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Web 2.0
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Semantic Web
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Introduzione
Web 2.0
Semantic Web
Cos’è il Web 2.0
The Semantic Web is not a separate Web but an
extension of the current one, in which information is given
well-defined meaning, better enabling computers and
people to work in cooperation. The first steps in weaving
the Semantic Web into the structure of the existing Web
are already under way. In the near future, these
developments will usher in significant new functionality as
machines become much better able to process and
“understand” the data that they merely display at
present.3
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Tim Berners-Lee, James Hendler, Ora Lassila. The Semantic Web. Scientific American, May 2001
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Introduzione
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Semantic Web
Cos’è il Web 2.0
The Semantic Web stack (o layer cake)
Fonte: World Wide Web Consortium
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Introduzione
Web 2.0
Semantic Web
Cos’è il Web 2.0
Caratteristiche
Il Semantic Web nasce dalla volontà di creare un insieme di
strumenti standard per una descrizione delle risorse che sia
processabile dalle macchine, così da automatizzare il processo
di reperimento e scelta di informazioni e servizi
Lo scopo è la costruzione di un framework di servizi che può
essere integrato all’interno del Web attuale
Come la maggior parte degli standard adottati nel Web, i
building block del Semantic Web sono definiti dalle specifiche
tecniche del World Wide Web Consortium
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Introduzione
Web 2.0
Semantic Web
Cos’è il Web 2.0
URI/IRI (Uniform/Internationalized Resource Identifiers)
Gli URI/IRI sono, assieme al protocollo HTTP(S) e al
linguaggio HTML, una delle basi su cui si fonda il Web
Gli URI sono identificatori costruiti con una precisa sintassi
La loro funzione è identificare univocamente una qualsiasi
risorsa (anche non digitale e/o disponibile via Internet)
URL (Uniform Resource Locator) e URN (Uniform Resource
Name) sono sottoinsiemi degli URI
Gli IRI sono un’estensione degli URI, realizzata per permettere
l’utilizzo di caratteri non ASCII
In quanto tali, gli URI sono un sottoinsieme degli IRI
Andrea Perego
Introduzione
Web 2.0
Semantic Web
Cos’è il Web 2.0
Esempi di URI/IRI
ftp://ftp.is.co.za/rfc/rfc1808.txt
http://www.ietf.org/rfc/rfc2396.txt
ldap://[2001:db8::7]/c=GB?objectClass?one
mailto:[email protected]
news:comp.infosystems.www.servers.unix
tel:+1-816-555-1212
telnet://192.0.2.16:80/
urn:oasis:names:specification:docbook:dtd:xml:4.1.2
http://www.astronomía.net/estrella/vega.html
mailto:josé.ramí[email protected]
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Web 2.0
Semantic Web
Cos’è il Web 2.0
XML (Extensible Markup Language)
Fornisce un formato standard per la rappresentazione dei dati
È un metalinguaggio, cioè un linguaggio che fornisce un
insieme di costrutti per la creazione di linguaggi che
condividono la stessa sintassi
È un sottoinsieme dell’SGML (Standard Generalized Markup
Language), un metalinguaggio di marcatura sviluppato
nell’ambito dell’editoria tradizionale, e diventato standard nel
1986
L’HTML appartiene alla stessa famiglia, in quanto linguaggio
definito attraverso l’SGML
L’XHTML è la ridefinizione dell’HTML a partire dall’XML
Andrea Perego
Introduzione
Web 2.0
Semantic Web
Cos’è il Web 2.0
Un esempio di documento XML che usa il “dialetto” RSS
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<? x m l v e r s i o n=" 1 . 0 " e n c o d i n g =" u t f −8" ?>
< r s s v e r s i o n=" 2 . 0 ">
<c h a n n e l>
< t i t l e > P u b l i c a t i o n s @ DaWSec</ t i t l e >
< l i n k> h t t p : //www . di c om . u n i n s u b r i a . i t / daw sec /? s e c=p u b s</ l i n k>
< l a s t B u i l d D a t e>Mon , 08 Sep 2008 10 : 0 6 : 3 0 +0200</ l a s t B u i l d D a t e>
<i t e m>
< t i t l e >B a r b a r a C a r m i n a t i , E l e n a F e r r a r i , Andr ea P e r e g o . S e c u r i t y
and P r i v a c y i n S o c i a l N e t w o r k s ( 2 0 0 8 ) . I n : E n c y c l o p e d i a o f
I n f o r m a t i o n S c i e n c e and T e c h n o l o g y , 2 nd E d i t i o n . I G I
P u b l i s h i n g , pp . 3369 −3376 , 2 0 0 8 .</ t i t l e >
