Introduzione al Semantic Web

Prima di tutto è bene chiarire cosa si intenda per : la semantica è in pratica il significato che un’informazione racchiude. Noi utilizziamo una convenzione derivante dal linguaggio “libero” per descrivere il reale che ci circonda ed è per mezzo di essa che ci accordiamo sul significato delle parole, che diventano così dei significanti che descrivono gli oggetti reali (i referenti). L’essere umano processa il linguaggio utilizzando l’associazione di idee e riesce ad identificare in modo semplice un’enorme quantità di informazione soggiacente tramite i vari referenti del linguaggio

Pensando alla sconfinatezza dell’informazione accessibile tramite Internet quello che ci si chiede è allora perché non rendere anche le macchine consapevoli, almeno in parte, del significato di questo ammasso di documenti in perenne espansione. Quello che finora è stato fatto, a partire dagli albori del World Wide Web, è solo costruire una vastissima rete di collegamenti tra documenti standardizzandone la formattazione (tramite HTML) e uniformandone gli indirizzi (tramite URL). Tutto ciò è stato possibile mediante l’utilizzo di metadati invisibili all’utilizzatore ma necessari alle macchine al fine di renderizzare a video testi altrimenti informi.

Il World Wide Web di T. B. Lee

Il “Web” nacque trent’anni fa e chiunque sia vissuto dopo il 1983 ha potuto osservarne l’impressionante evoluzione; esso è il lascito dell’umanità verso le generazioni future e costituisce ad oggi l’opera più grande mai costruita, anche se noi spesso non ce ne rendiamo conto. L’uomo che lo inventò allora si fece vivo di nuovo nel 2001 e invitò i ricercatori a concentrarsi su quello che rende Internet davvero importante (addirittura al punto di assegnare ad un manufatto umano uno dei più alti riconoscimenti – il premio Nobel – cosa che sicuramente ha poca “semantica”) e cioè i dati in essa racchiusi.

Considerandone la mole e la crescita continua era dunque evidente la necessità di arricchire il WWW di strumenti capaci di descrivere alle macchine il significato dei documenti che esse dovevano processare al fine di rendere Internet un organismo finalmente cosciente dei propri mezzi. Come fare dunque per rendere possibile la machine readability? Le macchine dovevano utilizzare un metodo che “scimmiottasse” quello umano studiato per millenni dai filosofi, basato su categorie e relazioni. L’approccio alla costruzione del Semantic Web doveva dunque essere ontologico; si doveva rendere possibile la comprensione attraverso degli schemi di ordinamento dei “referenti”. Avevamo già definito la grammatica e la sintassi, ora ci serviva un modo per assegnare delle regole semantiche e uno schema che potesse essere percorribile e che fosse espandibile per descrivere così il tutto.

Il

Il Semantic Web è semplicemente un web of data descritto per mezzo di contesti e relazioni che si rifanno a una o più ontologie di riferimento. Per costruire tali ontologie si deve partire dall’assunto che ci siano due entità non numerabili che descrivano “l’essere e il non essere” (tutto e niente). Se confiniamo le ontologie tra queste due entità possiamo costruire le ontologie necessarie per la descrizione delle varie categorie del reale che ci circonda. In questo approccio schematico all’identificazione del significato si costruiscono delle connessioni standard verso informazioni correlate, per farlo si deve al contempo rendere tali informazioni “indirizzabili in modo univoco” (viene fatto per mezzo degli URI). Così due URI possono descrivere due istanze diverse dello stesso “referente semantico”, quindi appartengono alla stessa classe e hanno medesime proprietà, almeno parzialmente. Se si inseriscono in un database due schede prodotto per un negozio online ed entrambe sono riferibili a scarpe da ginnastica risulterà evidente per un utente comprendere che, anche se il loro identificativo è totalmente differente, esse sono appartenenti a tale categoria di oggetti, con caratteristiche simili e forma analoga. Ebbene, una macchina non è capace di fare questa assunzione se non tramite un arricchimento delle informazioni a corredo (le meta-informazioni) che descrivano i due record inseriti. Questo è possibile inserendo dei riferimenti ai due oggetti che puntino alla stessa classe ontologica. Procedendo iterativamente si arriverà dunque alla costruzione di una Semantic Network.

Il World Wide Web si compone principalmente di contenuti indirizzati esclusivamente agli esseri umani e dei link che ci consentono di attraversarlo saltando da un contenuto ad un altro. Normalmente un link (URL) consente all’utilizzatore di capire il motivo per il quale tale link è stato inserito, sarà dunque l’utente ad inferire la semantica di un dato collegamento, mentre la macchina che serve tale contenuto o quella che lo legge non avranno percezione alcuna del motivo che ha portato all’inserimento di un link in quel particolare punto della pagina e non vi sarà la presenza di un qualche costrutto logico utile alla caratterizzazione stessa del link in questione. Il Semantic Web, al contrario, è orientato proprio alle macchine, alle applicazioni software sviluppate con l’obiettivo di creare delle relazioni logiche tra contenuti (tra oggetti); esso viene caratterizzato dalle asserzioni (statements o triple) logiche che definiscono un’informazione secondo una logica descrittiva: un soggetto compirà un’azione su un oggetto o ne modificherà una qualche proprietà. Gli statements, dunque, conterranno le caratteristiche utili all’interpretazione logica e all’inferenza di fatti che un’applicazione potrà interpretare solo utilizzando delle logic rules in base al dominio. Il fine ultimo di questo approccio è quello di descrivere i dati, di linkarli semanticamente e di farlo in un modo standard e “aperto al mondo” (The Open World Assumption). L’informazione che verrà trattata in questo modo sarà per sua natura distribuita, dinamica e molto varia.

World Wide Web e Semantic Web a confronto
Caratteristica WWW Semantic Web
Componente fondamentale Contenuto non strutturato Asserzioni formali
Utilizzatori principali Esseri umani Applicazioni
Links Indicano la posizione Indicano posizione e significato
Vocabolario principale Istruzioni di formattazione Semantica e logica
Logica Informale/Non standard Description Logic

Classic Web VS Semantic Web

Il Web Semantico non compete con il WWW ma lo estende, fornendo possibilità prima non disponibili.

Un esempio potrebbe essere dato da una semplice query in un qualsiasi motore di ricerca in cui si chiede se Obama sia amico di Putin. Una risposta ad una domanda così semplice è già al di là delle possibilità degli attuali motori. La response sarà frutto di una semplice analisi delle parole che formano la frase al fine di trovare qualcosa di simile tra i titoli dei vari documenti contenuti in enormi database, dando così all’utente soltanto la parvenza di una risposta basata su una logica.

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