Web Semántica

Web Semántica
Raquel Arenas Prieto
Marta García González
I.T.T. Telemática
Universidad Carlos III
Leganés, Madrid
I.T.T. Telemática
Universidad Carlos III
Leganés, Madrid
[email protected]
[email protected]
RESUMEN
En este trabajo abordaremos el tema de la Web Semántica, que es
una extensión de la Web actual en la que la información tiene un
significado bien definido no sólo para los seres humanos, sino
también para las máquinas y los agentes inteligentes.
La principal ventaja que puede surgir de este descubrimiento es la
de facilitarnos las tareas de búsqueda a los internautas y hacernos
más sencillo encontrar la información que deseamos, quitándonos
gran parte del trabajo manual que estas búsquedas requieren.
Términos Generales
Web, Semántica, buscadores, agentes, lógica.
Figura 1: Resultados con un buscador normal.
Palabras Clave
1.2 ¿Qué es la Web Semántica?
Agentes Inteligentes, ontologías, OWL, RDF, XML, XML
Schema, DTD, metadatos, Web Services.
1. INTRODUCCIÓN
1.1 ¿Cómo funciona Internet hoy?
En la actualidad, todos los usuarios de Internet hemos podido
comprobar por nuestra propia experiencia diaria, que la Web de
hoy en día, está constituida por una cantidad inmensa de
información poco estructurada y escasamente definida.
Una de las causas que explican este problema, es que la Web
actual se basa principalmente en documentos escritos en lenguaje
HTML. Este lenguaje tan extendido, nos permite codificar
hipertextualmente imágenes, textos, sonidos y multimedia, pero
su problema radica en que está orientado a la presentación de
datos y la información que ofrece es muy limitada, por lo que se
puede decir que no permite describir datos y no es extensible.
Por ejemplo, si un usuario desea buscar todos los vuelos a Praga
para mañana por la mañana, con un buscador normal y corriente,
no obtendrá los resultados que realmente desea y tendrá que ir
descartando la información que no le interese, de un modo
bastante laborioso y pesado que requiere perder bastante tiempo.
Le aparecerán todo tipo de resultados que contengan información
sobre Praga pero que nada tienen que ver con lo que realmente
solicita.
La Web Semántica es una Web extendida y dotada de mayor
significado, en la que los internautas podrán encontrar respuestas
a sus preguntas de forma rápida y sencilla gracias a una
información mejor definida.
Para conseguirlo, se propone describir los recursos de la web con
representaciones procesables y entendibles no sólo por las
personas, sino también por programas que puedan reemplazar a
los seres humanos en tareas rutinarias de búsqueda que requieren
gran cantidad de tiempo y esfuerzo por nuestra parte. La
semántica de los elementos webs, se deberá codificar mediante
lenguajes de metadatos y ontologías. La Web Semántica, por
tanto, se apoya en lenguajes universales y en agentes inteligentes
que resuelven los problemas ocasionados por una web carente de
significado.
Estos agentes, recorrerán la Web a través de los enlaces entre
recursos (hiperdocumentos, ontologías,...) en busca de aquella
información que les sea solicitada, pudiendo además interactuar
con el entorno para el cumplimiento de estas tareas. Por ejemplo,
un agente inteligente, ante una consulta dada, podría consultar
autónomamente un buscador, y a partir de sus resultados, explorar
la Web hasta encontrar la información solicitada, pudiendo
finalmente llevar a cabo una acción sobre dicho recurso.
Siguiendo con el ejemplo que habíamos puesto anteriormente para
explicar el funcionamiento de Internet hoy en día, vamos a
ejemplificar ahora como quedaría la misma búsqueda si el usuario
hubiera escrito esa misma información en un buscador semántico.
En este caso, los resultados serían muy distintos ya que la Web
Semántica nos ofrece una búsqueda exacta.
Si el usuario, por ejemplo, buscase desde España o desde
cualquier otro país, su ubicación geográfica sería detectada
automáticamente sin necesidad de especificarla. Elementos de la
oración como "mañana" adquirirían significado, convirtiéndose en
un día concreto calculado en función de un "hoy". Algo semejante
ocurriría con el segundo "mañana", que sería interpretado como
un momento determinado del día. Todo ello a través de una Web
en la que los datos pasan a ser información llena de significado. El
resultado final sería la obtención de forma rápida y sencilla de
todos los vuelos a Praga para mañana por la mañana.
Figura 2: Resultados con un buscador semántico.
o
o
o
Para obtener esa adecuada definición de los datos, la Web
Semántica utiliza esencialmente herramientas como RDF,
SPARQL, y OWL, mecanismos que ayudan a convertir la Web en
una infraestructura global en la que es posible compartir, y
reutilizar documentos entre diferentes tipos de usuarios. En los
siguientes apartados, hablaremos de todos estos mecanismos en
detalle.
Este proyecto tan sumamente interesante, fue impulsado por el
World Wide Wide Consortium (W3C) dentro de uno de sus
dominios de actividades, el denominado Technology & Society. El
fundador y director del W3C, Tim Berners Lee, es el principal
artífice. Según palabras textuales de Berners Lee, la definición de
Web Semántica es la siguiente: “Una web semántica es una red de
datos que pueden ser procesados directa o indirectamente por
máquinas. Es una web extendida que permitirá a humanos y
máquinas trabajar en cooperación mutua.”
o
2. CAPAS DE LA WEB SEMÁNTICA
Berners Lee propuso que la infraestructura de lenguajes y
tecnologías que posibilitan la implementación de la Web
Semántica se dividiese en distintas capas o niveles.
o
o
o
o
o
Unicode: Es el alfabeto, la codificación de texto que
