Tópico 3 - RDF

RDF/RDF Schema

Grupo:Alex DayrellDiego Maia

Felipe TorresHugo Richard

Max SalesVinicius Pereira

História do RDFW3C

W3C ou World Wide Web Consortium é a principal organização padrão internacional para a rede mundial de computadores (World Wide Web). Foi organizado como uma associação aonde membros mantém uma equipe totalmente dedicada para a proposta de trabalho unificado no desenvolvimento de padrões para a WEB. Em Fevereiro de 2008, a organização tinha 434 membros.

A W3C ainda está engajada na educação e serviços para a comunidade, desenvolvendo softwares e servidores como um fórum aberto com o objetivo de discutir sobre a WEB.

A W3C é chefiada por “Sir Tim Berners-Lee”, criador do primeiro browser para internet e o autor primário das especificações do URL original, HTTP e HTML, as principais tecnologias que foram as bases para a WEB.

Equipe W3C

História do RDFRDF

O RDF é pertencente á família do W3C.

Teve como predecessor mais próximo o MCF, um projeto iniciado por Ramanathan V. Guha, enquanto trabalhava na Apple Computer

A W3C publicou uma especificação do modelo de dados do RDF e da sintaxe do XML como uma recomendação em 1999. Foi então iniciado um trabalho em uma nova versão que foi publicada em 2004, com base no conjunto das especificações anteriormente relatadas pela W3C.

Ainda havia algumas implementações baseada nas recomendações de 1999 que tinham que ser completamente atualizadas, a adoção dessas especificações melhoradas foram rápidas desde que foram desenvolvidas para o público aberto, ao contrário de algumas tecnologias mais novas da W3C. A maioria dos novatos da RDF não têm noção que as especificações antigas do sistema ainda existem.

Motivação

A idéia da Web Semântica surgiu em 2001, quando Tim Berners-Lee, James Hendler e Ora Lassila publicaram um artigo na revista Scientific American, intitulado: “Web Semântica: um novo formato de conteúdo para a Web que tem significado para computadores vai iniciar uma revolução de novas possibilidades.”

Web Semântica é uma proposta para tornar o conteúdo da internet interpretável por máquinas, o que facilitaria a integração de sistemas e bancos de dados na Internet.

A web semântica não está somente relacionada ao conteúdo de um recurso, mas também à forma de como este se relaciona com os demais recursos na web. Portanto, é essencial que os recursos disponibilizados sejam expressivos o bastante para que as máquinas ou agentes sejam capazes de processar e entender o real significado do dado, intermediando as necessidades de cada usuário e as fontes de informações disponíveis.

Motivação

Atualmente, existem projetos em desenvolvimento em várias comunidades científicas internacionais visando criar ferramentas para descrição de recursos eletrônicos, ou seja, para que os computadores consigam interpretar a linguagem humana e até mesmo indexar de forma eletrônica os documentos inseridos na Internet ou nas bases de dados destas próprias comunidades científicas. São exemplos destes projetos:

Scorpion Project, desenvolvido pela comunidade americana; Projeto INDEXA, desenvolvido no Brasil; DESIRE - Development of a European Service for Information on

Researchand Education, da Comunidade Européia.

Motivação

Berners-Lee (2001), idealizador da nova web, cita um exemplo do que a Web Semântica será capaz de fazer. Neste exemplo, um usuário pede ao computador que ele encontre um médico de uma determinada área da medicina e dá à máquina algumas restrições, tais como: este médico deve ter seu consultório no mesmo bairro que o usuário e deve estar ligado à comunidade acadêmica. O computador navega pela rede e encontra algumas opções. De uma maneira inteligente e automática, ele deve comparar a agenda do usuário com a agenda do médico e oferecer opções de horários para consulta. O usuário só terá o trabalho de escolher o horário que melhor lhe convém.

O RDF é o coração da WEB Semântica!!!

Tim Berners-Lee

Introdução

RDF significa Resource Description Framework, que em português é algo como Framework de Descrição de Recursos.

A internet é como uma biblioteca sem ordem alguma. Não temos um banco de dados sobre a internet organizado, listando o conteúdo, seus autores, data de criação, preços de produtos, localização de lojas e diversas outras características. Isso se chama metainformação (informação sobre informação).

Com o RDF, a proposta não é centralizar essa metainformação sobre a internet em um único banco, mas criar uma maneira com a qual cada página, cada recurso possa criar sua própria metainformação e torná-la disponível para quem precisar.

