DISCIPLINA: IA APLICADA AUTOMAÇÃO E CONTROLE
PROFS. RICARDO RABELO E JOMI HUBNER
SEMINÁRIO: WEB SEMÂNTICA E AGENTES
1
•Cleiber
Marques
•Roque
•Omir
Bezerra
Alves
APRESENTAÇÃO
Web Semântica

O que é a Web Semântica
Tecnologias da Web Semântica



Estudo de Caso: Web Semântica e Agentes





Ontologias
Apresentação do Caso
Visão crítica
Estado da Arte da Pesquisa
Referências Bibliográficas
2
O QUE É A WEB SEMÂNTICA
"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.“
Tim Berners-Lee, James Hendler, Ora Lassila,
The Semantic Web, Scientific American, May 2001

Segundo o Aurélio...Semântica é o estudo das
mudanças ou transladações sofridas no tempo e no
espaço, pela significação das palavras.
3
O QUE É A WEB SEMÂNTICA

Problema


Como agregar maior valor às informações disponíveis na internet
?
Cenário Atual:
o
Enorme quantidade de documentos desestruturados
disponíveis na Internet;
o
Dificuldade em acessar a informação útil devido a falta de
definição semântica precisa, interpretável por sistemas
computacionais.
o
Segundo [Kashyap2008] existem dois grupos de conteúdo na Web:
o
Surface Web: 2.5 bilhoes de páginas estáticas públicas
4
o
Deep Web: BD específica não pública, 550x(surface web)
WEB SEMÂNTICA

Motivação


A ausência de mecanismos capazes de captar a semântica do
conteúdo das páginas da Web gerou uma demanda que
consiste em estruturar a informação de tal forma que as páginas
possuam uma semântica clara e definida, e que agentes ou
sistemas inteligentes possam raciocinar sobre esta
semântica.
Fenômenos Linguísticos:

Homonímia: mesmo nome para coisas distintas


Sinonímia: Nomes distintos para a mesma coisa


Ex: time, seminário, disciplina.
Ex: Vasco, o melhor de todos, campeão da Série B.
Hipernímia / Hiponímia: generalização /especialização

(IS_A) ex:. Animal, mamífero, primata
5
TECNOLOGIAS DA WEB SEMÂNTICA

Metadados

Ontologias

Lógica e inferência

Programas Inteligentes
6
ONTOLOGIAS

A Ontologia consiste na especificação dos
conceitos ou termos de um determinado domínio
e suas relações, restrições e axiomas, definidos de
forma declarativa. É utilizada como ferramenta
para:



Organização;
Reuso;
Disseminação do conhecimento já especificado.
7
ONTOLOGIAS

Normalmente uma Ontologia é organizada em hierarquias de conceitos
( ou taxonomias).

De acordo com [Studer 98], “Uma ontologia é uma especificação
explícita e formal de uma conceitualização compartilhada”

Especificação explícita: consiste nas
instâncias, relações, restrições e axiomas;

Formal: informa que é declarativamente
compreensível para agentes e sistemas;

Conceitualização: que trata de um modelo abstrato de uma área de
conhecimento ou de um universo limitado de discurso;

Compartilhada: conhecimento consensual entre os agentes
definições
de
conceitos,
definida,
portanto,
8
COMPONENTES DA ONTOLOGIA

Termos denotam classes de objetos de um domínio
e.g. professores, staff, estudantes, cursos, departamentos


Relações entre estes termos: tipicamente hierarquia de
classes
Propriedades

Ex:. X ensina Y

Restrições


Ex:. Somente membros da faculdade podem ensinar
Relação Lógica entre objetos


Ex:. Cada departamento deve incluir pelo menos 10 faculdades
9
EXEMPLO DE UMA CLASSE
HIERÁRQUICA
10
WEB SEMÂNTICA E A ONTOLOGIA




Benefícios advindos da orientação ontológica:
Oportunidade para os desenvolvedores de reusar
ontologias e bases de conhecimento, mesmo com
adaptações e extensões;
Esta base de conhecimento também pode ser utilizada
(on-line) para comunicação por pessoas e entre
programas inteligentes, melhorando a qualidade da
busca na internet;
Possibilidade de tradução entre diversas linguagens e
formalismo de representação do conhecimento.
11
ESTUDO DE CASO (CHEN, S.R., CHEN, D.K., APPLY
ONTOLOGY AND AGENT TECHNOLOGY TO CONSTRUCT VIRTUAL
OBSERVATORY, EXPERT SYSTEMS WIH APPLICATIONS, 2008)





Desenvolvimento de um framework a fim de dar suporte a
um observatório Astronômico Virtual.
Atualmente a comunidade científica da área de
Astronomia dispõe de uma base de dados de informações
que é abundante, porém heterogênea.
As pesquisas científicas em Astronomia dependem de
várias imagens que são compartilhadas, sobre o mesmo
assunto de interesse.
Por exemplo, pesquisas sobre a Lua, necessitam de
imagens da lua de diferentes ângulos, períodos de tempo,
localizações, tamanho, intensidades, dentre outras. E que
estão armazenadas em base de dados distintas
Como o pesquisador deve proceder para recuperar tal
imagens ?
12
ESTUDO DE CASO

Em um primeiro momento a tecnologia baseada em
Web Services pode ser empregada para montar os
arquivos de dados e os serviços. Porém com
limitações:

As limitações impostas pelos Web Services
tradicionais, como por exemplo:


UDDI e WSDL não permitem análise semântica de seu
conteudo.
Como resolver este problema ?