permite utilizar caracteres y alfabetos internacionales
para que así no aparezca ningún símbolo extraño que
pueda ser ininteligible. De este modo, podemos tener
información expresada en cualquier idioma en la Web
Semántica.
URI (Uniform Resource Identifier): Son cadenas que
permiten que podamos acceder de forma inequívoca a
cualquier recurso de la Web. Se trata de la URL y el
URN. En la Web Semántica, las URIs, funcionarán
como identificadores de objetos del mundo real. Todos
los objetos se podrán identificar mediante estas URIs.
Esta forma de identificar a los objetos puede acarrear el
problema de que varios usen la misma URI como
identificador, tema que está intentando resolver el
W3C.
XML+NS+xmlschema: Es la capa más técnica de la
Web Semántica. En esta capa se agrupan tecnologías
diferentes que posibilitan la comunicación entre
agentes. XML (Extensible Markup Language) es el
lenguaje que se utiliza actualmente para intercambiar
datos en la red. NS (namespaces) proporciona un
método para cualificar elementos y atributos de
nombres usados en documentos XML asociándolos con
espacios de nombres identificados por referencias URIs.
XML Schema es un lenguaje para describir la estructura
y restringir el contenido de documentos XML. La
relación entre XML y XML Schema es una relación de
control sintáctico.
RDF+rdfschema: Define un lenguaje universal con el
que podemos expresar diferentes ideas en la Web
Semántica. RDF es un lenguaje que define un modelo
de datos para describir recursos mediante tripletas
sujeto-predicado-objeto. Los dos primeros serán URIs y
el tercero puede ser URI o un valor literal. RDF Schema
es un vocabulario RDF que nos permite describir
recursos mediante una orientación a objetos. Esta capa
no sólo ofrece una descripción de los datos, sino
también cierta información semántica.
Lenguaje de ontologías: Son conceptualizaciones que
definen el significado de un conjunto de conceptos para
un determinado dominio. Las ontologías se expresan en
lenguajes formales como OWL.
Lógica: Permite determinar si los datos son correctos e
inferir conclusiones a partir de ellos.
Pruebas: Las pruebas verifican y explican los pasos de
los razonamientos lógicos.
Confianza: Hasta que no se haya comprobado de forma
exhaustiva las fuentes de información, los agentes
deberían ser muy escépticos acerca de lo que leen en la
Web Semántica.
Firma digital: Concepto de comercio seguro. Es
empleada por los ordenadores y agentes para verificar
que la información ha sido ofrecida por una fuente de
confianza.
3. PRINCIPALES COMPONENTES y
TECNOLOGÍAS EMPLEADAS
Figura 3: Capas en las que se divide la Web Semántica
Entre los principales componentes de la Web Semántica podemos
encontrar XML, RDF y OWL. Así como el uso de taxonomías,
ontologías y metadatos para categorizar los elementos de forma
jerárquica y que la web adquiera mayor significado semántico.
3.2 XML
Mientras que HTML es un lenguaje de marcado para documentos
de hipertexto, XML es un lenguaje de marcado para documentos
de todas las clases. Se dice que XML es extensible porque permite
al programador asociar sus propias etiquetas (metadatos) a los
datos.
XML representa una primera aproximación a la web semántica, y
aunque no está expresamente pensado para dar significado
semántico, es el estándar más extendido hoy día en las
aplicaciones que se están acercando a esta Web. Este lenguaje
permite estructurar datos y documentos en forma de árboles de
etiquetas con atributos.
Los documentos XML, están formados por unidades de
almacenamiento llamadas entidades que contienen datos
procesados o sin procesar. Los datos procesados están formados
por caracteres, algunos de los cuales forman datos de carácter y
otros de marcas. Las marcas codifican la descripción del esquema
de almacenamiento y la estructura lógica del documento, y pueden
establecer mecanismos de restricción tanto al esquema de
almacenamiento como a la estructura lógica. Se separan los datos
de la representación y del procesamiento, así permite mostrar y
procesar los datos como se desee, dependiendo de las diferentes
aplicaciones u hojas de estilo empleadas.
Figura 4: Mapa Conceptual de la Web Semántica
3.1 Metadatos y Lógica
Uno de los aspectos más importantes del XML es que es un
conjunto de tecnologías basadas en otros estándares abiertos, que
forman módulos opcionales y que amplían sus posibilidades.
Algunos de estos módulos son:
Dos de los principales factores a los que debemos la construcción
de la Web Semántica son a los metadatos y a la lógica
proposicional aplicada sobre dichos metadatos.
o
Los metadatos, son datos altamente estructurados que describen
información. Pueden detallar colecciones de objetos y también
los procesos en los que están involucrados, describiendo cada uno
de los eventos, sus componentes y cada una de las restricciones
que se les aplican. Definen las relaciones entre objetos generando
estructuras y permiten una serie de ventajas a la hora de la
búsqueda y recuperación del texto.
o
Al aportar valor semántico a los datos incluidos dentro de una
página web, los buscadores pueden encontrar información
asociada al código de dichas páginas. Como ejemplo podemos
hablar de las etiquetas meta de las páginas, que proporcionan
información sobre el contenido de una página sin necesidad de
que el texto sea analizado.
o
El mayor problema que puede derivarse del uso de los metadatos
es que éstos no se gestionan de una manera automática, lo que
obliga a que el propio creador de la web sea el que se tiene que
preocupar de crear y gestionar las etiquetas meta, algo