<c a t e g o r y>Book c h a p t e r s</ c a t e g o r y>
< l i n k> h t t p : //www . di c om . u n i n s u b r i a . i t / daw sec / p u b s / IST 3369 . p d f</ l i n k>
</ i t e m>
</ c h a n n e l>
</ r s s>
Andrea Perego
Introduzione
Web 2.0
Semantic Web
Cos’è il Web 2.0
RDF (Resource Description Framework)
È il linguaggio utilizzato per descrivere ogni risorsa identificata
da un URI/IRI
Ogni enunciato RDF ha la forma di una tripla
hsoggetto, predicato, oggettoi, in cui ognuna delle componenti
è identificata da un URI/IRI
Tale sintassi viene astratta utilizzando un modello a grafo in
cui soggetto e oggetto sono nodi, mentre i predicati sono archi
etichettati e orientati:
soggetto
predicato
oggetto
L’RDF è comunque esprimibile utilizzando la sintassi dell’XML
Andrea Perego
Introduzione
Web 2.0
Semantic Web
Cos’è il Web 2.0
Un esempio di documento (grafo) RDF
http://authority.example.org/foaf.rdf#alice
http://xmlns.com/foaf/0.1/maker
http://www.example.org
http://purl.org/dc/terms/0.1/issued
2007-12-14
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<? x m l v e r s i o n=" 1 . 0 " ?>
<r d f : R D F x m l n s : f o a f=" h t t p : // x m l n s . com/ f o a f / 0 . 1 / "
x m l n s : r d f=" h t t p : //www . w3 . o r g /1999/02/22 − r d f −s y n t a x −n s#"
x m l n s : d c t e r m s=" h t t p : // p u r l . o r g / dc / t e r m s / 0 . 1 / ">
< r d f : D e s c r i p t i o n r d f : a b o u t =" h t t p : //www . e x a m p l e . o r g ">
<f o a f : m a k e r
r d f : r e s o u r c e =" h t t p : // a u t h o r i t y . e x a m p l e . o r g / f o a f . r d f# a l i c e " />
< d c t e r m s : i s s u e d>2007−12−14</ d c t e r m s : i s s u e d>
</ r d f : D e s c r i p t i o n>
</ r d f : R D F>
Andrea Perego
Introduzione
Web 2.0
Semantic Web
Cos’è il Web 2.0
SPARQL (Simple Protocol and RDF Query Language)
Definisce un protocollo e un linguaggio per interrogare grafi
RDF
Attraverso di esso è possibile estrarre, da uno o più grafi RDF,
enunciati che soddisfino certe condizioni
Il protocollo descrive struttura e contenuto dei messaggi che
devono essere scambiati tra l’agent che effettua la query e
quello che che risponde ad essa (endpoint)
Il linguaggio è modellato a partire dall’SQL
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Introduzione
Web 2.0
Semantic Web
Cos’è il Web 2.0
RDFS (RDF Schema) I
Permette la definizione di vocabolari RDF, attraverso cui è
possibile classificare e descrivere le proprietà delle risorse
I due costrutti principali sono rdfs:Class e rdf:Property
rdfs:Class viene impiegato per definire classi di risorse che
possono essere soggetti o oggetti di enunciati RDF
rdfs:Property è impiegato per definire i predicati (che in RDF
sono denominati proprietà)
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Introduzione
Web 2.0
Semantic Web
Cos’è il Web 2.0
RDFS (RDF Schema) II
Per le classi è possibile definire relazioni di sottoclasse
(rdfs:subClassOf)
Per le proprietà è possibile definire relazioni di sottoproprietà
(rdfs:subPropertyOf), oltre a specificare su quali (classi di)
risorse si applica (rdfs:domain, rdfs:range)
Altri costrutti supportati da RDFS:
contenitori (per descrivere gruppi di risorse)
collezioni RDF (contenitori “chiusi”)
reificazione (per esprimere enunciati che hanno come soggetto
e/o oggetto altri enunciati)
Andrea Perego
Introduzione
Web 2.0
Semantic Web
Cos’è il Web 2.0
OWL (Web Ontology Language) I
Estende RDFS con ulteriori costrutti per la definizione di classi
e proprietà, attraverso cui è possibile definire ontologie OWL e
utilizzare motori inferenziali per il ragionamento automatico
Alcune caratteristiche:
relazioni di equivalenza, disgiunzione, congiunzione e
negazione; restrizioni su proprietà
proprietà simmetriche, transitive, inverse, funzionali
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Introduzione
Web 2.0
Semantic Web
Cos’è il Web 2.0
OWL (Web Ontology Language) II
Esistono tre “versioni” di OWL:
OWL Lite: decidibile (complessità di tipo esponenziale)
OWL DL: decidibile (complessità di tipo esponenziale non
deterministico)
OWL Full: indecidibile
Tra di essi vale la relazione:
OWL Lite ⊂ OWL DL ⊂ OWL Full (⊃ RDFS)
Andrea Perego
Introduzione
Web 2.0
Semantic Web
Cos’è il Web 2.0
RIF (Rule Interchange Format)
I linguaggi a regole costituiscono un’ulteriore estensione
