INTERPRETACION DE DOCUMENTOS HTML VIA RDF SCHEMA Jacqueline Guzman, Silvia Revello jguzman@adinet.com.uy, revellos@adinet.com.uy RESUMEN Este trabajo fue realizado en el marco de la materia de Facultad de Ingeniería de la República Oriental del Uruguay, llamada “Web y Base de Datos”, durante la cual observamos que con el fin de crear una web semántica es que surge la necesidad de dar significado a las páginas reutilizando, dentro de lo posible las ontologías existentes. En particular este trabajo trata la especificación de la semántica de la página del curso de Sistemas Operativos, vía RDF Schema, considerando una ontología existente. PALABRAS CLAVES: Modelado de Sistemas de Información Web 1. INTRODUCCION Con el objetivo de situar el trabajo presentaremos a continuación un breve resumen de la web semántica y los distintos componentes que la forman, destacando la función que cada uno tiene. Actualmente las computadoras se han convertido en puntos de entrada en la red mundial de intercambio de información y transacciones de negocio. Se ha vuelto un asunto clave contar con apoyo en el intercambio de datos, información y conocimiento. Emplear el poder de razonamiento automático para guiar el acceso a orígenes de información requiere de representación de la semántica de tales orígenes de manera procesable por computador. [Ref 6] Es en este marco que se ve la necesidad de definir la semántica de las páginas web, pero XML y su esquema no es suficiente, debido entre otras cosas a que estos trabajan sobre datos y ahora la necesidad es de un lenguaje para metadatos, surge así RDF y RDFS que permite modelar y definir la semántica de metadatos y que utiliza sintaxis XML. Además de la semántica de las páginas se debe modelar las semánticas de los dominios de una manera formal, es así como aparecen las ontologías. Para poder representar los conocimientos, las ontologías necesitaban más que lo que ofrecía RDFS, es así como surgen los lenguajes para expresar ontologías, estos lenguajes de marcado tienen mayor expresividad y capacidad de razonamiento para expresar conocimientos, y son en definitiva extensiones de los esquemas RDF. Uno de los componentes de una ontología son los axiomas, que junto con la herencia de conceptos permiten inferir conocimientos que no están indicados explícitamente en la taxonomia de conceptos. Los componentes de una ontología son: conceptos, relaciones, funciones, instancias, y axiomas, dependiendo del lenguaje utilizado es los componentes que se podrán modelar. Y por último el procesamiento automático junto con la auto alimentación, y toda función que se quiera realizar sobre estas ontologías, es realizado por agentes inteligentes. Existen distintos tipos de agentes según la función que deban desempeñar, pudiendo cooperar entre ellos. 2. ANALISIS DEL PROBLEMA Una ontología define los conceptos de un determinado tema o domino y sus relaciones, por lo tanto una página puede ser considerada una vista de un determinado dominio, o una especialización del mismo. El esquema RDF de la página es el mapeo de los conceptos equivalentes que tienen ambos. Teniendo presente lo antes mencionado veremos como manejar algunas de las situaciones que pueden aparecer. !"Existe una ontología para determinado dominio y se quiere generar páginas que presenten información sobre dicho tema. En este caso podría pensarse en definir el sitio web con una semántica que tenga una correspondencia total con la definida en la ontología. !"Existe una página o sitio web con información de determinado tema y se quiere generar una ontología del tema. En este caso se definirá la ontología del tema, y luego se definirá la semántica de la página haciendo referencia a la ontología en los conceptos que corresponda. O se podrá definir la ontología que tenga como dominio la propia página, en este caso la correspondencia entre conceptos de la página y de la ontología será total pero la reutilización de la ontología para otras páginas relacionadas con el tema será difícil. !"Existe una página a la cual hay que agregarle semántica considerando la existencia de una ontología del tema. En este caso habrá que estudiar ambas para determinar si es posible la reutilización de la ontología existente, en tal caso habrá que establecer el mapeamiento entre los conceptos de la página y los de la ontología. En esta situación cae nuestro caso de estudio. En la comparación de los conceptos podemos encontrarnos con alguno de los siguientes casos: o Conceptos en la página que son especializaciones de algún concepto de la ontología, en estos casos se define el concepto de la página como una subclase del concepto de la ontología. o Conceptos iguales en ambos lados. Si tienen igual nombre no se redefinen se utilizan haciendo referencia a la ontología. Si tienen distinto nombre en la semántica de la página encontraremos el concepto definido como un IsDefineBy y la referencia a la ontología y el concepto correspondiente. o Conceptos en la ontología que son especializaciones de los conceptos de las páginas, en