problemático si los contenidos cambian o si son muy grandes.
Todo esto supone que el futuro de la Web Semántica se vea
retrasado hasta que no se generalicen los sistemas automáticos
para la recuperación y organización de la información.
En cuanto a la lógica, hay que decir que es otro de los puntos
clave en el desarrollo de la web del futuro. Gracias a ella,
podemos analizar los conceptos utilizados para la elaboración de
conclusiones a partir de una información dada. Estas conclusiones
son importantísimas, ya que son las que utilizarán los agentes
inteligentes para tomar decisiones, ejecutar acciones y colaborar
entre ellos.
o
o
o
o
o
DTD (Document Type Definition): Es un conjunto de
declaraciones de elementos, atributos y entidades que le
indican a un sistema exactamente el tipo de etiquetado
que se utiliza en dicho documento.
XML Schema: Es similar a un DTD pero más estricto.
Un esquema permitiría a un procesador validar el
documento por inconsistencias de una forma más
apropiada.
XML Namespaces: Es una especificación que describe
como asociar una URI con cada etiqueta y atributo en
un documento XML.
CSS: Es el lenguaje de hojas de estilo, básicamente
presentacional.
XSL : Es un lenguaje avanzado para expresar hojas de
estilo, que se basa en XSLT (eXtensible Stylesheet
Language Transformation) para la transformación de
documentos desde el punto de vista del contenido.
DOM: es un conjunto estándar de funciones para
realizar llamadas, desde un lenguaje de programación,
para manipular ficheros XML.
Xlink : Describe como añadir hiperenlaces a un fichero
XML.
XPointer y Xfragments : Son sintaxis que indican la
forma de apuntar a una parte, dentro de un documento
XML.
El aspecto de un documento XML es similar al mostrado en el
ejemplo de la figura.
<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1" ?>
<!DOCTYPE Edit_Mensaje SYSTEM "Lista_datos_mensaje.dtd"
[<!ELEMENT Edit_Mensaje (Mensaje)*>]>
<Edit_Mensaje>
<Mensaje>
procese documentos o un agente inteligente, las etiquetas carecen
de significado.
<Remitente>
<Nombre>Nombre del remitente</Nombre>
<Mail> Correo del remitente </Mail>
</Remitente>
<Destinatario>
<Nombre>Nombre del destinatario</Nombre>
<Mail>Correo del destinatario</Mail>
</Destinatario>
<Texto>
<Asunto>Este es mi documento</Asunto>
<Parrafo>Este es mi documento</Parrafo>
</Texto>
</Mensaje>
</Edit_Mensaje>
Figura 4: Ejemplo de documento XML
Como hemos podido observar en el ejemplo, un documento XML
consiste en una serie anidada de etiquetas abiertas y cerradas,
donde cada etiqueta tiene ciertos valores. Es asunto del
programador definir los nombres de las etiquetas y sus
combinaciones permitidas. Para ello es para lo que se usan los
documentos DTD que mencionábamos o los XML Schemas. Los
DTD y los Schemas son usados por los analizadores sintácticos
para comprobar si un documento XML es válido, o lo que es lo
mismo, para comprobar si cumple con su gramática.
<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1" ?>
<!-- Este es el DTD de Edit_Mensaje -->
<!ELEMENT
Texto)*>
Mensaje
(Remitente,
Destinatario,
<!ELEMENT Remitente (Nombre, Mail)>
<!ELEMENT Nombre (#PCDATA)>
<!ELEMENT Mail
(#PCDATA)>
<!ELEMENT Destinatario (Nombre, Mail)>
<!ELEMENT Nombre (#PCDATA)>
<!ELEMENT Mail
(#PCDATA)>
<!ELEMENT Texto
(Parrafo)>
<!ELEMENT Asunto (#PCDATA)>
<!ELEMENT Parrafo (#PCDATA)>
Figura 5: Ejemplo de DTD para el XML de la figura 4
Pese a las ventajas que se le atribuyen a este lenguaje, por sí solo
no proporciona una interoperabilidad completa, ya que no
incorpora mecanismos para garantizar la interoperabilidad
semántica. XML sirve para especificar el formato y la estructura
de cualquier documento, pero no impone ninguna interpretación
común de los datos del documento. Dado un documento XML, no
se pueden reconocer en él los objetos y relaciones del dominio de
interés.
Cuando una persona lee un DTD asociado a un determinado
XML, puede extraer la semántica de sus elementos prestando
atención a las etiquetas que lo componen y puede interpretar la
información semánticamente. En cambio, para un programa que
3.3 RDF
RDF es una base para procesar metadatos que proporciona
interoperabilidad entre aplicaciones que intercambian información
legible por máquina en la Web. Destaca por la facilidad para
habilitar el procesamiento automatizado de los recursos Web.
Puede utilizarse en distintas áreas de aplicación; por ejemplo: en
recuperación de recursos para proporcionar mejores prestaciones a
los motores de búsqueda, en catalogación para describir el
contenido y las relaciones de contenido disponibles en un sitio
Web, una página Web, o una biblioteca digital particular, por los
agentes inteligentes para facilitar el intercambio y para compartir
conocimiento; en la calificación de contenido, en la descripción de
colecciones de páginas que representan un documento lógico
individual, para describir los derechos de propiedad intelectual de
las páginas web, y para expresar las preferencias de privacidad de
un usuario, así como las políticas de privacidad de un sitio Web.
RDF junto con las firmas digitales será la clave para construir una
Web de confianza para el comercio electrónico, la cooperación y
otras aplicaciones.
Uno de los objetivos de RDF es hacer posible especificar la
semántica para las bases de datos en XML de una forma
normalizada e interoperable. RDF y XML son complementarios:
RDF es un modelo de metadatos y sólo dirige por referencia
muchos de los aspectos de codificación que requiere el
almacenamiento y transferencia de archivos. Para estos aspectos,
RDF cuenta con el soporte de XML.
