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El Futuro de la Web

La Web Semántica es una Web extendida, dotada de mayor significado en la que cualquier usuario en Internet podrá encontrar respuestas a sus preguntas de forma más rápida y sencilla gracias a una información mejor definida. Al dotar a la Web de más significado y, por lo tanto, de más semántica, se pueden obtener soluciones a problemas habituales en la búsqueda de información gracias a la utilización de una infraestructura común, mediante la cual, es posible compartir, procesar y transferir información de forma sencilla. Esta Web extendida y basada en el significado, se apoya en lenguajes universales que resuelven los problemas ocasionados por una Web carente de semántica en la que, en ocasiones, el acceso a la información se convierte en una tarea difícil y frustrante.

¿Para qué sirve?

La comunicación prácticamente con todo el mundo en cualquier momento y a bajo coste es posible hoy en día. Podemos realizar transacciones económicas a través de Internet. Tenemos acceso a millones de recursos, independientemente de nuestra situación geográfica e idioma. Todos estos factores han contribuido al éxito de la Web. Sin embargo, al mismo tiempo, estos factores que han propiciado el éxito de la Web, también han originado sus principales problemas: sobrecarga de información y heterogeneidad de fuentes de información con el consiguiente problema de interoperabilidad.

La Web Semántica ayuda a resolver estos dos importantes problemas permitiendo a los usuarios delegar tareas en software. Gracias a la semántica en la Web, el software es capaz de procesar su contenido, razonar con este, combinarlo y realizar deducciones lógicas para resolver problemas cotidianos automáticamente.

¿Cómo funciona?

Supongamos que la Web tiene la capacidad de construir una base de conocimiento sobre las preferencias de los usuarios y que, a través de una combinación entre su capacidad de conocimiento y la información disponible en Internet, sea capaz de atender de forma exacta las demandas de información por parte de los usuarios en relación, por ejemplo, a reserva de hoteles, vuelos, médicos, libros, etc.

La forma en la que se procesará esta información no sólo será en términos de entrada y salida de parámetros sino en términos de su SEMÁNTICA. La Web Semántica como infraestructura basada en metadatos aporta un camino para razonar en la Web, extendiendo así sus capacidades.

No se trata de una inteligencia artificial mágica que permita a las máquinas entender las palabras de los usuarios, es sólo la habilidad de una máquina para resolver problemas bien definidos, a través de operaciones bien definidas que se llevarán a cabo sobre datos existentes bien definidos.

Para obtener esa adecuada definición de los datos, la Web Semántica utiliza RDF y OWL, dos estándares que ayudan a convertir la Web en una infraestructura global en la que es posible compartir, y reutilizar datos y documentos entre diferentes tipos de usuarios.

·RDF proporciona información descriptiva simple sobre los recursos que se encuentran en la Web y que se utiliza, por ejemplo, en catálogos de libros, directorios, colecciones personales de música, fotos, eventos, etc.

·OWL es un mecanismo para desarrollar temas o vocabularios específicos en los que asociar esos recursos. Lo que hace OWL es proporcionar un lenguaje para definir ontologías estructuradas que pueden ser utilizadas a través de diferentes sistemas. Las ontologías, que se encargan de definir los términos utilizados para describir y representar un área de conocimiento, son utilizadas por los usuarios, las bases de datos y las aplicaciones que necesitan compartir información específica, es decir, en un campo determinado como puede ser el de las finanzas, medicina, deporte, etc. Las ontologías incluyen definiciones de conceptos básicos en un campo determinado y la relación entre ellos.

¿Que son las Ontologías?

Las Ontologías son especificaciones formales de cómo representar los objetos, conceptos y otras entidades que se asume que existen en un área de interés, así como las relaciones que mantienen entre si.

Las ontologías tienen los siguientes componentes que servirán para representar el conocimiento de algún dominio

-Conceptos: son las ideas básicas que se intentan formalizar. Los conceptos pueden ser clases de objetos, métodos, planes, estrategias, procesos de razonamiento, etc. -Relaciones: representan la interacción y enlace entre los conceptos del dominio. Suelen formar la taxonomía del dominio. Por ejemplo: subclase-de, parte-de, parte-exhaustiva-de, conectado-a, etc. -Funciones: son un tipo concreto de relación donde se identifica un elemento mediante el cálculo de una función que considera varios elementos de la ontología. Por ejemplo, pueden aparecer funciones como categorizar-clase, asignar- fecha, etc. -Instancias: se utilizan para representar objetos determinados de un concepto. -Axiomas: son teoremas que se declaran sobre relaciones que deben cumplir los elementos de la ontología. Por ejemplo: “Si A y B son de la clase C, entonces A no es subclase de B”, “Para todo A que cumpla la condición C1, A es B”, etc. Estos últimos componentes, los axiomas, permiten junto con la herencia de conceptos, inferir conocimiento que no esté indicado explícitamente en la taxonomía de conceptos.

