Aula 06 - Web 3.0 Semântica

Prévia do material em texto

AULA 6 – WEB 3.0
Introdução as Tecnologias de Informação e 
Comunicação1º Período
Prof. Dr. José Eduardo Santarem Segundo 
santarem@usp.br
http://santaremsegundo.com.br
http://twitter.com/santaremsegundo
Web 3.0
� Web 3.0 é o termo que foi apresentado em 
2006, pelo jornalista John Markoff, para se 
referir à terceira geração da Web. 
� Os conceitos utilizados por John Markoff para 
2
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
� Os conceitos utilizados por John Markoff para 
cunhar o termo acabaram associando o nome 
a um termo já cunhado e utilizado 
anteriormente por Tim Berners-Lee, a Web 
Semântica, identificada como segunda 
geração da Web (PATRIOTA e PIMENTA, 
2008).
Web 3.0
� Acredita-se que o termo Web 3.0 destaca 
algumas poucas novidades em relação à Web 
Semântica, porém acredita-se que, 
basicamente, os dois termos representam os 
3
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
mesmos princípios, que são de estruturar o 
conteúdo das informações a partir de 
conceitos semânticos.
Web Semântica
� A criação do projeto da Web Semântica, de 
Tim Berners-Lee, surgiu em face das 
dificuldades de localização, descrição e 
recuperação de informações em ambientes 
4
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
Web.
Introdução e contexto atual
� Conjuntura atual de produção de conteúdo 
digital:
�Web 2.0, todos os usuários passaram a ser 
produtores de conteúdo.
5
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
� Tecnologia acessível (preços e novas gerações 
de equipamentos)
� Internet na mão do usuário (smartphones, tablets, 
notebooks leves – ultrabooks)
Introdução e Contexto Atual
� O problema debatido e contextualizado em 
grande parte dos papers da área
� Muita informação e cada vez se produz mais;
� Informação não está estruturada
6
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
� Dividindo um pouco o problema:
� Encontrar o que realmente interessa
� Extrair adequadamente as informações das páginas
� Integrar sistemas diferentes
� Combinar informações de contextos e fontes 
diferentes
Extrato!
� Temos um problema
� Grande parte do que é publicado é entendido
apenas pelas pessoas, mas as máquinas tem 
dificuldades em entender!
7
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
dificuldades em entender!
� Como resolver?
� Descrição e representação da informação de 
forma que possa ser entendida por
máquinas!
O que temos é a Web Sintática
� Um conjunto de documentos chamados páginas (web pages) 
interconectados por links.
� Oferece apenas o que se busca (por similaridade sintática)
� Não produz inferências e agrega informações já existentes para 
gerar novos resultados
8
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
� Páginas dinâmicas geradas por informações armazenadas em 
bancos de dados.
� Plataforma multimídia
� Incluem videos, audios, imagens (grande parte das vezes sem 
descrição)
� Falta de uso de identidade única para documentos
� RESUMO: Ambiente em que os computadores cuida da 
APRESENTAÇÃO e as pessoas da INTERPRETAÇÃO
9
The Internet is the World’s largest library. It is just 
that the books are on the floor
(John Allen Paulos)
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
HTML (Principal linguagem da 
Web)
� A web atual representa a informação em 
linguagem natural com muito pouca estrutura 
(HTML) e elementos gráficos
� Fácil de ser compreendida pelas pessoas mas 
10
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
� Fácil de ser compreendida pelas pessoas mas 
muito complexa para ser compreendida pelas 
máquinas 
Uso do HTML 
� A linguagem HTML é uma linguagem que 
manipula apenas a apresentação dos 
conteúdos Web.
� As informações não são rotuladas, muito 
11
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
� As informações não são rotuladas, muito 
menos são estruturadas.
� Informações audiovisuais são apenas 
apresentadas.
Exemplo - Página
12
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
Exemplo - Código
13
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
Na Web Sintática - Como vemos uma 
página
14
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
Fonte: Breitman, K. Web Semântica: a internet do futuro
Na Web Sintática - Como as 
máquinas vêem as páginas
15
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
Fonte: Breitman, K. Web Semântica: a internet do futuro
Solução?
� Criar computadores inteligentes, que entendam 
linguagem natural, que consigam tomar 
decisões e pensar como seres humanos? 
� A solução talvez seja o uso da INTELIGÊNCIA 
ARTIFICIAL ou do COMPUTADOR 
16
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
ARTIFICIAL ou do COMPUTADOR 
INTELIGENTE?