O RDF não é uma linguagem, embora faça uso de algumas linguagens pra se expressar. As mais comuns são o XML (formando RDF/XML), e o TURTLE (uma linguagem feita para expressar RDF de maneira simples).

Introdução

O RDF é um sistema para auxílio ao desenvolvimento de metadados cuja finalidade é promover a interoperabilidade entre aplicações que compartilham informações que sejam entendidas por sistemas na web (ZANETE, 2002). Metadados representados em RDF são usados para dar significado aos recursos da Web Semântica por permitir que estes sejam manipulados e compreendidos por máquinas.

Ele não predefine qualquer semântica nem pressupõe um domínio

específico de conhecimento. Trata-se assim de um mecanismo de

descrição neutro, que serve para descrever recursos de qualquer

área do conhecimento (RDF, 1999 apud BAX; REZENDE, 2001).

Introdução

Em RDF, um domínio de conhecimento é definido via um RDF Schema (RDF, 1998). É no RDF Schema, portanto, que é definida a semântica e as características de uma propriedade. Uma aplicação que crie metadados em RDF e outra que utilize estes metadados devem utilizar o mesmo Schema para um funcionamento adequado.

Conhecimentos Necessários para Uso do RDF

HTML : HTML (acrônimo para a expressão inglesa HyperText Markup

Language, que significa Linguagem de Marcação de Hipertexto) é uma linguagem de marcação utilizada para produzir páginas na Web.

XHTML:

XHTML, ou eXtensible Hypertext Markup Language, é uma reformulação da linguagem de marcação HTML baseada em XML. Combina as tags de marcação HTML com regras da XML; este processo de padronização tem em vista a exibição de páginas Web em diversos dispositivos (televisão, palm, celular, etc). A intenção é melhorar a acessibilidade.

Conhecimentos Necessários para Uso do RDF

XML:

XML (eXtensible Markup Language) é uma recomendação da W3C para gerar linguagens de marcação para necessidades especiais. É um subtipo de SGML (acrônimo de Standard Generalized Markup Language, ou Linguagem Padronizada de Marcação Genérica) capaz de descrever diversos tipos de dados. Seu propósito principal é a facilidade de compartilhamento de informações através da Internet.

XML Namespaces:

Extensão do XML criada para evitar o conflito de nomes de elementos.

RDF e a Busca de Informações na WEB

O RDF é um método geral para decompor qualquer tipo de conhecimento em pedaços pequenos, com algumas regras sobre a semântica, ou significado desses pedaços.

O ponto é ter um método tão simples que pode expressar qualquer informação, e ainda assim estruturado de tal forma que se possam fazer coisas úteis com isso no computador.

RDF é projetado para representar conhecimento em um mundo distribuído. Isto significa que o RDF está particularmente preocupado com o significado.


Tudo que é mencionado no RDF significa algo, se é uma referência para algo concreto, um conceito abstrato, ou uma informação. Padrões construídos em RDF descrevem inferências lógicas entre informações e como procura-las em um grande banco de dados do RDF.

O que faz o RDF ser adaptado para o conhecimento distribuído na rede é que com o uso de suas aplicações é possível reunir arquivos de RDF postados por diferentes pessoas ao redor da Internet.


Através disso, pode-se aprender facilmente mais coisas, conseguindo mais informações sobre o assunto, do que na leitura de um único documento. Isto é feito de dois modos, primeiro são feitos links entre documentos com vocabulários em comum, e em segundo lugar é permitido para qualquer documento o uso de qualquer vocabulário.

Essa flexibilidade é claramente única do RDF, de modo que facilita a busca de informações na internet, já que partindo do pressuposto que documentos com o mesmo vocabulário geralmente terão o mesmo tema em comum, com o uso do RDF as pesquisas podem ter um melhor resultado para o usuário.

RDF e a Busca de Informações na WEBCasos de Uso

Integração de dados de diferentes fontes sem uma linguagem de programação em comum.

Oferecimento de dados pra re-utilização por outros grupos.

Descentralização de dados, para que um único grupo não “possua” todas as informações..

Fazer algo que requer grandes quantidade de dados (browse, query, match, extract). Para isso é desenvolvida uma ferramenta genérica que permita faze-lo em cima do modelo de dados do RDF (com a vantagem de não ser amarrada á uma única tecnologia de representação de dados, como um banco de dados específico, por exemplo).