¿Para que sirven las ontologías?

Las ontologías se usan para favorecer la comunicación entre personas, organizaciones y aplicaciones porque proporcionan una comprensión común de un dominio, de modo que se eliminan confusiones conceptuales y terminológicas. Por ejemplo, una ontología puede usarse para especificar que las termitas son un tipo de isóptero. De este modo, un buscador que use esa ontología mostrará páginas web sobre termitas cuando un usuario busque información sobre los isópteros.

Las ontologías también sirven para conseguir que los sistemas interoperen. Dos sistemas son interoperables si pueden trabajar conjuntamente de una forma automática, sin esfuerzo por parte del usuario. Por ejemplo, dos teléfonos móviles de distintos fabricantes y abonados a diferentes compañías telefónicas interoperan para que los usuarios puedan hablar entre sí.

¿Qué son agentes?

Agente: Es una aplicación capaz de cumplir sus objetivos mediante acciones autónomas y flexibles. Frente a los objetos o los componentes, los agentes se caracterizan por su autonomía y flexibilidad. Un agente es un asistente personal que está dentro de la computadora y que cumple varios roles en representación de una función específica o de un usuario.

¿Para que sirven los agentes?

En la web semántica serán los encargados de realizar la búsqueda de servicios, para ello, la semántica facultará a los agentes para describir unos a otros la función exacta que realizan, y qué datos han de recibir para ello.

Agente Inteligente: Son aplicaciones que automatizan la búsqueda de información en la web. Por ejemplo, hay agentes inteligentes que recopilan para el usuario todas las nuevas noticias que sobre un asunto determinado se van publicando en la web, procedentes de agencias de prensa, de periódicos, de chats, etc.

Los buscadores semánticos son un ejemplo más de aplicaciones basadas en Web Semántica. El objetivo es satisfacer las expectativas de búsqueda de usuarios que requieren respuestas precisas. Otros ejemplos de aplicaciones basadas en Web Semántica pueden encontrarse en SWAD-Europe: Aplicaciones de Web Semántica - análisis y selección.

Componentes de la Web Semántica

Los principales componentes de la Web Semántica son los metalenguajes y estándares de representación XML, XML Schema, RDF, RDF Schema y OWL. La OWL Web Ontology Language Overview describe la función y relación de cada uno de estos componentes de la Web Semántica:

·XML aporta la sintaxis superficial para los documentos estructurados, pero sin dotarles de ninguna restricción sobre el significado. ·XML Schema es un lenguaje para definir la estructura de los documentos XML. ·RDF es un modelo de datos para los recursos y las relaciones que se puedan establecer entre ellos. Aporta una semántica básica para este modelo de datos que puede representarse mediante XML. ·RDF Schema es un vocabulario para describir las propiedades y las clases de los recursos RDF, con una semántica para establecer jerarquías de generalización entre dichas propiedades y clases ·OWL añade más vocabulario para describir propiedades y clases: tales como relaciones entre clases (p.ej. disyunción), cardinalidad (por ejemplo "únicamente uno"), igualdad, tipologías de propiedades más complejas, caracterización de propiedades (por ejemplo simetría) o clases enumeradas. La usabilidad y aprovechamiento de la Web y sus recursos interconectados aumentará gracias a: ·Los documentos etiquetados con información semántica (compárese esta con la etiqueta <meta> de HTML, usada para facilitar el trabajo de los robots). Se pretende que esta información sea interpretada por el ordenador con una capacidad comparable a la del lector humano. El etiquetado puede incluir metadatos descriptivos de otros aspectos documentales o protocolarios. ·Vocabularios comunes de metadatos (ontologías) y mapas entre vocabularios que permitan a quienes elaboran los documentos disponer de nociones claras de cómo deben etiquetarlos para que los agentes automáticos puedan usar la información contenida en los metadatos (p.ej. el metadato author tenga el significado de "autor de la página" y no el del "autor del objeto descrito en la página"). ·Agentes automáticos que realicen tareas para los usuarios de estos metadatos de la Web Semántica ·Servicios Web (a menudo con agentes propios) que provean de información a los agentes (por ejemplo un servicio de garantías a quien un agente pudiera consultar sobre si un comercio electrónico tiene un historial de mal servicio o de generar correo basura). Los proveedores primarios de esta tecnología son las URIs que identifican los recursos junto con XML y los namespaces. Si a esto se añade un poco de lógica, mediante una RDF, u otras tecnologías como los mapas temáticos y algo de razonamiento basado en técnicas de inteligencia artificial, la Web estará lista para alcanzar las aspiraciones de su inventor Tim Berners-Lee.

