Padrões, Ferramentas e Boas Práticas no Desenvolvimento de Software para Web Semântica

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1 Padrões, Ferramentas e Boas Práticas no Desenvolvimento de Software para Web Semântica Ernesto F. Veiga, Márcio V. Oliveira Sena, Renato de F. Bulcão Neto ernestofonseca@inf.ufg.br marciovinicius@inf.ufg.br renato@inf.ufg.br Maio / 2015

2 RDF: limitações RDF não define a semântica dos elementos dessas declarações W3Schools.com é uma empresa? Jan Egil Refsnes é uma pessoa? A propriedade title interliga que tipos de recursos? E a propriedade author?

3 RDF: limitações RDF não permite modelar um domínio, apenas expressar fatos Não pode declarar as classes Professor e Funcionário Mas, pode expressar que Ana é a mãe de Patrícia RDF não permite especificar/generalizar indivíduos Declarar que TODO indivíduo da classe Professor é também indivíduo da classe Funcionário Declarar que TODAS mães são mulheres

4 RDF Schema RDF Schema modela conhecimento de um domínio Definição e hierarquia de classes e propriedades Tipagem de valores de sujeitos e objetos em triplas RDF RDF-S ou RDFS: extensão semântica do RDF para construir simples ontologias

5 Sintaxe RDFS Recursos podem ser divididos em grupos chamados classes (i.e. classes são recursos) Membros das classes são comumente chamados instâncias ou indivíduos A propriedade rdf:type permite declarar que um recurso é instância de uma classe Pode-se ter as mesmas instâncias para classes diferentes (ex: Renato Bulcão como professor da UFG ou como morador do Setor Jaó)

6 Instâncias de Classes (rdf:type) hp:lordofrings é membro da classe bib:textbook hp:lordofrings rdf:type bib:textbook. Uma IRI pode pertencer a várias classes hp:lordofrings rdf:type bib:textbook. hp:lordofrings rdf:type bib:bestsellerbook.

7 Sintaxe RDFS Construtor rdfs:class permite a criação de classes de recursos Propriedade rdfs:subclassof permite especificar especializações entre classes Classes podem ser organizadas em hierarquias Uma classe pode ter múltiplas superclasses Propriedade transitiva

8 Sintaxes XML e Turtle <?xml version="1.0"?> <rdf:rdf xmlns:rdfs=" xmlns:rdf=" <rdfs:class rdf:about=" <rdfs:subclassof rdf:resource=" </rdfs:class> rdfs: rdf: : < :animal a rdfs:class. :horse a rdfs:class; rdfs:subclassof :animal. Cavalo é subclasse de Animal Portanto, TODO indivíduo da classe Cavalo é também indivíduo da classe Animal

9 Outro rdfs: rdf: : < :animal a rdfs:class; rdfs:subclassof :ser_vivo. :horse a rdfs:class; rdfs:subclassof :animal. Animal é subclasse de Ser_Vivo Portanto, TODO indivíduo da classe Animal é também indivíduo da classe Ser_Vivo E, por transitividade, TODO indivíduo da classe Cavalo é também indívíduo da classe Ser_Vivo

10 Sintaxe RDFS Propriedade rdfs:subpropertyof permite a especialização entre propriedades Relaciona uma propriedade a uma de suas superpropriedades Propriedade transitiva

11 Sintaxe RDFS Propriedade rdfs:subpropertyof permite a especialização entre propriedades Relaciona uma propriedade a uma de suas superpropriedades Propriedade transitiva rel:ehfelizmentecasadocom rdf:subpropertyof rel:ehcasadocom.

12 Sintaxe RDFS Propriedade rdfs:subpropertyof permite a especialização entre propriedades Relaciona uma propriedade a uma de suas superpropriedades Propriedade transitiva rel:ehfelizmentecasadocom rdf:subpropertyof rel:ehcasadocom. ex:renatobulcao rel:ehfelizmentecasadocom ex:tacianakudo.