Para describir los recursos se recurre a RDF en lugar de a XML
porque XML no es apropiado para incluir semántica. El modelo
de un dominio puede representarse con varias DTDs o varios
XML Schemas, y una DTD o un Schema pueden corresponder a
muchos modelos distintos.
Suele decirse que RDF es un lenguaje, pero en realidad es un
modelo de metadatos. La construcción básica es una sentencia
formada por un sujeto, un predicado y un objeto. El sujeto,
identifica a qué se refiere la sentencia. El predicado es la parte que
identifica la característica del sujeto a la que se refiere la
sentencia. Y la parte que identifica el valor de la propiedad es el
objeto.
Los sujetos, los predicados y los objetos son recursos. Los
recursos con que trabaja RDF no son necesariamente recursos
presentes en la Web: pueden ser personas, animales, números de
teléfono, etc. En general, un recurso RDF es cualquier cosa con
identidad. Para identificarlos se recurre a los URI, que como
hemos mencionado ya en apartados anteriores, son como unos
URL universales. Cualquier organización o persona puede crear
URIs y usarlos para trabajar con sus dominios de interés. Los
URIs pretenden referirse a un mismo recurso ubicado en distintas
localizaciones.
Además de en forma de sentencias de sujeto, predicado y objeto,
las sentencias RDF pueden representarse también en XML. La
ventaja de utilizar la representación de XML en RDF consiste en
que podemos utilizar todas las herramientas existentes para XML.
Se pueden aprovechar los analizadores sintácticos, las
transformaciones XSLT, la representación en memoria de los
objetos XML (DOM, SAX), etc.
RDF no se asocia a ningún dominio en particular, lo podemos
emplear en cualquier campo. Cada persona puede definir su
propia terminología mediante lo que se conoce como RDF
Schema, que está definido en función de sentencias RDF. Por
ejemplo, en el dominio de una biblioteca, podríamos definir
mediante el esquema de RDF un vocabulario concreto que podría
estar formado por las palabras autorDe, tieneCarnetDeSocio, etc.
Resulta necesario definir este esquema ya que permite comprobar
si un conjunto de metadatos resulta válido o no para ese esquema.
Al disponer de este esquema nos aseguramos de que las
propiedades aplicadas a los recursos sean correctas y si los valores
vinculados a las propiedades tienen sentido.
Estos esquemas, al contrario que los de XML o los DTD que sólo
se limitan a especificar el orden y las combinaciones de etiquetas
que son aceptadas, especifican que interpretación hay que dar a
las etiquetas de un modelo de datos RDF. RDF Schema es similar
a los lenguajes de orientación a objetos.
3.4 Ontologías
RDF no es la mejor solución para describir recursos de una
manera compatible con los objetivos de la Web Semántica. Para
conseguir esto, hay que recurrir a lenguajes de descripción del
conocimiento más avanzados, a lenguajes formales de ontologías
que dan significado semántico a los archivos y documentos que
nos podemos encontrar en la Red.
Las ontologías son una tecnología imprescindible para conseguir
la Web Semántica. Con ellas, los usuarios organizarán la
información de tal manera que los agentes inteligentes puedan
interpretar el significado. Gracias al conocimiento almacenado en
las ontologías, las aplicaciones podrán extraer automáticamente
datos de las páginas webs, procesarlos y sacar conclusiones de
ellos, así como tomar decisiones y negociar con otros agentes o
personas.
Las ontologías proceden del campo de la Inteligencia Artificial.
Son vocablos comunes para las personas y aplicaciones que
trabajan en un dominio.
La descripción de un modelo de interés se llama modelo
conceptual del dominio. Los modelos conceptuales deben
transformarse en una forma que pueda almacenarse en la memoria
de los ordenadores y que permita aplicar algoritmos.
semántica formal. OWL tiene tres sublenguajes, con un nivel de
expresividad creciente: OWL Lite, OWL DL, y OWL Full.
Como ya hemos mencionado anteriormente, la Web semántica se
basará en la capacidad de XML para definir esquemas de etiquetas
a medida y en la aproximación de RDF para representar datos. El
primer nivel requerido por encima de RDF para la Web semántica
es un lenguaje de ontologías que pueda describir formalmente el
significado de la terminología usada en los documentos Web. Si
se espera que las máquinas hagan tareas útiles de razonamiento
sobre estos documentos, el lenguaje debe ir más allá de las
semánticas básicas del RDF Schema.
OWL ha sido diseñado para cubrir esta necesidad de un lenguaje
de ontologías Web y forma parte de un conjunto creciente de
recomendaciones del W3C relacionadas con la Web Semántica
Recapitulando, XML proporciona una sintaxis superficial para
documentos estructurados, pero no impone restricciones
semánticas en el significado de estos documentos. XML Schema,
se utiliza para restringir la estructura de los documentos XML,
además de para ampliar XML con tipos de datos. RDF, es un
modelo de datos para objetos y relaciones entre ellos. Este tipo de
modelo de datos puede ser representado en una sintaxis XML. Por
último, RDF Schema es un vocabulario utilizado para describir
propiedades y clases de recursos RDF, con una semántica para la
generalización y jerarquización tanto de propiedades como de
clases.
OWL, añade más vocabulario para describir propiedades y clases:
entre otros, relaciones entre clases, cardinalidad, igualdad,
características de propiedades y clases enumeradas.
OWL proporciona tres lenguajes, cada uno con nivel de
expresividad mayor que el anterior, diseñados para ser usados por
comunidades específicas de desarrolladores y usuarios.

