Obiettivi e perchè è importante il Semantic Web

Semantic Web

La maggior parte dei contenuti del Web sono, al giorno d’oggi, espressamente rappresentati affinchè possano essere letti da utenti umani e non sono progettati per essere elaborati da software. Un browser può, secondo ben precise istruzioni, disporre e visualizzare le informazioni in una certa maniera, ma non ha modo di riconoscerle o attribuire loro un particolare significato per elaborarle. Il Semantic Web o Web Semantico nasce proprio in questo ambiente e permette di introdurre una struttura semantica nei contenuti del Web.

Non separato dal Web ‘tradizionale’, ma, introducendo il significato dei dati, ne è un’estensione, che aggiunge una nuova funzionalità alle macchine, che diventano in grado di elaborare i dati, che fino ad ora semplicemente visualizzavano. Quindi, se fino ad oggi il Web è stato un mezzo di trasmissione di documenti per le persone, in questo modo diventa una fonte di dati e informazioni che possono essere elaborate automaticamente. Per realizzare tutto questo, un software deve poter accedere ad un insieme strutturato di informazioni e ad un insieme di regole d’inferenza, che gli permettano di fare ragionamenti automatizzati: questo comporta uno stretto legame tra le problematiche del Semantic Web ciò che concerne i sistemi di rappresentazione della conoscenza. Tali sistemi dispongono di un piccolo insieme di regole d’inferenza, caratteristiche nell’ambito di un dominio e limitano le interrogazioni cui possono rispondere per garantire delle risposte sicure, o almeno attendibili. Nel Semantic Web, invece, si vuole ottenere maggiore flessibilità, a scapito della completezza delle risposte che si possono ricavare, esattamente come nel Web tradizionale la mancanza di struttura e di controllo centralizzato il prezzo da pagare per avere ampia disponibilità delle informazioni.

Aggiungere la semantica ai contenuti del Web richiede la creazione di un linguaggio che permetta di esprimere dati e regole per i ragionamenti: tale linguaggio deve permettere che le regole proprie di un sistema di rappresentazione della conoscenza possano essere utilizzate sul Web. Naturalmente, per la natura stessa del Web, è possibile che dati concettualmente diversi, siano rappresentati con lo stesso nome: un programma dovrebbe essere in grado di distinguere la situazione e quindi elaborare le informazioni in maniera appropriata. Perchè questo possa avvenire, si devono creare delle ‘ontologie’ ed annotare, manualmente o automaticamente, le informazioni che le pagine contengono.

Il termine ontologia, preso in prestito dal linguaggio filosofico, indica un documento condiviso, che contiene la descrizione formale dei concetti di un dato dominio; identifica le classi più importanti, le organizza in una gerarchia, specifica le loro proprietà (che caratterizzano anche gli oggetti appartenenti alla classe) e descrive anche le relazioni più significative, che legano queste classi. Le convenzioni usate per presentare queste descrizioni, vanno dal linguaggio naturale a formalismi logici, ma è chiaro che la regolarità e una specifica formale facilitano la comprensione via software.
Le annotazioni, che rappresentano un sistema per descrivere il contenuto di una risorsa web, sono in grado di stabilire delle relazioni tra un oggetto esistente e la classe di un’ontologia, attraverso linguaggi ad hoc. Attuali sistemi come Yawas e Annotea permettono di creare e condividere annotazioni di documenti web come commenti, note, spiegazioni, o altre informazioni utili al lettore. Queste annotazioni possono essere separate dai documenti, come nel caso di Annotea, e possono riferirsi all’intero documento o ad una parte di esso. Tuttavia, questi due sistemi non utilizzano un’ontologia per associare le risorse alle annotazioni. Altri sistemi, invece, sfruttano le ontologie oppure cercano di costruire metodi con i quali è possibile realizzare una marcatura semiautomatica servendosi di regole di ‘estrazione della conoscenza’.

In definitiva, la struttura dei dati e la semantica introdotta dalle ontologie migliorano le potenzialità del Web: i programmi di ricerca, basandosi su un preciso concetto, cercano e trovano le pagine che effettivamente si riferiscono a quel concetto, anzichè quelle che contengono parole-chiave ambigue o generiche; in questo modo la ricerca è più accurata: i programmi di ricerca, che nel Web tradizionale riportano una serie di pagine tra le quali l’utente deve ulteriormente cercare quelle d’interesse, con queste nuove funzionalità restituiscono le pagine che si riferiscono a un preciso concetto; inoltre le interrogazioni possono riguardare informazioni che non risiedono sulla stessa pagina Web: il programma di ricerca, inferendo sulle regole specificate, può individuare il dato richiesto e rispondere all’interrogazione. Le ontologie consentono anche di migliorare le prestazioni di altre applicazioni basate sul Semantic Web: ad esempio, visitando i siti di commercio elettronico, il confronto di informazioni si ottiene solo visitando ‘negozi’ diversi, analizzando quelle informazioni che compaiono nel layout della pagina e trascurando quelle di più difficile reperimento; l’introduzione di una o più ontologie, per uniformare le informazioni disponibili, permette un confronto più immediato dei cataloghi e anche un’analisi via software dei dati.

È chiaro che HTML, il linguaggio standard per la creazione di pagine Web, non ha le caratteristiche per strutturare i dati in base alla loro semantica, poichè specifica come devono apparire le informazioni, e pertanto deve essere affiancato da un altro strumento per la strutturazione semantica: tutto questo comporta la separazione tra il contenuto e il layout delle pagine e permette l’indipendenza tra i due.

Le potenzialità del Semantic Web sarebbero comunque inutili se non ci fossero dei software in grado di raccogliere le informazioni dalle diverse sorgenti, elaborarle e scambiare i risultati con altri programmi. La potenza di questi software sarà tanto più grande quanto più i contenuti del Web e i servizi che li usano sono resi disponibili. Infine, bisogna dire che il Web Semantico fa uso di diversi elementi tra cui: le ontologie, le annotazione e i linguaggi in cui lo si sta ancora sviluppando.