I libri Matematici del De expetendis rebus di Giorgio Valla

A questo punto la domanda che sorge spontanea è ``perché sviluppare un'ontologia?''. Vi sono più risposte possibili a tale quesito, sicuramente un motivo è quello di riuscire ad analizzare la conoscenza del dominio per riuscire a separare la conoscenza dichiarativa sul dominio, dalla conoscenza operativa, ma sviluppare un'ontologia permette anche di condividere una visione/comprensione comune della struttura dell'informazione tra un gruppo di uomini e/o agenti software, per permettere il riuso della conoscenza del dominio e infine per rendere esplicite le assunzioni sul dominio.

In termini pratici definire un'ontologia significa definire le classi, organizzare le classi con una gerarchia tassonomica (subclass, superclass), definire le proprietà e descrivere i valori leciti per ciascuna di esse e, infine attribuire i valori alle proprietà per tutte le istanze create. Non vi è un metodo corretto a priori per modellare un dominio di conoscenza poiché l'ontologia deve riflettere la realtà del mondo che cerca di modellare, la soluzione migliore dipende dall'applicazione prevista e dalle sue estensioni future. Perciò lo sviluppo di un'ontologia deve essere un processo iterativo; i concetti dovrebbero essere analoghi ad oggetti e relazioni del dominio di interesse: i concetti corrispondono solitamente ai sostantivi utilizzati nel dominio di conoscenza e le relazioni corrispondono solitamente ai verbi.

Per creare un'ontologia occorre porsi delle domande preliminari e cercare di dar loro delle risposte. La domanda fondamentale è ``Qual è il dominio dell'ontologia?'', ovvero quali sono i concetti principali intorno ai quali si deve lavorare; quali concetti di base possono essere dati per scontati; fino a dove ci si deve spingere nei campi correlati; se esistono relazioni significative al di là dell'ereditarietà. La seconda domanda imprescindibile che ci si deve porre è ``Quale utilizzo si prevede di fare dell'ontologia?'', vale a dire chiedersi la catalogazione delle informazioni, il motore di ricerca; si devono prevedere degli attributi anche per le relazioni; che cosa saranno le istanze. Un problema importante al quale rispondere è chi utilizzerà e chi manterrà l'ontologia. Un altro passo preliminare, fondamentale per la costituzione di un'ontologia, è quello di scrivere alcune query tipiche, cioè domande tipiche alle quali l'informazione presente nell'ontologia specifica che si sta cercando di fare deve fornire una risposta e a quale livello di dettaglio vogliamo la risposta.

Creare un'ontologia non è stata di per se una scelta obbligata, al contrario è stata una scelta ponderata e ragionata. Come abbiamo detto, avremmo potuto creare un database, ma esso sarebbe stato in futuro fruibile ed estendibile solo dal suo creatore, ovvero noi. Si potrebbe anche obiettare che è inutile creare un oggetto semantico come l'ontologia per fare ricerche di tipo contestuali. Al proposito rispondiamo subito che se avessimo voluto ottenere, con gli strumenti classici del Web, un risultato, che solo in parte si avvicinava al tipo di ricerca che è possibile fare con la nostra ontologia, avremmo dovuto perlomeno trascrivere tutti i libri matematici del De expetendis rebus. Inoltre osserviamo che gli strumenti di ricerca classici del Web, per intenderci ``Google'', sono ottimi ma forniscono troppe risposte false e non è possibile aggiungere descrizioni alle risposte .

