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jueves, 13 de septiembre de 2012

Ontologías - Una Primera Aproximación


Monografía: Ontologías, Primera Aproximación
Proyecto: Repositorio Ontológico para Investigadores Noveles basado en Semánticas Web y Objetos de Aprendizaje
Entidad Ejecutora: Universidad Nacional del Chaco Austral
Directora: DURAN Elena Beatriz Ferreiro de
Investigadora: ZACHMAN Patricia Paola
Estudiantes: NUÑEZ Juan Francisco, UMAÑO Marcos René


Resumen

La enorme revolución y avance que supuso el uso generalizado de Internet impulsó  el intercambio de información personal, académica y comercial. La Web está a punto de sufrir un nuevo cambio: la información que aparece en Internet va a poder interpretarse por los ordenadores sin necesidad de intervención humana, es la denominada Web Semántica. 
Para que esto ocurra, es necesario que la información de las páginas web se codifique mediante ontologías. Las ontologías representarán el conocimiento de Internet, definiendo formalmente los conceptos de los diferentes dominios y sus relaciones, con capacidad para realizar deducciones con este conocimiento.

Introducción

La ingeniería del conocimiento, y en particular el procesamiento de  ontologías, son unos de los problemas en los que más se está centrando la atención en la informática actual. La razón principal  es la emergencia de un nuevo conjunto de aplicaciones en las que las ontologías juegan un papel fundamental, la mayoría de las cuales se encuentran en dos campos: la última generación de sistemas para la Web (Web 2.0, Web Semántica) y la necesidad de integración de aplicaciones empresariales cada vez más distribuidas.
La Web surge como una manera de compartir información, en forma de documentos estáticos, entre una comunidad científica muy específica  [Ber90].  Sin embargo, desde su génesis hasta la actualida d no ha dejado de ofrecer nuevas posibilidades y usos no previstos inicialmente, pudiendo considerarse sus repercusiones técnicas y sociales como una auténtica revolución a finales del siglo XX y comienzos del XXI.
Su éxito provino de su conectividad total  gracias a su facilidad de acceso, su descentralización, su compatibilidad y las facilidades que otorga para que se comparta conocimiento y recursos. Por contrapartida, a medida que fue creciendo, también posee limitaciones: crecimiento caótico de los recu rsos, falta de orden y de organización, alto costo y dificultad en su mantenimiento (enlaces perdidos, páginas inexistentes o muertas, …), crecimiento de la Web Oculta o Web Profunda (Hidden Web  o  Deep Web)
1, buscadores eficientes pero limitados, y algo mu y importante, la dificultad del procesamiento automático.
Ante esto, surge la necesidad de que los contenidos de la Web no estén pensados solamente para que los lea un ser humano, sino para que también sea interpretado por algún sistema informático de forma significativa. Por ello surge el concepto de Web Semántica.

La Web Semántica trata de dotar de una estructura semántica a los contenidos significativos de la Web, creando un entorno en el que aplicaciones de software naveguen las páginas realizando complejas tareas para los usuarios. No es una nueva Web segregada de la actual. Es una extensión de la actual en la que
la información se  ofrece con un significado bien definido, permitiendo a ordenadores y personas trabajar de forma cooperativa . La idea que existe detrás de la Web Semántica es tener datos en la Web definidos y
enlazados de manera que puedan ser usados de forma más efectiva para un descubrimiento, una automatización, una integración y una reutilización entre  diferentes aplicaciones. Para ello la Web debe evolucionar, ofreciendo una plataforma accesible que permita que los datos se compartan y se procesen por herramientas automatizadas o personas. El reto,  es ofrecer el lenguaje que exprese tanto datos como  reglas para razonar sobre los datos, y  además permita que las reglas sobre cualquier sistema de representación
del conocimiento sean exportadas a la Web, aportando un importante grado de flexibilidad y frescura a los sistemas de representación de conocimiento centralizados tradicionales, que se  vuelven sumamente agobiantes, crecen rápidamente de tamaño y se vuelven inmanejables.

Diferentes sistemas web pueden utilizar diferentes identificadores para un mismo concepto. Así, un programa que quiera comparar o combinar información entre dichos sistemas tiene que conocer qué términos significan lo mismo. Idealmente, el programa debería tener una forma de descubrir los significados comunes de cualquier base de datos que encuentre. Una solución a este problema es incluir un nuevo elemento a la Web
Semántica, colecciones de información denominadas  ontologías.  Una ontología  es una herramienta conceptual  que define un vocabulario  común para quien necesita compartir información dentro de un determinado dominio. Esto incluye definiciones de los conceptos básicos del dominio, así como sus relaciones, que tienen que ser interpretables por máquinas [Noy00].

Una ontología no es más que una especificación de lo que existe en un dominio, convirtiéndose éstas en una pieza fundamental de las tecnologías orientadas a l a Web Semántica. Sin embargo, es un término que ha recibido diferentes acepciones e interpretaciones en distintas disciplinas, aunque este efecto también se ha dado dentro de la misma área de conocimiento, como por ejemplo en la inteligencia artificial. Esta aparición de nuevas aplicaciones ha motivado que el concepto informático de ontología, desarrollado durante las últimas tres décadas por una comunidad relativamente pequeña de investigadores,  haya ganado repentinamente mucha  visibilidad, lo que ha causado no pocas fricciones al formarse equipos multidisciplinares, cuyos miembros no informáticos poseen un bagaje investigador en el que  ontología  tiene connotaciones muy diferentes.

El objetivo de este trabajo es dar una visión general de la tradición de representación del conocimiento, que ha dado lugar al concepto actual de  ontología  en informática.  Definiremos  qué es una ontología, cómo se puede diseñar, cómo se puede especificar y relacionarlas con la Web Semántica. A partir de esta base, introduciremos  los principios en los que se basan los sistemas actuales de representación en los que se basan los sistemas actuales de representación informática de ontologías, y representaremos como ejemplo el sistema de Protégé, que tiene como gran ventaja el hecho de  soportar simultáneamente múltiplos paradigmas de representación del conocimiento.

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