Guido Vetere - Introduzione e critica al web semantico

28/4/09

Introduzione critica al web semantico

diGuido Vetere

IULM Social Media Lab28 Aprile 2009

G.Vetere Introduzione critica al web semantico 28/4/09

Il web ha bisogno di semantica

 CAS Rome is particularly concerned with Semantic Technologies and Ontology Engineering,. Visit the <a href="http://blogs.tap.ibm.com/weblogs/page/casblog">CAS Blog</a>

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Il web ha bisogno di semantica Air One 2936Saturday 12 Jan, 2008 Depart: 08:30 Rome, IT Fiumicino Arpt (FCO) Arrive: 09:35 Milan, IT Linate Arpt (LIN) 

<iframe src="http://maps.google.it/maps?f=q&hl=it&geocode=&q=via+Monte+Rosa,+91++20149+Milano&>

<VCARD><N>Luca</N><ORG>Sole 24 Ore</ORG><ADDR>via Monte Rosa, 91 20149 Milano</ADDR></VCARD>


Il web ha bisogno di semantica “I have a dream for the web [in

which computers] become capable of analyzing all the data on the web – the content, links, and transactions between people and computers.” (Berners-Lee - W3C)

Computers must “understand” more: not human concept of “understanding”, just useful machine processing (Chris Welty – IBM)

This ability to deal with meta-data independent of the protocols and formats associated with the data is essential in moving the web forward. (Ben Goodger - Mozilla)

tempo

persone

spazio


Dal greco σηµaινω (portare un segno) - per qualsiasi linguaggio, la semantica è ciò che mette in relazione le espressioni linguistiche col loro contenuto extralinguistico La semantica risiede nei processi di interpretazione

Delle parole e delle frasi

Di formule logiche

Di segnali, indizi, gesti, ...

Termini correlatiSegno: (reificazione della) relazione tra piano dell'espressione (significante) e piano del contenuto (significato)

Semiotica (semiologia): scienza della significazione in genere

Sintassi: Συν (insieme) - τάξις (ordine): regole di buona formazione del (solo) significante

Semantica


Segni e intepretazioni Saussure: il segno è una struttura che associa significanti (espressioni) a

significati (concetti)− Espressione > Concetto

Frege: il concetto è una funzione che associa proprietà ad oggetti

− Concetto > Oggetto Come si costituiscono queste strutture? Dove trovano fondamento?

− Suoni e lettere risultano segni, anzitutto, delle affezioni dell’anima, che sono le medesime per tutti e costituiscono le immagini di oggetti, già identici per tutti (Aristotele)

− Seguire una regola, fare una comunicazione, dare un ordine, giocare una partita a scacchi sono abitudini (usi, istituzioni) (Wittgenstein)

− E molte altre teorie … (teorie del significato)

segnoPersona, Umano,

Qualcunoespressioni

oggetticoncetti


Semantica nei linguaggi naturali

Ricognizione semiformale dei significati delle unità lessicalise|màn|ti|ca (T.De Mauro)s.f.1 TS semiol., ling., studio del significato delle parole, della combinazione di parole e delle singole frasi e degli enunciati di una lingua | CO estens., l’analisi del significato dei segni di un sistema di linguaggio non verbale: s. del linguaggio cinematografico | CO estens., il complesso delle espressioni linguistiche che definiscono la tipicità o le caratteristiche significative proprie di un ambito culturale o di un autore: la s. del doppio in Dostoevskij 2 TS semiol., settore della semiotica che analizza la relazione tra i segni linguistici e il loro significato 3 TS log., in logica matematica, l’insieme delle regole di interpretazione di un linguaggio formale, cioè delle relazioni tra le formule del linguaggio e le entità extralinguistiche di riferimento


Semantica nei linguaggi formali

Assegnazione di un’interpretazione ai simboli di un linguaggio rispetto ad un dominio di oggetti identificabili (Tarski)

LinguaggioSimboli logici {x,y,∀,∧,→,∼} Alfabeto

Predicati: {PERSONA(_), AMA(_,_),ODIA(_,_)}Individui: {MARIO,ANNA,UGO}

Teoria (assiomi terminologici) ∀x,y AMA(x,y) → ((PERSONA(x) ∧ PERSONA(y)) ∀x,y AMA(x,y) → ∼ODIA(x,y)

Interpretazione (base di conoscenza)PERSONA = {MARIO,ANNA,UGO}AMA = {<MARIO,ANNA>, <ANNA,UGO>}ODIA = {<MARIO, UGO>}