13 Sintaxe RDFS Propriedade rdfs:subpropertyof permite a especialização entre propriedades Relaciona uma propriedade a uma de suas superpropriedades Propriedade transitiva rel:ehfelizmentecasadocom rdf:subpropertyof rel:ehcasadocom. ex:renatobulcao rel:ehfelizmentecasadocom ex:tacianakudo. ex:renatobulcao rel:ehcasadocom ex:tacianakudo.

14 Conhecimento implícito X explícito Se um documento RDFS contém e ex:textbook rdfs:subclassof ex:book. u rdf:type ex:textbook. então é uma consequência lógica u rdf:type ex:book. é deduzido / inferido (implícito) não precisa ser dito explicitamente consequências lógicas são regidas pela semântica formal

15 Conhecimento implícito X explícito Conhecimento explícito ex:textbook rdfs:subclassof ex:book. Infere-se a seguinte consequência lógica (conhecimento implícito!) Ou seja, rdfs:subclassof é propriedade transitiva

16 Sintaxe RDFS Restrições sobre Propriedades Permite afirmar que uma propriedade só pode ser entre recursos de um determinado rdf:type Ex.: quando A é casado com B, então A e B têm de ser instâncias da classe Pessoa rdfs:domain permite declarar que qualquer recurso que tem uma dada propriedade é instância de uma ou mais classes rdfs:range permite declarar que os valores de uma dada propriedade são instâncias de uma ou mais classes

17 Restrições sobre propriedades Quando A é casado com B, então A e B têm de ser instâncias da classe Pessoa E da mesma forma para tipos de dados: ex:hasage rdfs:domain ex:person. ex:hasname rdfs:range xsd:string.

18 Deduções: rdfs:domain e range Se ex:renatobulcao ex:ismarriedto ex:tacianakudo. Então ex:renatobulcao rdf:type ex:pessoa. ex:tacianakudo rdf:type ex:pessoa.

19 Deduções: rdfs:domain e range Se ex:renatobulcao ex:ismarriedto ex:tacianakudo. Então ex:renatobulcao rdf:type ex:pessoa. ex:tacianakudo rdf:type ex:pessoa. Se ex:renatobulcao ex:hasage 40. Então ex:renatobulcao rdf:type ex:pessoa. 40 rdfs:datatype xsd:nonnegativeinteger.

20 Deduções: rdfs:domain e range Se ex:renatobulcao ex:ismarriedto ex:tacianakudo. Então ex:renatobulcao rdf:type ex:pessoa. ex:tacianakudo rdf:type ex:pessoa. Se ex:renatobulcao ex:hasage 40. Classe de todos os tipos de dados compatíveis com o esquema XML (xsd:) Então ex:renatobulcao rdf:type ex:pessoa. 40 rdfs:datatype xsd:nonnegativeinteger.

21 E a relação entre RDF e RDFS? RDF MatematicaDiscreta ehensinadopor RenatoBulcaoNeto

22 RDFS envolve rdfs:range ProfessorAssistente rdfs:subclassof rdfs:domain rdfs:subpropertyof MembroAcademico rdfs:range Professor Disciplina rdfs:domain ehensinadopor ProfessorAdjunto

23 RDFS envolve rdfs:range ProfessorAssistente rdfs:subclassof rdfs:domain rdfs:subpropertyof MembroAcademico rdfs:range Professor Disciplina rdfs:domain ehensinadopor ProfessorAdjunto rdf:type rdf:type RDF MatematicaDiscreta ehensinadopor RenatoBulcaoNeto

24 Conclusões sobre RDFS Linguagem primitiva para construir ontologias Inferência sobre hierarquia de classes e de propriedades e sobre domínio e imagem de propriedades Muitas primitivas de modelagem não são tratadas Simetria, unicidade, inversão, transitividade, reflexão Disjunção, união, equivalência, intersecção Necessidade de linguagem de ontologia mais expressiva sobre dados RDF OWL

25 Padrões, Ferramentas e Boas Práticas no Desenvolvimento de Software para Web Semântica Ernesto F. Veiga, Márcio V. Oliveira Sena, Renato de F. Bulcão Neto ernestofonseca@inf.ufg.br marciovinicius@inf.ufg.br renato@inf.ufg.br Maio / 2015