RDF e a Busca de Informações na WEBExemplo Prático de Uso

E-bay e Amazon são exemplos de sites que utilizam o RDF na estrutura de pesquisa para correlacionar dados de fontes diferentes, no caso os vários produtos publicados por diferentes vendedores no site.

Já que ambos são mercados virtuais o uso do RDF auxilia bastante aos compradores a encontrar os produtos desejados e em preços acessíveis, relacionando para cada, caso haja, vários vendedores e as informações do produto desejado.


Aqui vai ser mostrado um cenário em que a informação compartilhada e distribuída na internet faz muito sentido: um banco de dados com produtos de múltiplos vendedores, com o comentário desses produtos sendo feito também por vários avaliadores.

Nenhum vendedor está sendo responsável por manter um banco de dados central para este projeto, especialmente, já que este conterá informações de produtos competidores e avaliações negativas sobre os produtos. Igualmente, não é possível um dos avaliadores terem recursos para manter um banco de dados desse porte sempre atualizado.


O RDF foi montado especialmente para este tipo de projeto. Com o uso deste, cada vendedor e avaliador publicará as informações em RDF nos próprios sites. Os vendedores escolherão URIs (um identificador global utilizado pelo RDF para linkar nomes com o mesmo significado) para os produtos deles, e os avaliadores usarão esse URIs ao compor seus comentários.

Os vendedores não precisam concordar em um esquema comum para a nomeação de seus produtos e os avaliadores não são “amarrados” pelo formato de dados utilizado pelos vendedores. O RDF permite para os vendedores e avaliadores trabalharem com seus dados, sem forçá-los a utilizar um único vocabulário e representação dos dados.

RDF e a Busca de Informações na WEB RDF – Mais Exemplos de Uso

Descrevendo propriedades para itens á venda, como o preço e disponibilidade (como visto no exemplo anterior)

Descrevendo planejamento de tempo para eventos na web

Descrevendo informações sobre web pages, como conteúdo, autor, data de criação e modificação

Descrevendo conteúdo e avaliação para figuras da web

Descrevendo conteúdo para métodos de pesquisa

Descrevendo bibliotecas eletrônicas

A Sintaxe do RDF

O RDF usa identificadores Web, conhecidos como URIs, para identificar recursos.

Ele descreve esses recursos usando os pares propriedade e valor da proprieade.

Um recurso é qualquer entidade que pode ter um URI, como http://www.meusite.com.br/RDF.

Uma propriedade é um recurso que tem um nome, como 'autor' ou 'home page'.

Um valor de propriedade é algo como 'Hugo Alves Richard' ou 'http://www.meusite.com.br/.'

http://www.meusite.com.br/RDF

A Sintaxe do RDF: Exemplo 1

Exemplo simplificado de um documento RDF:

<?xml version="1.0"?>

<RDF>

<Description about="http://www.meusite.com.br/RDF">

<author>Hugo Alves Richard</author>

<homepage>http://www.meusite.com/</homepage>

</Description>

</RDF>

A Sintaxe do RDF

A combinação de um recurso, uma propriedade e um valor de propriedade forma o que se chama declaração – também conhecidos como sujeito, predicado e objeto da daclaração.

Por exemplo:

Declaração: 'O autor de http://www.meusite.com.br/RDF é Hugo Alves Richard'

O sujeito da declaração é 'http://www.meusite.com.br/RDF'.

O predicado é 'autor'.

E o objeto é 'Hugo Alves Richard'

Tudo muito simples e intuitivo, não é mesmo?




Vejamos mais um exemplo:

Title Artist Country Company Price Year

EmpireBurlesque

Bob Dylan USA Columbia 10.90 1985

Hide yourHeart

BonnieTyler

UK CBSRecords

9.90 1988

...


<?xml version="1.0"?>

<rdf:RDF

xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"

xmlns:cd="http://www.recshop.fake/cd#">

<rdf:Description

rdf:about="http://www.recshop.fake/cd/Empire Burlesque">

<cd:artist>Bob Dylan</cd:artist>

<cd:country>USA</cd:country>

<cd:company>Columbia</cd:company>

<cd:price>10.90</cd:price>

<cd:year>1985</cd:year>


</rdf:Description>

<rdf:Description

rdf:about="http://www.recshop.fake/cd/Hide your heart">

<cd:artist>Bonnie Tyler</cd:artist>

<cd:country>UK</cd:country>

<cd:company>CBS Records</cd:company>

<cd:price>9.90</cd:price>

<cd:year>1988</cd:year>

</rdf:Description> ...