Semantica ‘naturale’ vs ‘formale’ Lo studio delle semantica delle lingue naturali è descrittivo (a posteriori)

I segni linguistici prendono corpo nei processi di comunicazione (Saussure)

I linguisti osservano e catalogano le accezioni e gli usi in modo semiformale (o del tutto informale)

Le relazioni lessicali (sinonimia, iponimia, etc) sono sfumate

La semantica della logica formale è prescrittiva (a priori) I significati sono assegnati convenzionalmente (truth assignments) o codificati in regole (truth conditions) date al di fuori dei processi comunicativi (Tarski, Carnap)

I logici non si preoccupano di motivare né le assegnazioni né le regole semantiche

Le regole devono essere coerenti, e le assegnazioni precise (ex falso quodlibet)


L'approccio formale al web semantico Alla base dell'approccio formale al web

semantico c'è la nozione di 'ontologia'Filosofia: discorso su ciò che esiste (in quanto tale, al di là delle apparenze, delle circostanze, degli usi linguistici) - dal greco ὅντος (dell’ente)

Informatica: modello concettuale di un dominio applicativo (ontologie di dominio) o di nozioni generali (ontologie fondazionali) specificato con un linguaggio formale e decidibile (logica descrittiva)

Web semantico: modelli concettuali formali che dovrebbero essere da tutti intesi allo stesso modo, rispetto ad un 'universo del discorso' globale


Ontologie fondazionali

Masolo, Gangemi, Guarino, OltramariIST Project 2001-33052 WonderWeb:Ontology Infrastructure for the Semantic Web

Gli standard per i linguaggi logico-descrittivi sono maturi (es. W3C OWL)

Al contrario, non c'è uno 'standard ontologico' comunemente accettato


Ontologie di dominio

L'attuale sviluppo di ontologie di dominio si caratterizza per:

Scarsa adozione di metodologie e basi fondazionali

Mancanza di competenze diffuse di analisi ontologica

Scarso riuso, proliferazione incontrollata

Sanità

Lavoro


Ontologie all'opera

DBMSDati \ Servizi

Ontologie

Ragionatori Integratori

Docs Servizidata link data link

mapping mapping

Portali

api

mapping

api


Critiche all'approccio formaleLe condizioni della comunicazione (scambio e integrazione di informazione) nel web sono simili a quelle dei linguaggi naturali

Creatività

Costruttività

Vaghezza

Differenziazione

La semantica della logica formale non è adatta a queste condizioniNon basta 'condividere' ontologie: bisogna che le loro interpretazioni siano globalmente consistenti in sistemi realmente autonomi

Come si definisce 'a priori' l’universo del discorso?

Chi detta le regole di interpretazione per tutti?

Chi controlla le singole interpetazioni in una rete di agenti autonomi e 'alla pari'?


Approcci informali al web semantico: il tagging

Un “tag” è una stringa di caratteri (eventualmente una parola) che l'utente può assegnare ad una risorsa (per lo più non testuale) sul web

I tag sono usati per indicizzare le risorse e per facilitarne la ricercaIl prodotto della creazione collettiva e della condivisione di un insieme di tag si chiama 'folksonomy'L'uso spontaneo (possibilmente coerente) di queste stringhe facilita il reperimento delle risorse


Approcci informali: le strutture

Il web contiene già di fatto molti dati strutturati (calendari, agende, mappe, record bibiliografici e discografici, informazioni di licenza, etc)

Ciascuno di essi può avere un suo formato sintatticamente standardizzato (microformats, forms, templates, RDFa, XHTML) L'uso diffuso e regolare di queste strutture abilita un trattamento interoperabile di entità e relazioniLa consistenza semantica di queste strutture è affidata ad un 'principio di carità'


Critiche agli approcci non formali Le condizioni della comunicazione (scambio e integrazione di

informazione) nel web sono simili a quelle dei linguaggi naturaliCreatività

Costruttività

Vaghezza

Differenziazione

I sistemi informali lasciano intatte queste condizioni

La fiducia nel fatto che, su queste basi, la comunicazione abbia comunque regolarmente successo rischia di apparire ingenua

D'altra parte, non esiste una 'teoria del significato' per i processi naturali di comunicazione che sia allo stesso tempo sufficientemente formalizzata e generalmente accettata


Conclusione e discussioneL'approccio formale al web semantico ambisce alla precisione logica ma deve imporre condizioni difficilmente realizzabiliL'approccio informale accetta le condizioni date del web ma rinuncia alla precisione logica (o coltiva aspettative ingiustificate)Come possiamo sviluppare il web semantico?

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