NÃO
Então como fazer?
� Como inserir semântica as páginas da
web?
� Como dar autonomia aos sistemas para que
tenham decisões parecidas com a estrutura
17
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
tenham decisões parecidas com a estrutura
de pensamento humano?
� Será que é possível fazer com que as páginas
possuam uma semântica clara e definida?
Qual é o segredo?!!
� Informações legíveis tanto por humanos 
quanto por máquinas.
� O modelo sugerido para possibilitar estruturar 
18
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
� O modelo sugerido para possibilitar estruturar 
e permitir que as informações sejam legíveis 
por humanos e máquinas é a Web Semântica.
Web Semantica
19
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
Web Semântica: o que é?
� “A Web Semântica é uma extensão da Web atual em que cada 
informação é dada por um significado bem definido, fazendo com 
que computadores e pessoas trabalhem melhor em cooperação”
� Tim Berners-Lee, James Hendler, Ora Lassila
20
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
� Tim Berners-Lee, James Hendler, Ora Lassila
� Scientific American, May 2001
� The Semantic Web: A new form of Web content 
that is meaningful to computers will unleash a 
revolution of new possibilities
Web Semântica
� “O poder real da Web Semântica será percebido quando as pessoas
criarem programas que coletem conteúdo de diversas fontes,
processem a informação e troquem os resultados com outros
programas. A eficácia de tais agentes de software aumentará
exponencialmente assim como mais máquinas leitoras do conteúdo
Web e serviços automatizados (incluindo outros agentes) tornarem-
21
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
Web e serviços automatizados (incluindo outros agentes) tornarem-
se disponíveis.”
� Tim Berners-Lee, James Hendler, Ora Lassila
� Scientific American, May 2001
Segundo o W3C
� Web Semântica é a idéia de se ter dados na Web
definida e interconectada por um caminho que pode ser
usado para mais descobertas eficazes, automação,
integração e reutilização através de várias aplicações.
22
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
� A Web pode encontrar todo o seu potencial se tornar-se
um local onde dados podem ser tão bem processados
por ferramentas automatizadas como o são por pessoas.
Tim Berners-Lee
23
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
Como deveria funcionar!
� CENÁRIO� Lucy precisa marcar uma consulta médica com um ortopedista e 
uma série de sessões de fisioterapia para sua mãe. 
� Como ela vai ter de levar sua mãe às consultas, é necessário que 
estas sejam marcadas em um horário em que Lucy esteja livre, de 
preferência em um local perto da casa de sua mãe. 
24
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
preferência em um local perto da casa de sua mãe. 
� Tanto o médico quanto os fisioterapeutas devem ser qualificados e 
fazer parte do plano de saúde da família. 
� Lucy vai utilizar seu agente, que funciona na Web Semântica, par 
achar a melhor solução.
Como deveria funcionar
� Lucy requisita a marcação da consulta ao agente:
� 1. O agente recupera o tratamento prescrito à mãe de Lucy do 
agente do médico que está cuidando dela;
� 2. O agente procura em várias listas de provedores de serviços 
de saúde;
25
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
� 3. O agente verifica aqueles que fazem parte do plano de saúde 
da mãe de Lucy, que ficam dentro de um raio de dois 
quilômetros de sua casa e estão classificados como bons 
profissionais em um serviço de classificação de profissionais de 
saúde;
� 4. O agente então tenta achar casamentos entre os horários 
disponíveis da agenda de Lucy e os horários vagos dos 
profissionais (disponibilizados através de seus agentes ou site 
na web)
Estrutura da Web Semântica (Bolo de 
Noiva)
26
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
Metadados
� São dados sobre outros dados. 
� Um item de um metadado pode dizer do que 
se trata aquele dado, geralmente uma 
informação inteligível por um computador. 
27
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
informação inteligível por um computador. 
� Os metadados facilitam o entendimento dos 
relacionamentos e a utilidade das informações 
dos dados.
Metadados
� Padrões de Metadados:
�Marc21 (bibliográfico)
�Dublin Core (descrição de objetos digitais)
� ETD-ms (Padrão teses e dissertações)
28
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
� ETD-ms (Padrão teses e dissertações)
�MTD-BR (Padrão de teses e dissertações – BR)
Web Semântica
� Um caminho para a solução da qualidade na 
recuperação dos dados que permita ao 
usuário resultados mais precisos parece ser a 
criação da Web Semântica, um projeto que 
29
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
visa dispor nos sites tanto informações 
descritivas e temáticas para os usuários, como 
informações que possam ser processadas e 
identificadas pelos computadores 
automaticamente. (BERNERS-LEE, LASSILA, 
HENDLER, 2001).