</rdf:RDF>

A Sintaxe do RDF

A primeira linha do documento RDF é uma declaração XML.

Essa declaração é seguida pelo elemento raíz do documento RDF: <rdf:RDF>.

O elemento <rdf:Description> contém a descrição do recurso identificado pelo atributo rdf:about.

Os elementos <cd:artist>, <cd:country>, <cd:company>, etc., são as propriedades do recurso.

Para facilitar a visualização e o aprendizado do RDF o W3C criou o W3C's RDF Validation Service.

Esse simples validador analisa sintaticamente o seu documento RDF e gera visões tabulares e/ou gráficas do documento analisado.

A Sintaxe do RDF: Containers

Existe um outro recurso interessante no RDF que são os chamados elementos containers.

Eles são usado para descrever grupos de coisas.

Exemplo: listar os autores de um livro ou os componentes de uma banda.

O elemento container <rdf:Bag> é usado para descrever membros cuja ordem não é importante.

O elemento container <rdf:Seq> é usado para descrever membros cuja ordem é importante – por exemplo, os elementos estão em ordem alfabética.

Por fim, o elemento container <rdf:Alt> é usado para descrever membros em que se deve fazer uma escolha por um, e apenas um, deles.

Modelo de containers

O RDF define três tipos de objetos de containers, a saber:

Bag. É uma lista não ordenada de recursos ou literal, ou seja, é usada para declarar que uma propriedade tem múltiplos valores e que não importa a ordem em que esses valores são dados.

Sequence. É uma lista ordenada de recursos ou literal, ou seja, é usada para declarar que uma propriedade tem múltiplos valores e que a ordem em que esses valores são dados é significante.

Alternative. É uma lista de recursos ou literal que representa alternativa de valores para uma propriedade. Neste caso, qualquer um dos valores na lista pode ser escolhido como apropriado.

Para representar um container, a RDF usa a propriedade type para identificar uma coleção específica, que deve ser declarada como sendo uma instância de um dos objetos de containers. A relação entre os membros do container e seus recursos é definida por um conjunto de propriedades nomeadas simplesmente por “_1”, “_2”, “_3”, etc.

A Sintaxe do RDF: <rdf:Bag>

<rdf:Description

rdf:about="http://www.recshop.fake/cd/Beatles">

<cd:artist>

<rdf:Bag>

<rdf:li>John</rdf:li>

<rdf:li>Paul</rdf:li>

<rdf:li>George</rdf:li>

<rdf:li>Ringo</rdf:li>

</rdf:Bag>

</cd:artist>

</rdf:Description>

A Sintaxe do RDF: <rdf:Seq>

<rdf:Description


<cd:artist>

<rdf:Seq>

<rdf:li>George</rdf:li>

<rdf:li>John</rdf:li>

<rdf:li>Paul</rdf:li>

<rdf:li>Ringo</rdf:li>

</rdf:Seq>

</cd:artist>

</rdf:Description>

A Sintaxe do RDF: <rdf:Alt>

<rdf:Description


<cd:format>

<rdf:Alt>

<rdf:li>CD</rdf:li>

<rdf:li>Record</rdf:li>

<rdf:li>Tape</rdf:li>

</rdf:Alt>

</cd:format>

</rdf:Description>

A Sintaxe do RDF: Coleção

Existe ainda um recurso no RDF chamado coleção.

Esse recurso é usado para descrever grupos que contêm somente os membros especificados.

Uma coleção é descrita pelo atributo rdf:parseType=”Collection”

A Sintaxe do RDF: Coleção

<rdf:Description

rdf:about="http://recshop.fake/cd/Beatles">

<cd:artist rdf:parseType="Collection">

<rdf:Description rdf:about="http://recshop.fake/cd/Beatles/George"/>

<rdf:Description rdf:about="http://recshop.fake/cd/Beatles/John"/>

<rdf:Description rdf:about="http://recshop.fake/cd/Beatles/Paul"/>

<rdf:Description rdf:about="http://recshop.fake/cd/Beatles/Ringo"/>

</cd:artist>

</rdf:Description>

RDF Schema

RDF- Representam relacionamentos entre recursos. RDF Schema - provê mecanismos para declaração dessas propriedades.

