Web semántica y linked data la web como bd

Web Semántica y Linked
Data: La Web como BD
Alvaro Graves
Email: alvaro@graves.cl
Twitter: @alvarograves

¿Qué es la Web Semántica?

Extensión de la Web tradicional

Red de cosas (“recursos”), no documentos

Máquinas como ciudadanos de primera clase

¿Cómo describir
información sobre
cosas en la Web?
Y cómo hacer que las
máquinas la puedan usar

(Pssst: Usando RDF)

RDF (Resource Description Framework)

Alvaro’s homepage is http://graves.cl

RDF (Resource Description Framework)

Alvaro’s homepage is http://graves.cl
Sujeto Predicado Objeto

RDF triple

homepage
Alvaro http://graves.cl

Grafo RDF

homepage

email
alvaro@graves.cl

Grafo RDF

homepage

email
alvaro@graves.cl

conoce
Eduardo

Grafo RDF
conoce
Ubaldo

homepage

email
alvaro@graves.cl

conoce
conoce
Eduardo

¿Cómo llamamos a
lo que llamamos
(en la Web)?

URI (Universal Resource Identifier)

Similar a una URL
No es “locator”, sino “identifier”
“Una patente identifica un auto, pero no lo localiza”
HTTP URIs
Identifica funcionalmente un recurso en la Web
Una URI identifica sólo una cosa

Todo se identiﬁca con una URI
URIs
Mi página: http://graves.cl
Yo http://alvaro.graves.cl
URIs también son para predicados
Ej: Angelina Jolie sabe actuar
Ej: El helado sabe a chocolate
CURIE: http://example.org/xyz se puede escribir como
PREFIX ex: <http://example.org/>
ex:xyz

Blank nodes

A veces no podemos (o no queremos) identiﬁcar
universalmente algún recurso
Ej. Yo tengo un amigo que vive en Santiago
Blank nodes identiﬁca un recurso localmente (no
globalmente)

Literales
Valores se deﬁnen como strings
Pueden ser tipados
Pueden estar en un idioma

apellido
http://alvaro.graves.cl "Graves"

RDF per se deﬁne una
sintaxis de grafo, pero
provee poca semántica

(Se necesitan más
vocabularios y ontologías)

RDFS (RDF Schema)

Deﬁne concepto de clase (y subclase)
Deﬁne concepto de propiedad (y subpropiedad)
Ej.
<http://alvaro.graves.cl> rdf:type foaf:Person .
foaf:Person rdfs:subClassOf rdfs:Class .

Vocabularios y Ontologías

Vocabulario: Deﬁne un conjunto de términos para
describir un dominio
Ontología: Modelo formal de una parte del mundo
La distinción es cuán expresivo es el modelo

Ejemplo: FOAF
Friend-of-a-Friend (FOAF) modela relaciones sociales
Namespace: http://xmlns.com/foaf/0.1/
Clase: foaf:Person
Propiedades
Primer nombre: foaf:ﬁrstName
Apellido: foaf:lastName
Conoce a: foaf:knows

Vocabularios comunes

FOAF (redes sociales)
SIOC (comunidades online)
Dublin Core (Metadatos en general)
OWL (Metaontología)

Dominio y Rango
Similar a las funciones matemáticas

Dominio: De qué clase “sale” esta propiedad

Rango: A qué clase “llega” esta propiedad
ex:Robin
foaf:knows tiene dominio y rango foaf:Person

Si X foaf:knows ex:Batman foaf:knows

=> X rdf:type foaf:Person

Si ex:Robin foaf:knows Y
ex:Batman
=> Y rdf:type foaf:Person

OWL (Web Ontology Language)
Provee restricciones lógicas
Sirve para expresar cosas como
Una persona tiene exactamente una madre y
exactamente un padre
Predicado “ex:madreDe” es inverso de “ex:tieneMadre”

The novelty of the Semantic
Web is not the “semantic”
but the “web”
Frank Van Harmelen

A little semantics goes a
long way
Jim Hendler

Linked Data
“Buenas prácticas” para la Web Semántica
Identiﬁcar URIs
Proveer HTTP URIs de manera de poder referenciar
en la Web
Proveer información útil (para humanos y máquinas)
al derreferencear
Enlazar a otras URIs relacionadas

Linked Data cloud

Usar y compartir miles de millones de datos
disponibles en la Web
Mecanismos estándar para acceder a ellos
Mecanismo estándar para explorar y descubrir más
datos

¿Cómo publicar Linked Data?
URIs dereferenceables
Por ejemplo http://lodspeakr.org :-)
RDF/XML, Turtle, NTriples, RDFJSON
SPARQL endpoints
Fuseki, 4Store, Virtuoso
RDFa (RDF “embebido” en HTML)
Drupal

Turtle

@prefix foaf: <http://xmlns.com/foaf/0.1/> .
@prefix owl: <http://www.w3.org/2002/07/owl#> .
@prefix rdfs: <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#> .

<http://alvaro.graves.cl>
a foaf:Person ;
owl:sameAs <http://tw.rpi.edu/instances/AlvaroGraves> ;
foaf:depiction <http://tw.rpi.edu/wiki.tw/images/2/21/Alvaro.jpg> ;
foaf:family_name "Graves" ;
foaf:givenname "Alvaro" .