I limiti del Web tradizionale
12 marzo 2008

Il World Wide Web (WWW) come è concepito attualmente è analogo ad una grande scatola in cui sono contenute moltissime informazioni, ma senza nè ordine né mappe che permettano di rintracciare esattamente le informazioni di cui uno ha bisogno. Un utente di media esperienza ha un'unica possibilità per recuperare informazioni utili all'interno del Web, vale a dire fare ricerche sintattiche basate esclusivamente sulla corrispondenza tra parole chiave, perciò nei risultati sono compresi anche quelle fonti che utilizzano tali parole con un significato diverso da quello inteso dall'utente. In effetti il problema non è tanto l'esistenza dell'informazione in rete, quanto la possibilità di recuperare tale informazione per mezzo di un motore di ricerca. Se all'utente viene fornita una enorme mole di dati da elaborare è come non avergli trasmesso alcuna informazione; inoltre anche se esiste un collegamento fisico ad una risorsa conservata nel Web ciò non garantisce che essa possa essere immediatamente reperibile nè che sia comprensibile.

Le ontologie rappresentano lo strumento nuovo che consente di aggiungere semantica alle risorse presenti nella Rete. Grazie alle ontologie si possono realizzare delle mappe semantiche del Web interpretabili sia dai software che dagli uomini, infatti le ontologie permettono di esplicitare in modo formale i concetti e le relazioni del dominio di conoscenza che si vuole rappresentare.

Il Semantic Web
12 marzo 2008

Il Web esteso attraverso l'uso delle ontologie è chiamato ``Semantic Web'' il cui ideatore Tim Berners-Lee--già inventore del WWW--lo definisce in questo modo: The Semantic Web is an extension of the current web in which information is given well-defined meaning, better enabling computers and people to work in cooperation . La prossima generazione del Web, il Web Semantico, migliora le caratteristiche del Web tradizionale aggiungendo intelligenza alle risorse disponibili in Rete. Secondo l'idea di Tim Berners-Lee il Semantic Web dovrebbe essere strutturato almeno su quattro livelli fondamentali distinti tra loro:

il livello dei dati (XML/XML Schema): un modello dei dati e una sintassi per i metadati.
il livello schema (RDF/RDFS):] una base per la definizione di un vocabolario.
il livello ontologico (OIL/DAML): per la definizione di ontologie .
il livello logico: per formalizzare la semantica.

Il primo linguaggio del Web è stato l'HTML (HyperText Markup Language), un linguaggio molto semplice e perciò facile da utilizzare, ma al contempo non permette di fare alcune applicazioni avanzate. Infatti il suo principale difetto è il fatto che esso definisce solo una formattazione per i dati, indicando l'aspetto che essi devono assumere sul video. L'XML (eXtensible Markup Language) è nato proprio per risolvere tale problema, l'XML è il primo standard per separare il markup dei concetti da quello di presentazione. Questo linguaggio che è in grado di creare documenti strutturati, tuttavia, non consente di gestire la semantica dei contenuti, per questo motivo viene affiancato da altri linguaggi più potenti. Nasce così l'RDF (Resource Description Framework), che è uno standard sviluppato dal W3C per la gestione dei metadati in grado di aggiungere la semantica web; l'RDF si basa sull'XML e consente di descrivere le risorse in termini di proprietà e valori. Il web semantico è costruito sui linguaggi XML e RDF.

Gli elementi fondamentali del Semantic Web: i metadati, le annotazioni semantiche e le ontologie
12 marzo 2008

I metadati sono particolari tipi di dati che forniscono informazioni sulla qualità, la struttura e il contenuto dei dati stessi. Le annotazioni sono lo strumento fondamentale del Semantic Web, rappresentano un metodo per inserire e associare metadati ad una risorsa in Rete, consentono perciò di introdurre la semantica per descrivere i contenuti dei documenti web con il supporto delle ontologie.

L'ontologia è nata come una disciplina strettamente filosofica, riguarda lo studio dell'essere o dell'esistenza nonché delle sue categorie fondamentali, rappresenta una delle principali branche della metafisica. Nell'ambito delle ``artificial intelligence communities'' un'ontologia è una ``specifica esplicita e formale di una concettualizzazione condivisa'' ovvero un'ontologia è una descrizione formale (cioè l'ontologia deve essere ``machine-readable'') esplicita (cioè tutti i concetti usati e i vincoli sul loro uso sono esplicitamente definiti) di un dominio di descrizione.

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