estos casos redefiniremos el concepto, es decir en la semántica de la pagina estará la definición del concepto que utiliza la pagina, sin hacer referencia alguna a la ontología. Esto es debido a que si algún agente utilizara la ontología, y la pagina dice que cierto concepto es igual al de la ontología, la correctitud del comportamiento del agente dependerá de cómo esté implementado, pues no podemos suponer que todos los agentes preveen la falta de información ni como se comportarán en tal caso. o Conceptos que aparecen en la página y no aparecen en la ontología. Estos nuevos conceptos serán definidos en la semántica de la página, sin hacer referencia a la ontología. En este caso, si la ontología tiene mantenimiento, habrá que tener presente que la ontología quizás no este completa. 3. PAGINA WEB DEL CURSO SISTEMAS OPERATIVOS Se realizó un análisis del sitio correspondiente al curso Sistemas Operativos, del cual se obtuvieron los conceptos manejados. Si las páginas estuvieran escritas en XML entonces el trabajo de pasar a rdf y de extraer los conceptos se vería beneficiado notoriamente, pudiendo parte del trabajo ser realizada en forma automática, debido a que las tags de XML serian candidatas a conceptos o propiedades rdf y que la sintaxis de los documentos RDF es XML[Ref 7]. Del análisis de la página de Sistemas Operativos surge la siguiente estructura de conceptos: GENERALIDADES Nombre del curso, Objetivos, Contenido, Bibliografía, Aprobación, Créditos DOCENTE Email, Nombre, Área: teórico, practico, obligatorio GRUPO Ci representante, Mail representante, Ci integrante 1, Ci integrante 2, Ci integrante 3 MATERIALES RECURSOS TEORICOS, RECURSOS TALLER EXAMENES Y PARCIALES RECURSOS PRACTICOS RECURSOS LABORATORIOS OTROS DATOS DE INTERES CARTELERA RESULTADOS CURSO GENERALIDADES MATERIALES ENLACES DE INTERES DOCENTES OTROS DATOS DE INTERES 4. ONTOLOGÍA La ontología existente que usaremos es la definida para el curso Web y Base de Datos, nuestro trabajo consistió en ver los conceptos y propiedades que modela la ontología, para luego compararlos con los de la página de Sistemas Operativos y realizar el mapeamiento correspondiente. A continuación presentaremos un resumen de los conceptos por ella definida y su jerarquía: ARTICULO autor, formato, nombre CLASE EXTRA equipamiento, fecha, hora, salón, tema idioma, invitado GENERAL PRESENTACION COMENTARIO COM_DOCENTE COM_GRUPAL docente articulo, comentarista, presentador articulo, calificación, comentario, grupo GRUPO estudiante, id_grupo COMENTARISTA PRESENTADOR OBLIGATORIO articulo, descripción, fecha_entrega, grupo, herramienta, nombre PERSONA DOCENTE ESTUDIANTE INVITADO apellido, email, nombre grado ci procedencia, profesión TEMA nombre, url CORRECCION calificación, comentario, docente, grupo, obligatorio Observamos que la ontología fue definida de tal forma que su dominio es la página para la cual fue creada (segunda situación de la sección de análisis de este documento) 5. ESPECIFICACION DE LA CORRESPONDENCIA ENTRE CONCEPTOS OBSERVACIONES !"La semántica de la ontología utilizada está especificada mediante un documento rdfs, por lo cual en la especificación de la semántica de la página de SO haremos referencia a dicho documento para aquellos conceptos de la página que coincidan con alguno de la ontología. !"Al analizar un sitio para extraer su semántica podemos encontrar el mismo término haciendo referencia a distintos conceptos, si el término se encuentra en páginas distintas se pueden diferenciar en la semántica (recordar que se puede utilizar más de un documentos rdfs para definir la semántica) , pero cuando aparecen en la misma página no hay forma que la semántica de la pagina pueda diferenciarlo, en este ultimo caso se sugiere manejar el concepto definido por toda la oración o parte de esta (no solo el término) , si el termino aparece solo, entonces se sugiere ver la posibilidad de que la semántica este diferenciada en el concepto ‘padre’, por ejemplo la sección en la que aparece el termino. !" Cuando comparamos la semántica de una página con los conceptos definidos en una ontología se pueden encontrar conceptos: equivalentes, especializaciones, generalizaciones, nuevos conceptos. A continuación presentaremos el mapeamiento de conceptos para nuestro caso de estudio. MAPEAMIENTO ENTRE CONCEPTOS DE LA PAGINA Y DE LA ONTOLOGIA En el caso particular de la página y la ontología utilizadas en este trabajo, el mapeamiento realizado es el siguiente: CONCEPTOS DE LA PAGINA OBSERVACIÓN “GENERALIDADES” es un nuevo concepto “DOCENTE” es una generalización del concepto Docente de la ontología (el de la página no maneja dato de grado asociado al docente) pero es una especialización del concepto Persona definida en la ontología (maneja sus datos y agrega el área de trabajo: teórico, practico, laboratorio) “GRUPO” no se puede reutilizar el concepto de Grupo definido por la ontología pues son distintos, los grupos en Sistemas Operativos están formados por 4 estudiantes, en 3 de ellos solo se maneja la cédula de identidad