XML Proporciona Reglas, Sintaxis para Documentos Estructurados

En su base, XML proporciona un conjunto de reglas para la creación de vocabularios que doten de estructura a los datos y documentos de la Web. XML da reglas claras para la sintaxis; los Esquemas XML sirven entonces como un método de composición de vocabularios Web. XML es una sintaxis base para documentos potentes y flexibles, pero no impone restricciones semánticas al significado de esos documentos.

RDF Ofrece una Infraestructura de Datos para la Web

RDF - la Infraestructura para la descripción de Recursos - es un estándar para realizar descripciones sencillas. XML es a la sintaxis, lo que RDF a la semántica - un conjunto claro de reglas para proporcionar información descriptiva sencilla. El Esquema RDF entonces proporciona un modo de combinar esas descripciones en un vocabulario único. RDF se integra en una variedad de aplicaciones incluyendo:

   * catálogos de biblioteca
   * directorios mundiales
   * sindicación y agregación de noticias, software y contenido
   * colecciones personales de música, fotos y eventos

En estos casos, cada uno utiliza XML como sintaxis de intercambio. Las especificaciones RDF proporcionan una infraestructura potente para el intercambio de conocimiento en la Web.

"RDF es parte de la base de un avance significativo en el potencial de la Web. Finalmente, veremos a aplicaciones y usuarios combinar la información representada en RDF de múltiples fuentes en la Web, en modos que, hasta ahora, han sido inconcebibles," explica Brian McBride, Presidente del Grupo de Trabajo RDF Esencial, "El Grupo de Trabajo RDF Esencial ha convertido las especificaciones RDF en una base práctica y matemáticamente precisa sobre la que se puede construir OWL y el resto de la Web Semántica."

OWL Ofrece Ontologías que Funcionan en la Web

Lo siguiente que se necesita es un modo por el que desarrollar vocabularios para un asunto - o un dominio - específico. Ese es el papel de una ontología. Una ontología define los términos utilizados para describir y representar un área de conocimiento. Las Ontologías son utilizadas por personas, bases de datos, y aplicaciones que necesitan compartir información específica sobre un determinado asunto (o dominio) - como la medicina, fabricación de herramientas, inmobiliarias, reparación de automóviles, administración financiera, etc. Las Ontologías incluyen definiciones utilizables por máquinas, sobre conceptos básicos del dominio y de las relaciones existentes entre los mismos.

Codifican conocimiento en un dominio y también conocimiento que se expande a través de varios dominios. De este modo, hacen que este conocimiento sea reutilizable.

OWL - el Lenguaje de Ontologías Web - proporciona un lenguaje para la definición de Ontologías estructuradas, basadas en la Web, que ofrece una integración e interoperabilidad de datos más rica entre comunidades descriptivas. Los lenguajes anteriores se utilizaron para desarrollar herramientas y ontologías para comunidades de usuarios específicas (particularmente en las ciencias y en aplicaciones de comercio electrónico de compañías específicas), pero no fueron definidos para ser compatibles con la arquitectura de la World Wide Web en general, y de la Web Semántica en particular.

OWL utiliza URIs para fijar nombres y la infraestructura para descripciones en la Web proporcionada por RDF para agregar las siguientes capacidades a las ontologías:

   * Habilidad de ser distribuida por muchos sistemas
   * Escalabilidad a las necesidades de la Web
   * Compatibilidad con estándares Web para la accesibilidad y la internacionalización
   * Apertura y extensibilidad

OWL se construye sobre RDF y RDF Esquema y añade más vocabulario para la descripción de clases y propiedades: entre otras, relaciones entre clases (p.e. inconexión), cardinalidad (p.e. "exactlamente uno"), igualdad, mayor riqueza de tipos en las propiedades, características de propiedades (p.e. simetría), y clases enumeradas.

"OWL supone un gran paso adelante en la representación y organización de conocimiento en la World Wide Web. Se posiciona como ganador entre las necesidades de la industria de un lenguaje que dirija sus casos de uso Web actuales, y las restricciones de desarrollar un lenguaje de ontologías que sirva de engranaje a principios científicos establecidos y experiencia de investigación." explicaron Jim Hendler y Guus Schreiber, co-presidentes del Grupo de Trabajo de Ontología Web. "Más de cincuenta participantes en el Grupo de Trabajo han diseñado con éxito un lenguaje que contempla ambos conjuntos de preocupaciones y que es respaldado de la misma forma por académicos y practicantes."

