Εισαγωγή στον Σημαντικό Ιστο και την Ανακάλυψη Γνώσης στο Διαδίκτυο

Abstract

Ο Σημαντικός Ιστός (Semantic Web) είναι ένας συνδυασμός τεχνολογιών και προτύπων που σκοπό έχει να προσδώσει στη διαδικτυακή πληροφορία αυστηρά καθορισμένη σημασιακή δομή και ερμηνεία. Οι στόχοι είναι να μπορούν οι χρήστες του Παγκόσμιου Ιστού, καθώς και αυτοματοποιημένοι πράκτορες, να επεξεργάζονται, να διαχειρίζονται και να αξιοποιούν την κατάλληλα χαρακτηρισμένη πληροφορία με τρόπο ευφυή και αποδοτικό. Ωστόσο, παρά τις τεχνικές που έχουν κατά καιρούς προταθεί, δεν υπάρχει ξεκάθαρη μέθοδος ώστε, αξιοποιώντας το φάσμα του Σημαντικού Ιστού, η διαδικτυακή πληροφορία να ανακτάται με τρόπο παραγωγικό, δηλαδή με βάση τα ήδη εκπεφρασμένα γεγονότα να συνάγεται νέα, άρρητη πληροφορία. Για την αντιμετώπιση αυτής της κατάστασης, αρχικά εισάγεται και προσδιορίζεται το πρόβλημα της Ανακάλυψης Γνώσης στον Σημαντικό Ιστό (Semantic Web Knowledge Discovery, SWKD). Η Ανακάλυψη Γνώσης στον Σημαντικό Ιστό αξιοποιεί το σημασιακό υπόβαθρο και τις αντίστοιχες σημασιακές περιγραφές των πληροφοριών, όπως αυτές είναι θεμελιωμένες σε μια λογική θεωρία (οντολογίες εκφρασμένες σε γλώσσα OWL). Βάσει αυτών, και με τη χρήση των κατάλληλων μηχανισμών αυτοματοποιημένου συλλογισμού, μπορεί να προκύψει νέα, άδηλη γνώση, η οποία μέχρι τότε μόνο υπονοούνταν στα ήδη υπάρχοντα δεδομένα. Επομένως, αντικείμενο του βιβλίου αυτού είναι να εισαγάγει τον αναγνώστη στην έννοια του Σημαντικού Ιστού. Επιμέρους στόχοι είναι να εξετάσει τις δυνατότητες ανακάλυψης γνώσης, τις οποίες παρέχει ο Σημαντικός Ιστός, να αναγνωρίσει τους παράγοντες από τους οποίους οι δυνατότητες αυτές εξαρτώνται και να καταδείξει πώς μπορούν να αξιοποιηθούν με αποτελεσματικό τρόπο σε ρεαλιστικά σενάρια. Στην κατεύθυνση αυτή, κύρια εργαλεία αποτελούν η συστηματική μελέτη και αξιολόγηση της σχετικής βιβλιογραφίας, η κατηγοριοποίηση και αποτίμηση, από θεωρητική και πρακτική σκοπιά, των τεχνικών που έχουν κατά καιρούς προταθεί, καθώς και ο εντοπισμός των επιμέρους προβλημάτων στα οποία η ανακάλυψη γνώσης στον Σημαντικό Ιστό μπορεί να αναλυθεί. Βάσει αυτών, στοιχειοθετούνται και εφαρμόζονται ορισμένες πρωτότυπες μέθοδοι, των οποίων η αποτελεσματικότητα επίσης ελέγχεται θεωρητικά και πειραματικά.

Semantic Web is a combination of technologies and standards in order to give Web information strictly defined by semantic structure and meaning. Its aim is to enable Web users and automated agents to properly process, manage and utilize described information in intelligent and efficient ways. Nevertheless, despite the various techniques that have been proposed at times, there is no specific method , to make it possible to retrieve information deductively by taking advantage of the Semantic Web technologies. For instance, to infer new and implicit information based on explicitly expressed facts. To address this situation, the problem of Semantic Web Knowledge Discovery (SWKD) is first specified and introduced. SWKD takes advantage of the semantic underpinnings and semantic descriptions of information, organized in a logic theory (i.e., ontologies expressed in OWL). Via the use of appropriate automated reasoning mechanisms, SWKD makes it, then, possible to deduce new and unexpressed information that is only implied among explicit facts. Therefore, the main aim of this book is to introduce the reader to the notion of the Semantic Web. Specific objectives are to examine Semantic Web knowledge discovery capabilities, identify the factors they depend on and illustrate how they can be utilized effectively in real-world scenarios. To this end, major tools include the systematic review and evaluation of relevant scientific literature, the classification and evaluation, of the techniques proposed from a practical and theoretical point of view, as well as the identification of the individual problems SWKD can be reduced to. Based on these, some novel methods are proposed and verified both theoretically and experimentally.