y del cuarto además de este dato se maneja su mail, mientras que los grupos en Web y Base de Datos (ontología) están formados por estudiantes con sus datos personales incluyendo mail. “MATERIALES” es un nuevo concepto, esta formado por una lista de clases las cuales son links a archivos que contienen la información (se omite la descripción de las clases que la formas, por más información ver Anexo Alfa) “CURSO” es un nuevo concepto pues la ontología no define ningún concepto similar. La especificación de la semántica de la página de SO propiamente dicha se encuentra en el Anexo Alfa “RdfsDeSO” 6. CONCLUSIONES Y FUTUROS PASOS 1. Mantenimiento de las páginas. Teniendo presente que la semántica de una página esta definida en función de los términos utilizados en la misma, y que aunque los conceptos en sí generalmente no cambian, los términos con los cuales los expresamos y el lugar donde se mencionan cambia con cierta frecuencia, cuando se rediseñan las paginas, es que es necesario que las personas encargadas del mantenimiento de las páginas recuerden que al modificar las mismas (cambiar términos, cambiar de lugar la información, agregar el manejo de nueva información) debe ser modificado el documento que define la semántica correspondiente, y si la ontología esta teniendo mantenimiento evaluar si es necesario agregar conceptos a la misma. 2. Reusabilidad de la ontología: como la ontología del caso de estudio fue modelada con dominio la página del curso “Web y Base de Datos”, ésta es muy especifica lo que dificultó la reusabilidad de los conceptos, estos están íntimamente vinculados al estilo de impartir las clases de dicho curso. 3. Escalerización de las ontologías (especialización Vs reusabilidad). La reusabilidad de una ontología es inversamente proporcional a su especificidad. Cuanto más general la ontología más reusable es, pero una ontología demasiado general tiende a no decir mucho acerca del dominio, por lo cual parece razonable ir generando ontologías en forma escalerizada (top down) para un determinado dominio. 4. En el caso de que las páginas estén en XML puede hacerse un análisis automático que permita extraer más rápido los conceptos y propiedades de las mismas, teniendo presente que los tags identifican, en su mayoría, conceptos y propiedades del dominio. Igualmente deberá completarse en trabajo manualmente. 5. En cuanto a la definición de la semántica podría mejorar o incorporar un mecanismo de definición de sinónimos a los rdfs. La forma de definir términos equivalentes es poco amigable, prácticamente es lo mismo que definir los términos que son sinónimos como independientes. (Ver Anexo Alfa definición de bibliografía, contenido, aprobación) 6. Estudiar la posibilidad de mecanismos de marcado y/o aviso de cambios en las páginas que tengan asociada semántica para poder tener una matenibilidad de la misma. 7. Ir generando bases de conocimientos completas, utilizando ontologías escalables. 7. REFERENCIAS [Ref 1] Especificación de Esquemas RDF. http://www.w3.org/TR/2000/PR-rdf-schema-20000327 [Ref 2] Especificación del Modelo de Datos y la Sintaxis RDF. http://www.w3.org/TR/1999/REC-rdf-syntax-19990222 [Ref 3] Ontología definida para un curso de Web y Base de Datos. [Ref 4] Herramienta para transformar documentos html a xml http://www.html2xml.com/Html2XmlConvert.asp [Ref 5] http://www.informandote.com/jornadasIngWEB/articulos/jiw02.pdf [Ref 6] http://www.inf.ufrgs.br/~clesio/cmp151/cmp15120021/artigo_lydia.pdf [Ref 7] Artículo “Intepreting XML via RDF Schemas” de Mickel Klein ANEXO ALFA - RdfsDeSO La especificación del rdf esquema utilizada (Ref 1) no provee elementos que permitan especificar cardinalidades de las propiedades. Podría llegar a usarse los elementos definidos en: http:/protege.standord.edu/system que nos permiten enriquecer la semántica, entre otras cosas provee maxCardinality, minCardinality, etc., que permitirían especificar características de cardinalidad en las prpiedades. Para este trabajo solo nos basaremos en los provisto por W3C por ser de libre uso. <?xml version='1.0' encoding='ISO-8859-1'?> <!DOCTYPE rdf:RDF [ <!ENTITY rdf 'http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#'> <!ENTITY rdfs 'http://www.w3.org/TR/2000/01/rdf-schema#'> <!ENTITY refOnto 'http://www.fing.edu.uy/cursos/inco/grupos/csi/esp/Cursos /cursos_posg/WebBD2002/esquemaOntologia#'> ]> <rdfs:Class rdf:ID="CURSO" > <rdfs:comment> Curso de Sistemas Operativos </rdfs:comment> <rdfs:label> CURSO </rdfs:label> <rdfs:subClassOf rdf:resource="http://www.w3.org/TR/1999/PR-rdf-schema#Resource"/> </rdfs:Class> <rdfs:Class rdf:ID="GENERALIDADES”> <rdfs:comment> Caracteristicas del Curso de Sistemas Operativos </rdfs:comment> <rdfs:label> GENERALIDADES DEL CURSO </rdfs:label> <rdfs:subClassOf rdf:resource="http://www.w3.org/TR/1999/PR-rdf-schema#Resource"/> </rdfs:Class> <rdf:Property rdf:ID=”generalidades”> <rdfs:comment> propiedad generalidades del curso </rdfs:comment> <rdfs:label> generalidades 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