OWL Lite está diseñado para aquellos usuarios que
necesitan principalmente una clasificación jerárquica y
restricciones simples. Por ejemplo, a la vez que admite
restricciones de cardinalidad, sólo permite establecer
valores cardinales de 0 ó 1.

OWL DL está diseñado para aquellos usuarios que
quieren la máxima expresividad conservando
completitud computacional (se garantiza que todas las
conclusiones sean computables), y resolubilidad (todos
los cálculos se resolverán en un tiempo finito). OWL
DL incluye todas las construcciones del lenguaje de
OWL, pero sólo pueden ser usados bajo ciertas
restricciones (por ejemplo, mientras una clase puede ser
una subclase de otras muchas clases, una clase no puede
ser una instancia de otra).

OWL Full está dirigido a usuarios que quieren máxima
expresividad y libertad sintáctica de RDF sin garantías
computacionales. Por ejemplo, en OWL Full una clase
puede ser considerada simultáneamente como una
colección de clases individuales y como una clase
individual propiamente dicha. OWL Full permite una
ontología para aumentar el significado del vocabulario
preestablecido (RDF ó OWL). Es poco probable que
cualquier software de razonamiento sea capaz de
obtener un razonamiento completo para cada
característica de OWL Full.
Toda ontología modela, mediante conceptos y relaciones, lo que
se conoce sobre un dominio o un área de conocimiento. Se suelen
representar mediante clases y restricciones sobre los atributos y
propiedades de las clases.
Son una herramienta para compartir información y conocimiento
y para conseguir la interoperabilidad. Cuando definimos un nuevo
vocabulario formal de los conceptos del dominio y un conjunto de
relaciones entre ellos, esto permite que las aplicaciones
„comprendan‟ la información.
3.4.1 OWL
El Lenguaje de OWL está diseñado para ser usado en aplicaciones
que necesitan procesar el contenido de la información en lugar de
únicamente representar información para los humanos. OWL
facilita un mejor mecanismo de interpretabilidad de contenido
Web que los mecanismos admitidos por XML, RDF, y RDF
Schema, proporcionando vocabulario adicional junto con una
4. AGENTES INTELIGENTES

