SEMANTIKA PODATAKA- OSNOVI I TEHNOLOGIJE

- Aleksandar Stanimirović

14.03.2017.

Web of Data(Semantic Web)

Web of Data

Web of Data

Web of Data

Web of Data

• Syntax is how to say something.

• Semantic is the meaning behind what you say.

• Sintaksa predstavlja gramatiku jednog jezika ili forme izražavanja.

• Semantika definiše značenje.• Različite sintakse mogu da imaju istu semantiku.

Semantic Web• Sir Tim Berners-Lee et al., Scientific American, 2001:

– “An extension of the current web in which information is given well-defined meaning, better enabling computers and people to work in cooperation.”

• Vizija budućeg Web-a (web značenja – semantike)– Nije ZAMENA već PROŠIRENJE postojećeg Web-a– Omogućava bolju kooperaciju između ljudi i mašina (softverskih

agenata)– Veća autonomija mašina u obradi podataka

• Veliki broj standarda, markup jezika, alata• U osnovi su meta podaci i ontologije.

Semantic Web

Semantic Web stack

Meta podaci

• Meta podaci – podaci o podacima• Meta podaci opisuju značenje podataka• Zašto meta podaci:

– Da obezbede struktuirani opis (značenje, sadržaj, struktura i svrha) određenog resursa

– Da omoguće deljenje podataka/informacija– Da omoguće lakše pronalaženje i pretragu resursa– Da minimizuju ponavljanje i gubljenje podataka– Da podrže inteligentne softverske agente

Meta podaci

Meta podaci

RDF• Resource Description Framework• Osnovna namena: opis i razmena meta podataka• Jednostavan model podataka

– Reprezentacija meta podataka– Formalni opis semantike podataka koji mašine mogu da OBRAĐUJU i RAZUMEJU

• Različite standardi za predstavljanje (RDF flavours)– RDF/XML– N3 (Notation 3)/Turtle– TriG– N-Triples– RDFa– TriX– ....

RDF• RDF graph is a collection of RDF triplets

Subjekat ObjekatPredikat

Alfama LisbonlocatedIn

LisbonhasPopulation

3035000

RDF

Lisbon

“Lisbon”

“Lisboa”

hasName

hasName

Subjekat Predikat Objekat

http://dbpedia.org/page/Lisbon hasName “Lisbon”

http://dbpedia.org/page/Lisbon hasName “Lisboa”

RDF

Lisbon

“Lisbon”

“Lisboa”

hasName

hasName

3035000hasPopulation

Alfama“Alfama”

hasName

locatedIn

Subjekat Predikat Objekat

http://dbpedia.org/page/Lisbon hasName “Lisbon”

http://dbpedia.org/page/Lisbon hasName “Lisboa”

http://dbpedia.org/page/Lisbon hasPopulation 3035000

http://dbpedia.org/page/Alfama hasName “Alfama”

http://dbpedia.org/page/Alfama locatedIn http://dbpedia.org/page/Lisbon

Ontologije

Ontologije• Meta podaci obezbeđuju struktuirani opis resursa

– Npr. za slučaj dokumenta meta podaci mogu da sadrže: title, description, keywords, author, educational level, version, location, language, date created, ...

• Dalja struktura meta podataka je obezbeđena šemom meta podataka ili ontologijom– Npr. Za slučaj ontologije koja opisuje fudbalski klub precizirano je da

svaki fudbalski klub ima golmana i trenera. Zbog toga za meta podatke o svakom klubu očekujemo informacije o golmanu i treneru.

Ontologije

• Ontologija obezbeđuje deljivo i zajedničko razumevanje određenog domena.

• Ontologija definiše termine (rečnik, vokabular) koji se koriste za opisivanje i predstavljanje određenog domena ljudskog znanja.

• Povezuju ljudsko razumevanje simbola sa mogućnošću njihove obrade od strane mašina.

• Primeri: rečnik, thesaurus, taksonomije, top-level ontologije

“An ontology is an explicit specification of a conceptualization.” - T. R. Gruber

?????

Ontologije

Ontologije• Specifikacija ontologije sadrži:

– Opise KONCEPATA (classes, concepts) određenog domena– Opise SVOJSTAVA (properties, attributes) koje ti koncepti imaju– Opise mogućih RELACIJA (relations) koje koncepti i njihova svojstva

mogu da imaju sa drugim konceptima ili svojstvima (u istom ili različitim domenima)

– PRAVILA kako/kada se relacije mogu primeniti– INSTANCE (individuals) koncepata ontologije

Ontologije

Ontologije• Tipovi ontologija:

– Aplikativne ontologije – razvijene za potrebe jedne aplikacije• Ponekad steknu veliku popularnost i postanu de-facto standard

– Domenske ontologije – modeliraju specifičan domen ili deo sveta od interesa (pravo, medicina, genetika, geografija, računarstvo i sl.)

– Top-level (Upper-level, foundation) ontologije – opisuju generalne koncepte koji su zajednički u svim domenima

• Primeri: Dublin Core, FOAF (društvene mreže), GeoNames, WordNet

OntologijeLinkedData

OntologijeLinkedData

Ontologije

• Anotacije• RDFa (Schema.org), Open Graph protocol,

Microdata, JSON-LD <div itemscope itemtype ="http://schema.org/Movie"> <h1 itemprop="name">Avatar</h1> <span>Director: <span itemprop="director">James Cameron</span> (born August 16, 1954)</span> <span itemprop="genre">Science fiction</span> <a href="../movies/avatar-theatrical-trailer.html" itemprop="trailer">Trailer</a> </div>

Ontologije

SPARQL

SPARQL• SPARQL Protocol and RDF Query Language

SELECT ?f ?l ?aWHERE { ?f rdf:type dbo:Film . ?f rdfs:label ?l . ?f dbo:abstract ?a FILTER (regex (?l, "Batman Begins", "i") && (lang(?l) = lang(?a)))}ORDER BY lang(?l)

SWRL

SWRL• Semantic Web Rule Language• SWRL se koristi za predstavljanje pravila i logike• Pravila imaju formu implikacije između premisa i zaključka.• Ukoliko su sve premise tačne onda je tačan i zaključak.• Zaključak postaje deo ontologije.

SWRL

Mašine za zaključivanje

Mašina za zaključivanje