Utilização de Ontologias e Multiagentes com o objetivo de
dar suporte ao observatório astronômico virtual (VO).


Ontologias : análise semântica
Multiagentes: ambiente mais robusto e escalável
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ARQUITETURA DO SISTEMA
PROPOSTO
Http
1
3
7
2
6
4
5
JADE: FIPA
Compliant
Protegé: Ontologias
Representação do
WebService –
Semantic Web
Services - OWL
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ARQUITETURA DO AGENTE MESTRE
Características
dos Agentes:
•Por software
•Estacionários
•Persistentes
•Reativos
Protegé: Ontologias
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EXEMPLO:
OBJETIVO: RESGATAR E PROCESSAR DUAS IMAGENS DE TIPOS
DIFERENTES UVI ( ULTRAVIOLET IMAGER) E FUV ( FARULTRAVIOLET IMAGER)
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FRAMEWORK
Passo1: O usuário seleciona o período de tempo
e a localização espacial das duas imagens
Passo2: Se for primeira vez, PA cria conta e
profile do usuário. Em seguida, PA separa a
função de comparação das duas imagens.
Passo3: O PA envia ao Broker Agent solicitação
a fim de buscar um service provider que atenda
aos requisitos.
Passo4: Caso haja um ou mais Service Providers
que atendam as requisições, O PA envia um callfor- proposal para todos a fim de determinar
quais possuem a imagem solicitada. Em seguida,
o PA seleciona-os.
Passo5: O PA envia ao(s) service provider(s)
selecionados a solicitação do usuário. Ou seja,
nesta etapa os service providers irão interpretar
a solicitação do usuário .
Passo6: Após receber as respostas o PA,
novamente faz uma chamada aos service
providers que irão aplicar os algoritmos de
processamento de imagem de acordo com a
requisição do cliente.
Passo 7: O PA retorna ao gateway, que retorna
ao cliente
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CONSIDERAÇÕES:


ESTUDO DE CASO
Os autores do artigo não abordaram como desenvolveram as ontologias, bem como
a engine da lógica;
Os resultados do exemplo utilizado no artigo não apresentam os tempos que
foram gastos para a partir de uma requisição de um usuário, em quanto tempo, o
framework retorna a imagem

 Não permite avaliar a viabilidade do protótipo

Qual a qualidade da imagem retornada, se comparada com o procedimento
“manual”?

Não explicitou qual foi recurso computacional utilizado.

Quais as funções específicas desempenhadas pelos SPA’s. ?
18
ESTADO DA ARTE DO TEMA

Ontologias com o apoio de agentes estão sendo aplicadas com sucesso em
diversas áreas como:






Tratamento Inteligente da Informação
Comércio Eletrônico
Workflow
Gestão do Conhecimento.
Carência de ferramentas adequadas que sigam uma metodologia
padronizada para se conceber ontologias, e por conseguinte existe a carência
de métodos de validação, verificação, desenvolvimento e documentação.
EVOLUÇÃO DA ONTOLOGIA ( Ontology evelotion) , [Plessers, 2007]
19
ESTADO DA ARTE DO TEMA



Na área de banco de dados, tem-se pesquisado sobre a melhor maneira de se
armazenar um grande volume de dados em frames de ontologias [Freitas
l.g.f.]
Soc ( service-oriented computing): pesquisas visando soluções que integrem
web services e agentes em uma única entidade, fazendo com que os webservices “herdem” a pro-atividade dos agentes, ou seja, os agentes
encapsulam os web-services. [SHEN, 2007], [Garcia-Sanchez,2009]
Trabalho em cima da fusão da Web 2.0 (colaborativa) com a Web Semântica
– Web 3.0 [GRUBER, 2007]
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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

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




Chen, S.R., Chen, D.K., Apply Ontology and agent technology to construct virtual
observatory, Expert systems wih applications, 2008
Antoniou, G., Harmelen, V. F., A web Semantic Primer, second Edition
Freitas, L.G. F., Ontologias e a Web Semântica, PPGI, UniSantos,
Kashyap, V., Bussler, C., Moran, M. The Semantic Web - Semantics for Data and
Services on the Web. Series: Data-Centric Systems and Applications. Springer,
2008
Gibbins, N., Harris, S., Shabolt, N., Agent-based Semantic Web Services, ACM 158113-680-3/03/0005
Shen, W., Hao, Q., Wang, S., Li, Y., Ghenniwa, H., An Agent-based service-oriented
integration architecture for collaborative intelligent manufacturing, Robotica and
Computer Integrated manufacturing, 2007
Garcia-Sanchez, F., Valencia-Garcia, R., Martinez-Bejar, R., An ontology,
inteligent agent-based framework for the provision of semantic web services, 2009
Plessers, P., Troyer, O., Casteleyn, S., Understanding ontology evolution: a change
detection approach, Journal of Web Semantics, 2007
Gruber, T., Collective knowledge systems: Where the social web meets the semantic
web, 2007
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FIM
Perguntas?
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