Aplicaciones de integración de fuentes de datos
heterogéneas: permitirán obtener, agrupar y
correlacionar información dispersa en Internet sobre un
dominio determinado. Ejemplo: deportes, noticias, cine,
etc.

Aplicaciones de anotación semántica de contenidos
multimedia: estas aplicaciones permitirán catalogar los
contenidos multimedia de forma semántica, pudiéndose
realizar catálogos de contenidos personalizados para los
usuarios, descubrimiento de nuevos recursos multimedia
de interés para el usuario, etc.

Aplicaciones de adaptación automática de
contenidos en base a su anotación semántica: servirán
para que los contenidos web sean adaptados
dinámicamente teniendo en cuenta su semántica y la
personalización asociada al usuario. Actualmente
existen mecanismos automáticos de adaptación de
contenidos, pero basados únicamente en aspectos
sintácticos de las páginas.

Aplicaciones para las empresas: son aplicaciones
encaminadas a mejorar los mecanismos actuales de
gestión de las empresas, explotando al máximo el nuevo
abanico de posibilidades que ofrecen las tecnologías y
plataformas de la Web Semántica.
Para potenciar el uso de las ontologías en la Web, se necesitan
aplicaciones específicas de búsqueda de ontologías que indiquen a
los usuarios las ontologías existentes y sus características para
utilizarlas en su sistema.
En este sentido, se entiende por Agente Inteligente a una entidad
de software que recoge, filtra y procesa la información contenida
en la Web y realiza inferencias sobre dicha información
interactuando con el entorno sin necesidad de supervisión
constante por parte del usuario.
Un agente inteligente debe ser:

Comunicativo: debe entender las necesidades,
objetivos y preferencias del usuario y debe poder
comunicarse con el entorno mediante representaciones
compartidas de conocimiento (ontologías).

Capaz: no sólo debe proporcionar una información,
sino también un servicio, es decir, debe tener capacidad
para hacer cosas. Por ejemplo, si se precisa un artículo
de revista y ésta es de pago, el agente debe ser capaz de
encontrar el artículo, informar del precio, dar el número
de tarjeta de crédito, etc.

Autónomo: el agente debe poder interactuar también
con el entorno, tomando decisiones y actuando por sí
solo, limitando sus acciones según el nivel de
autonomía permitida por el usuario.

Adaptativo: debe ser capaz de aprender del entorno:
preferencias de usuarios, fuentes de información y de
otros agentes, etc.
5. APLICACIONES DE LA WEB
SEMÁNTICA
Existen multitud de campos donde son aplicables las tecnologías
de la Web Semántica, a algunos de ellos no se les ha sacado
partido aún. A continuación vamos a hacer una breve clasificación
mencionando cuáles son estas aplicaciones:

Aplicaciones de búsqueda: como hemos indicado ya a
lo largo de todo nuestro trabajo, las tecnologías de la
Web Semántica permiten desarrollar buscadores
avanzados aplicados a distintos dominios. Los dominios
con mayor potencial son la administración pública, la
medicina, las búsquedas sociales, el empleo, las artes, la
ciencia, la política, la economía, la gestión del
conocimiento, etc.
Los buscadores más avanzados disponibles en la
actualidad, llevan a cabo el proceso de búsqueda
utilizando técnicas clásicas de recuperación de
información basadas en la ocurrencia de determinadas
palabras clave en las páginas. Utilizan una búsqueda
sintáctica, no semántica. Las tecnologías de web
semántica van a permitir construir buscadores
semánticos que complementarán a los tradicionales.