SOAP

SOAP (siglas de Simple Object Access Protocol) es un protocolo estándar creado por Microsoft, IBM y otros, está actualmente bajo el auspicio de la W3C que define cómo dos objetos en diferentes procesos pueden comunicarse por medio de intercambio de datos XML. SOAP es uno de los protocolos utilizados en los servicios Web.

Tecnología

A diferencia de DCOM y CORBA, que son binarios, SOAP usa el código fuente en XML, que facilita la eliminación de errores, pero es menos efectivo. El intercambio de mensajes se realiza mediante tecnología de componentes (software componentry, ver ingeniería de software). El término Object en el nombre significa que se adhiere al paradigma de la programación orientada a objetos.

SOAP es un marco extensible y descentralizado que permite trabajar sobre multiples pilas de protocolos de redes informáticas. Los procedimientos de llamadas remotas pueden ser modelados en la forma de varios mensajes SOAP interactuando entre sí.

SOAP funciona sobre cualquier protocolo de Internet, generalmente HTTP, que es el único homologado por el W3C. SOAP tiene como base XML, con un diseño que cumple el patrón Cabecera-Desarrollo de diseño de software, como otros muchos diseños, verbigracia HTML. La cabecera Header es opcional y contiene metadatos sobre enrutamiento (routing), seguridad o transacciones. El desarrollo Body contiene la información principal, que se conoce como carga útil (payload). La carga útil se acoge a un XML Schema propio.

Conclusiones

La web semántica es el futuro de la web, una web que facilitará la localización de recursos, la comunicación entre sistemas y programas, que nos ayudará a gestionar nuestro día a día, hasta llegar a niveles que hoy pueden ser considerados como de ciencia ficción.

La red semántica no es una red independiente de la actual, sino una ampliación; una red en la cual la información está dotada de significados bien definidos, con el fin de que la coordinación del trabajo entre humanos y ordenadores sea más completa. Se han dado ya los primeros pasos para incluir la red semántica en la estructura de la red ya existente.

El uso de estándares web y la separación entre estructura y presentación ofrece múltiples beneficios para hoy y mañana.

Hoy: Acceso a una mayor audiencia, menor costo de producción y cumplir con los requerimientos de accesibilidad.

Mañana: Reducir costos de mantenimiento, así como la dependencia de algún producto de software, flexibilidad para los cambios de presentación y una puerta abierta al uso de tecnologías como XML. Recursos importantes

Algunos recursos útiles para continuar tu estudio del uso de estándares web:

Libros:

O'reilly no podía faltar en esta lista, así que empiezo con dos títulos que deben estar en toda biblioteca:

HTML & XHTML: The Definitive Guide, si no has leido esto aún, no deberías hacer nada antes, este, en mi opinión, es el primer libro que todo diseñador web debe conocer.

Cascading Style Sheets: The Definitive Guide de Eric Meyer, la referencia obligada para CSS.

Otro libro muy bueno:

Designing With Web Standards de Jeffrey Zeldman. En un lenguaje claro y directo Zeldman nos explica porqué diseñar con estándares web es la elección adecuada.

Bibliografía

Andy Carvin: Tim Berners-Lee: Weaving a Semantic Web. Digital divide network artículos, 2005 Pablo Castells (2003) La web semántica. Universidad Autónoma de Madrid Carolina García Cataño y David Arroyo Menéndez (2002) Biblioteca Digital y Web Semántica Asunción Gómez Pérez, Mariano Fernández López, Oscar Corcho: Ontological Engineering: with examples from the areas of Knowledge Management, e-Commerce and the Semantic Web Springer, ISBN 1-85233-551-3 Michael C. Daconta, Leo J. Obrst, Kevin T. Smith: The Semantic Web: A Guide to the Future of XML, Web Services, and Knowledge Management, John Wiley & Sons, ISBN 0-471-43257-1 Dieter Fensel, Wolfgang Wahlster, Henry Lieberman, James Hendler: Spinning the Semantic Web: Bringing the World Wide Web to Its Full Potential, MIT Press, ISBN 0-262-06232-1 Vladimir Geroimenko, Chaomei Chen: Visualizing the Semantic Web, Springer Verlag, ISBN 1-85233-576-9 John Davies, Dieter Fensel, Frank van Harmelen: Towards the Semantic Web: Ontology-Driven Knowledge Management, John Wiley & Sons, ISBN 0-470-84867-7

Enlaces

http://www.javahispano.org/tutorials.item.action?id=55 http://fcom.uh.cu/websem/ws-historia.htm http://fcom.uh.cu/websem/pdf/websem_doc/la%20web%20semantica2.pdf