Web Semântica
� A Web Semântica trará uma estrutura ao 
significado da página Web, criando um 
ambiente propício para que os agentes de 
busca possam realizar tarefas sofisticadas e 
30
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
entregá-las ao usuário (BERNERS-LEE, 
LASSILA, HENDLER, 2001)
Linguagem XML
� XML – Extensible Markup Language.
� O que é?
� Linguagem de Marcação que consiste em uma 
séria de regras que divide um documento em 
31
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
séria de regras que divide um documento em 
partes lógicas e hierárquicas
Linguagem XML
� Exemplo
<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?>
<PEDIDOS>
<pedido>
<cliente>Maria da Silva</cliente>
<endereco>
32
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
<endereco>
<rua>Rua Alvares Cabral</rua>
<numero>15</numero>
</endereco>
<pagamento>
<forma>Cartão de Credito</forma>
</pagamento>
</pedido>
</PEDIDOS>
<!-- Primeiro arquivo XML -->
RDF
� RDF – Resource Description Framework
�É um modelo de dados para referenciar 
objetos e como eles estão relacionados;
�Representado usando a sintaxe XML;
33
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
�Representado usando a sintaxe XML;
�Descreve os recursos através de declarações;
RDF
34
� Declarações são 
triplas(sujeito,predicado,objeto):
�Recurso tem propriedades que têm valores;
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
Recurso
Propriedade
Valor
Declaração
Exemplo RDF
<?xml version="1.0"?>
<rdf:RDF xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"
xmlns:dc=" http://purl.org/dc/elements/1.1/">
<rdf:Description rdf:about="http://www.paleo.org/dinos.html">
<dc:title> Vida dos Dinossauros </dc:title>
35
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
<dc:creator rdf:resource=“mailto:horacio@paleo.org"/>
<dc:publisher rdf:resource="http://www.edissauros.com.br"/>
</rdf:Description>
</rdf:RDF>
Ontologia
� Especificação formal e explícita de uma 
conceitualização compartilhada (Gruber, 1993)
� É um modelo de dados que representa um conjunto de 
conceitos dentro de um domínio e os relacionamentos 
entre estes.
36
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
entre estes.
� Ontologias geralmente descrevem:
� Indivíduos: os objetos básicos;
� Classes: conjuntos, coleções ou tipos de objetos;
� Atributos: propriedades, características ou parâmetros que os 
objetos podem ter e compartilhar;
� Relacionamentos: as formas como os objetos podem se 
relacionar com outros objetos.
Ontologia
� Exemplo
37
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
Linguagem OWL
� A OWL é uma linguagem de marcação semântica para 
a definição, instanciação, publicação e partilha de 
ontologias na World Wide Web. 
� OWL é desenvolvida como uma extensão do 
vocabulário RDF (Resource Description Framework) e é 
38
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
vocabulário RDF (Resource Description Framework) e é 
proveniente de uma revisão das linguagens DAML + 
OIL.
� A linguagem OWL (W3C-2004) é recomendada como a 
principal linguagem para construção de ontologias, pelo 
consórcio W3C.
Sparql
� SPARQL (Simple Protocol and RDF Query
Language) é um padrão de consulta da web 
semântica.
� Até pouco tempo era chamado de linguagem.
39
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
Até pouco tempo era chamado de linguagem.
� Sparql nos permite:
� Recuperar valores de dados estruturados e 
semiestruturados; 
� Explorar dados ao consultar relações desconhecidas; 
� Realizar uniões complexas de conjuntos de dados 
diferentes em uma única e simples consultas
Linked Data
� “Linked Data é um conjunto de melhores 
práticas para publicação e conexão de dados 
estruturados na Web, permitindo estabelecer 
links entre itens de diferentes fontes de dados 
40
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
para formar um único espaço de dados 
global.”
� Heath, T. and Bizer, C. (2011). Linked Data: 
Evolving the Web into a Global Data Space. 
Morgan & Claypool, 1st edition
Crescimento
41
Nov/ 2011
s
a
n
t
a
r
e
m
@
u
s
p
.
b
r
2007
http://lod-cloud.net/