Aplicaciones de asistencia al usuario: estas
aplicaciones están relacionadas con los agentes
personales de usuario que permiten realizar búsquedas
avanzadas en Internet, descubrimiento de servicios,
composición de servicios, etc.
6. INTEGRACIÓN: WEB SERVICES
Un web service es un conjunto de aplicaciones o tecnologías con
capacidad para interoperar en la Web. Estas aplicaciones o
tecnologías intercambian datos entre sí con el objetivo de ofrecer
servicios.
Los proveedores ofrecen sus servicios como procedimientos
remotos y los usuarios solicitan un servicio llamando a estos
procedimientos a través de la Web.
Se pueden reutilizar desarrollos empleados sin importar la
plataforma en la que funcionan o el lenguaje en el que están
escritos. Los Web Services se constituyen en una capa adicional a
estas aplicaciones de forma que pueden interactuar entre ellas, a
partir del uso de tecnologías estándares para comunicarse,
desarrolladas en el contexto de Internet por organismos
importantes de estandarización como: ANSI, IEEE, ISO y W3C.
Actualmente, gran parte de los presupuestos destinados al diseño
y mantenimiento de sistemas de información se dedican a resolver
problemas de integración entre aplicaciones, de forma que puedan
comunicarse independientemente de su plataforma operativa en
tiempo real. Muchas de las compañías líderes del mercado de
software han concebido un nuevo método mediante el cual
solucionar el problema de la heterogeneidad e interoperabilidad
entre aplicaciones web mediante el diseño y mantenimiento de los
Web Services.
El desarrollo de servicios web como aplicaciones en entornos
distribuidos y descentralizados, básicamente utiliza las siguientes
tecnologías:
- Un formato que describa la interfaz del componente (sus
métodos y atributos) basado en XML. Por lo general, este formato
es el WSDL.
- Un protocolo de aplicación basado en mensajes que permita que
una aplicación interactúe con el Web Service. Por lo general, este
protocolo es SOAP.
La búsqueda que queremos realizar son los FOAF que contengan
el nombre de Bill Clinton:
Seleccionamos documentos FOAF:
- Estructuras parecidas a las bases de datos que organizan los
servicios web; así como especificaciones que definen un camino
para publicar y descubrir información sobre los servicios Web
mediante el estándar UDDI.
- Un protocolo de transporte que se encargue de transportar los
mensajes por Internet. Suele usarse HTTP.
Los Web Services no son, por tanto, aplicaciones con una interfaz
gráfica con los que las personas puedan interactuar, sino que son
software accesible en Internet o en redes privadas que utilizan
tecnologías de Internet en lugar de otras aplicaciones. De esta
forma, pueden desarrollarse aplicaciones que hagan uso de otras,
que estén disponibles en Internet e interactúen con ellas.
En este sentido, un aspecto de suma importancia para la puesta en
marcha y mejora de la web semántica es la existencia de
herramientas de soporte y la re-utilización de ontologías que
puedan utilizar los Web Services para recuperarlas, mediante una
plataforma que una entornos de desarrollo de aplicaciones para la
web semántica y un módulo de conexión a servicios web para la
búsqueda y recuperación de ontologías.
Empresas como Hewlet Packard y la National University of
Ireland trabajan desde hace unos años en una plataforma orientada
al descubrimiento, descripción y mediación entre Web Services en
el marco de la web semántica conocida como Semantic Web
Enabled Web Services. El Computer Science and Electrical
Engineering Department de la Universidad de Maryland,
desarrolló también un proyecto de investigación, iniciado en el
año 2004 y finalizado en el 2006, que consiste en un buscador
temático llamado Swoogle, con una interfaz de consulta muy
sencilla que recupera ontologías codificadas en RDF, OWL y
DAML+OIL mediante esta plataforma de intercambio de Web
Services.
Añadimos lo que buscamos:
Y esto es lo que obtenemos:
7. EJEMPLOS WEB SEMÁNTICA
Como ejemplos vamos a mostrar distintos “proyectos” de
buscadores web que ya se encuentran activos.
7.1 Semantic Web Search
Es un motor de búsqueda que localiza tanto vocabularios como
recursos basados en vocabulario RDF, RSS, FOAF, DOAP,
calendarios y otras aplicaciones RDF.
Es un proyecto que se enfoca a visualizar la Web Semántica
puesto que se basa en gráficos conceptuales. Su aspecto es el
siguiente:
7.2 Swoogle
Semantic Web Search http://swoogle.umbc.edu/ desarrollado por
la Universidad de Maryland (Baltimore, USA). Se trata de un
buscador que busca ontologías (tiene indizadas más de 10.000),
documentos y términos escritos tanto en RDF como OWL, esto
es, busca documentos de la Web Semántica o Semantic Web
Documents (SWDs). Curiosamente, tanto su propio nombre como
su interfaz de presentación son muy similares a los de Google.
Pero éste no llega a mostrar páginas HTML que es lo que busca
un usuario no especializado.
Como ejemplo vamos a hacer una búsqueda:
7.3 The Semantic Web Search Engine SWSE
Este buscador se define como uno de los motores de recuperación
y búsqueda de datos de la Web Semántica, y presume de
proporcionar resultados más acertados que los buscadores
tradicionales. Se presenta a través de una interfaz HTML, aunque
se advierte que no es operativo para el buscador Internet Explorer
por problemas de compatibilidad de JavaScript.
SWSE implementa las funcionalidades típicas de los motores de
recuperación de documentos XML/RDF: búsqueda a través de
semánticas RDF u OWL, cuyas ontologías y vocabularios
permiten afinar las búsquedas.
El contenido a indexar proviene de la exploración de la web
mediante su framework MultiCrawler que le permite recopilar
RDF, HTML y XML, convirtiendo estos dos últimos tipos en
XML/RDF antes de añadirlos al índice.
La recuperación de documentos XML/RDF se realiza de la
siguiente forma:

Se introduce la palabra de búsqueda.