semantica, che permette di aumentare l’espressività di OWL
Esistono diversi linguaggi a regole per il Semantic Web (ad es.,
SWRL e N3Logic), che utilizzano come base le regole di Horn:
p1 ∧ · · · ∧ pn → q
L’importanza delle regole sta nel fatto che possono essere
utilizzate per svariate applicazioni. Ad es.:
specifica di regole inferenziali non supportate da RDF/OWL
specifica di politiche per il controllo dell’accesso e per la
protezione della privacy
specifica di preferenze degli utenti
Il RIF definische un formato standard per l’interscambio di
regole, in modo da far comunicare tra loro sistemi che
impiegano linguaggi a regole e motori inferenziali diversi
Andrea Perego
Introduzione
Web 2.0
Semantic Web
Cos’è il Web 2.0
Le ultime componenti dello stack
Unifying logic Fornisce un framework logico che permette di
integrare i livelli sottostanti
Proof Permette di verificare la correttezza delle inferenze
Trust Verifica l’attendibilità delle informazioni veicolate dai
livelli sottostanti. Il livello precedente (proof) è
utilizzato per verificare l’attendibilità di informazioni
inferite
Crypto Utilizzo di tecniche crittografiche per garantire
l’autenticità, ed eventualmente la confidenzialità,
delle informazioni
UI & Applications Usufruiscono dei servizi e informazioni fornite
dai livelli sottostanti
Andrea Perego
Introduzione
Web 2.0
Semantic Web
Cos’è il Web 2.0
Indice
1
Introduzione
Cos’è il Web 2.0
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Web 2.0
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Semantic Web
4
Andrea Perego
Introduzione
Web 2.0
Semantic Web
Cos’è il Web 2.0
Vantaggi per il Semantic Web
Alcuni esempi:
Collaborative tagging Uno dei maggiori problemi del Semantic Web
è l’acquisizione e l’aggiornamento della conoscenza:
le folksonomy forniscono una soluzione al problema
Collaborative rating Può fornire un supporto per il livello del
Semantic Web denominato trust, per decidere
l’affidabilità delle informazioni
Andrea Perego
Introduzione
Web 2.0
Semantic Web
Cos’è il Web 2.0
Vantaggi per il Web 2.0
Le ontologie possono essere utilizzate per dare ordine e una
precisa semantica alle folksonomy, e a garantire
l’interoperabilità semantica tra folksonomy diverse
A partire da ciò, diventa possibile integrare metadati del Web
2.0 con metadati del Semantic Web, e ad applicare sui primi
tutti gli strumenti che il Semantic Web offre (interrogazioni,
regole, inferenza, etc.)
Il risultato è una semplificazione della procedura necessaria al
reperimento e aggregazione di informazioni, alla valutazione
della loro attendibilità, all’applicazione di politiche in senso
lato (ad es., preferenze degli utenti, controllo dell’accesso,
protezione della privacy)
Andrea Perego
Introduzione
Web 2.0
Semantic Web
Letture consigliate
La voce “Web 2.0” in Wikipedia fornisce un’elenco di
documenti in cui viene discusso il “significato” del termine
Sul Semantic Web: Tim Berners-Lee, James Hendler, Ora
Lassila. The Semantic Web. Scientific American, May 2001
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Web 2.0
Semantic Web
Riferimenti utili I
Ajax (Asynchronous Javascript and XML):
http://en.wikipedia.org/wiki/AJAX
DOM (Document Object Model):
http://en.wikipedia.org/wiki/Document_Object_Model
XMLHttpRequest:
http://en.wikipedia.org/wiki/XMLHttpRequest
XML (Extensible Markup Language):
http://www.w3.org/XML/
XHTML (Extensible Hypertext Markup Language):
http://www.w3.org/MarkUp/
XSL (Extensible Stylesheet Language):
http://www.w3.org/Style/XSL/
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Introduzione
Web 2.0
Semantic Web
Riferimenti utili II
XSLT (XSL Transformations): http://www.w3.org/TR/xslt
Web Services: http://www.w3.org/2002/ws/
SOAP (Simple Object Access Protocol):
http://www.w3.org/TR/soap/
RDF (Resource Description Framework):
http://www.w3.org/RDF/
SPARQL (Simple Protocol and RDF Query Language):
http://www.w3.org/TR/rdf-sparql-query/
RDFS (RDF Schema):
http://www.w3.org/TR/rdf-schema/
OWL (Web Ontology Language):
http://www.w3.org/2004/OWL/
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Web 2.0
Semantic Web
Riferimenti utili III
Microformats: http://microformats.org/
GRDDL (Gleaning Resource Descriptions from Dialects of
Languages): http://www.w3.org/2001/sw/grddl-wg/
RIF (Rule Interchange Format):
http://www.w3.org/2005/rules/
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