RDF/XML
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<rdf:RDF
xmlns:admin="http://webns.net/mvcb/"
xmlns:foaf="http://xmlns.com/foaf/0.1/"
xmlns:owl="http://www.w3.org/2002/07/owl#"
xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"
xmlns:rdfs="http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#">
<foaf:Person rdf:about="http://alvaro.graves.cl">
<owl:sameAs rdf:resource="http://tw.rpi.edu/instances/
AlvaroGraves"/>
<foaf:depiction rdf:resource="http://tw.rpi.edu/wiki.tw/images/
2/21/Alvaro.jpg"/>
<foaf:family_name>Graves</foaf:family_name>
<foaf:givenname>Alvaro</foaf:givenname>
</foaf:Person>
</rdf:RDF>

Triple Stores
Bases de datos que soportan RDF (grafos dirigidos
con etiquetas
AllegroGraph
Virtuoso
Joseki/Fuseki
4store
Muchos otros....

Lenguaje de consulta: SPARQL
DIsponible en triple stores (tambien en RDBMS)
SPARQL 1.1: Permite expresiones regulares sobre
predicados
PREFIX ex: <http://example.org/>
PREFIX foaf: <http://xmlns.com/foaf/0.1/>

SELECT ?x ?apellido WHERE{
?x a foaf:Person ;
foaf:familyName ?apellido;
foaf:name 'Juan';
foaf:knows ex:pedro .
}

Idea: ¿Y si dejamos una
base de datos abierta para
que cualquiera pueda
ejecutar consultas?

SPARQL endpoints
DBpedia - http://dbpedia.org/sparql
Data.gov - http://semantic.data.gov/sparql
Data.gov.uk - http://data.gov.uk/sparql
DrugBank - http://www4.wiwiss.fu-berlin.de/drugbank/sparql
LOGD - http://logd.tw.rpi.edu/sparql
Biblioteca del Congreso de Chile - http://datos.bcn.cl/sparql

HTML+RDFa
<p about="http://alvaro.graves.cl">
My name is <span property=”foaf:name”>Alvaro
Graves</span>.
I'm a PhD student in <a
rel="foaf:schoolHomepage" href="http://
www.rpi.edu">Rensselaer Polytechnic
Institute</a>.
</p>

Tu sitio == Tu API

Beneﬁcios de RDFa

Fácil de usar si existen templates
No hay que administrar algo nuevo
Mejora el SEO (BestBuy, Schema.org)

....Pero yo uso una RDBMS

Existen herramientas para mapear schemas
relacionales y publicar datos en RDF
Triplify
D2R

De RDF a Linked Data

Difícil: Enlazar correctamente
Uso de predicados
owl:sameAs
skos:broader / skos:narrower
rdfs:seeAlso
dcterms:related
foaf:primaryTopicOf / foaf:primaryTopic

De RDF a Linked Data (2)
Enlazar a URIs de múltiples datasets

PREFIX : <http://logd.tw.rpi.edu/id/us/state/>
PREFIX dbpedia: <http://dbpedia.org/resources/>
PREFIX cyc: <http://sw.opencyc.org/concept/>
PREFIX cyc: <http://rdf.freebase.com/ns/m/>

:Wyoming owl:sameAs dbpedia:Wyoming,

cyc:Mx4rvViOeZwpEbGdrcN5Y29ycA,

fb:0846v .

Publicación de datos
cientíﬁcos
Problemas actuales implican trabajos multi/inter/trans
disciplinarios
Ej. No existe un cientíﬁco que estudie el Cambio
Climático
Si existen geólogos, biólogos, químicos,
economistas, etc.
¿Cómo compartir datos e información entre
comunidades tan diversas?

IBM Watson
Meta: Ganar a los mejores del
mundo en Jeopardy!
Jeopardy presenta una
respuesta, se contesta una
pregunta
Watson usó tecnologías
semánticas (entre otras) para
entender las preguntas

BestBuy

Uno de los retail tecnológicos
más grandes en USA
Meta: aumentar visibilidad de
productos
Uso de RDFa en las páginas
de sus productos aumentó en
30% el tráﬁco en su sitio

Vocabulario Top-down creado por Google, Yahoo! y
Bing
Permite describir entidades en una página
(restaurantes, personas, episodio de TV, etc.)
Soporte de Microdata y RDFa 1.1

Búsqueda de expertise
en NASA
Problema: Necesidad de ubicar
expertos en NASA
3 proyectos previos (autorreporte
de expertise) fallaron
Uso de SemWeb para integrar datos
extraídos de multiples bases de
datos
Sistema: 300K + 20K/año
Ahorro de 38M USD en costos

Linking Open Government
Data (LOGD)
Mayo 2009: Data.gov
Primer portal de datos
abiertos
Hoy: > 400.000 datasets
Calidad de datos: De todo
tipo
LOGD: Convertir datos a
RDF y enlazar a LOD cloud http://logd.tw.rpi.edu

2 procesos

Conversión automática
Rápida, fácil, representación de baja calidad
Conversión manual
Curación humana, representación de alta calidad

Conclusiones
La Web Semántica no es el futuro
Está siendo usada ahora para resolver problemas
actuales
Facilita la integración, exploración y compartir datos
Reduce barreras de entradas
“SemWeb no hace más cosas, sino que las hace
más fácil”

Muchas Gracias
Alvaro Graves
WWW: http://graves.cl
Email: alvaro@graves.cl
Twitter: @alvarograves
LODSPeaKr
http://lodspeakr.org
LOGD
http://logd.tw.rpi.edu

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