Se elige uno de los resultados obtenidos o bien permite
refinar la búsqueda usando el filtro que ofrece el
buscador: archivos de Wikipedia, FOAF Document,
FOAF Person, RSS, etc.
A continuación una muestra de una búsqueda con este buscador:
[2] Web Semántica Hoy.
http://www.wshoy.sidar.org/index.php?2005/12/09/30ontologias-que-son-y-para-que-sirven
[3] Texto en la Wikipedia sobre la Web Semántica
http://es.wikipedia.org/wiki/Web_sem%C3%A1ntica
[4] Artículo sobre la Web Semántica
http://web-semantica.org/advocacy/introduccion-websemantica
[5] Web Semántica: Agentes Inteligentes
http://personales.upv.es/ccarrasc/doc/20032004/websemag/agentes.htm
8. LAS BÚSQUEDAS EN EL FUTURO
Lo que se espera para el futuro de las búsquedas es lo que nos
muestra como publicidad “True Knowledge” en su página:
http://www.trueknowledge.com/ en formato video.
En el cual nos dice que no solo nos dará una lista de enlaces, sino
que además podrá proporcionarnos respuesta a preguntas
concretas. En el ejemplo del video nos dice que a la pregunta
“¿está Jennifer López soltera?” el buscador devolverá además de
los distintos enlaces relacionados con información sobre su
matrimonio, nos responderá un “NO” por respuesta.
9. CONCLUSIONES
[6] Pablo Castells, Universidad Autónoma de Madrid. La web
semántica.
http://arantxa.ii.uam.es/~castells/publications/castellsuclm03.pdf
[7] Fundación Telefónica. Boletín de la Sociedad de la
Información: Tecnología e Innovación. La Web Semántica,
la Siguiente Generación de Webs (04-04-2007).
http://sociedaddelainformacion.telefonica.es/jsp/articulos/det
alle.jsp?elem=4299
[8] Web Semántica y Agentes.
http://websemanticayagentes.blogspot.com/2007_05_01_arc
hive.html
La conclusión que podemos sacar al finalizar este trabajo, es que
cuando se consiga llevar a cabo realmente la Web Semántica, el
usuario final no tendrá problema alguno en adaptarse a ella, ya
que claramente ayudará a las búsquedas que se realicen y
facilitará nuestra labor, ahorrándonos gran cantidad de tiempo y
trabajo. En cambio, para los programadores de páginas y los
gestores de buscadores, supondrá un cambio muy grande de
mentalidad y trabajo extra, puesto que ahora mismo se cuelgan y
programan los documentos para Internet sin pensar en absoluto en
las búsquedas ni en la capacidad metarrepresentacional de la
información. Si queremos avanzar y llegar a ver cumplido este
gran proyecto, habrá que programar los ficheros pertinentes para
la Web en lenguajes propicios que sean capaces de representar el
aspecto semántico de la información. De este modo, las máquinas
serán capaces de „entender‟ el lenguaje humano, todo gracias a las
ontologías y a que el lenguaje humano posee información de
naturaleza metarrepresentacional que hará posible la creación de
programas que simulen artificialmente la inteligencia.
[9] Keylin Rodríguez Perojo, Rodrigo Ronda León. Web
semántica: un nuevo enfoque para la organización y
recuperación de información en el web.
10. REFERENCIAS
[15] Luis Criado tiene un blog:
[1] Maestros del Web
http://www.maestrosdelweb.com/editorial/web-semantica-ysus-principales-caracteristicas/
http://bvs.sld.cu/revistas/aci/vol13_6_05/aci030605.htm
[10] Lluis Codina, Cristofol Rovira. Recursos sobre la Web
Semántica. Revista Española de Documentación Científica,
vol. 29, n. 2, Abril-Junio 2006, p. 297-305.
[11] Sebastián Bonilla. Web Semántica y Agentes
Metarrepresentacionales basados en Marcadores Discursivos.
[12] Miguel Ángel Abián. El futuro de la Web.
[13] Web Motores Recuperación
http://motoresrecuperacion.tripod.com/sws.html
[14] María Jesús Lamarca Lapuente. Hipertexto: El nuevo
concepto de documento en la cultura de la imagen.
http://www.hipertexto.info/documentos/web_semantica.htm
http://lcriadof.blogspot.com/2008/06/situacin-de-losbuscadores-semnticos.html