A especificação da RDF Schema foi diretamente pensada levando em consideração problemas específicos e imediatos.

Os problemas em questão são: - PICS (Platform for Internet Content Selection) - os metadados simples da Web, - mapa de sites e outras ferramentas de navegação - P3P (Platform for Privacy Preferences Project), descritos a seguir.

RDF Schema

PICS. O modelo e sintaxe RDF é adequado para representar rótulos de PICS, que foi originalmente desenvolvido para ajudar pais e professores a controlar o que as crianças acessam na Internet, além de facilitar outros usos de rótulos, incluindo assinatura de código e privacidade. A RDF Schema, no entanto, não fornece um mapeamento de propósito geral de sistemas de avaliação de PICS dentro de uma representação de RDF.

Metadados simples da Web. Uma aplicação óbvia da RDF está na

descrição de páginas da Web. Essa é uma das funções básicas da iniciativa Dublin Core. O Dublin Core [DCMI,2001] é um conjunto de 15 elementos largamente aplicáveis para descrever recursos da Web para habilitar sua descoberta

RDF Schema

Mapa de sites e outras ferramentas de navegação. A especificação da RDF Schema fornece recursos suficientes para criar modelos RDF que representam sistemas hierárquicos para representar taxonomia de assuntos. Mapas de sites, dicionários e esquemas de classificação de bibliotecas são exemplos bem conhecidos de sistemas hierárquicos.

P3P. A plataforma Projeto de Preferências de Privacidade requer uma gramática para construção de declarações sobre práticas de coleção de dados e preferências pessoais como exercício sobre estas práticas, assim como uma sintaxe de dados estruturados de troca. O uso de um esquema de metadados para descrever a estrutura formal de descrição de práticas de privacidade permitirá privacidade na prática de dados para serem utilizados junto com outros metadados em uma consulta durante descoberta de recurso, e permitirá a um agente de software agir de acordo com a privacidade dos metadados usando as mesmas técnicas como utilizadas para outros metadados descritivos.

RDF Schema

RDF Schema define propriedades específicas que podem ser utilizadas para definir esquemas.

É um sistema de classes extensível e genérico que pode ser utilizado como base para esquemas de um domínio específico. Esses esquemas podem ser compartilhados e estendidos através de refinamento de subclasses. Além disso, definições de metadados podem ser reutilizadas através do compartilhamento de esquemas.

Um esquema para as publicações e autores pode ser definido em RDF(S). Por questões de espaço, são mostradas apenas as definições das classes Autor, Publicação e Artigo.

RDF Schema

Como tudo em RDF é considerado um recurso, RDF Schema estabelece que esses recursos podem ser organizados em classes. Um recurso pode ser instância de uma ou mais classes. As classes podem estar organizadas em uma hierarquia de subclasses. Isso significa que qualquer recurso de um tipo que é subclasse de outro, é também considerado como sendo do tipo da superclasse. O sistema de tipos de RDF Schema define propriedades em termos das classes de recursos aos quais elas se aplicam.

RDF Schema

RDF Schema considera que os recursos rdfs são classes.

Todas as coisas que estão sendo descritas por expressões RDF são chamadas Recursos e são consideradas instâncias da classe rdfs.

Todo modelo RDF que utiliza o mecanismo de esquema fornece mecanismos para expressar relacionamentos entre classes e suas instâncias ou superclasses.

RDF Schema

Críticas sobre o RDF

RDF foi criticado em 2001 quanto as seguintes questões:

A sintaxe XML para RDF é muito verbosa.

A notação do trio sujeito, predicado e objeto não é expressiva o suficiente.

A habilidade do RDF de consolidar enunciados é lidada de maneira ambígua.

Futuro

Há muitos esforços concentrados na evolução do RDF e há ainda muito por se fazer para que ela esteja consolidada. Soluções práticas incluem:

(a) a derivação de RDF a partir de fontes XML;

(b) a convergência de mapas de tópicos (topic maps) com RDF;

(c) a emergência de “motores” e de banco de dados em RDF;

(d) interfaces com o usuário (gerais ou específicas) para dados RDF, implementando dessa forma novos websites.

Estas soluções ficam aqui consideradas como sugestões para trabalhos futuros.

Código RDF na prática

http://www.kanzaki.com/works/2003/imagedesc/yakitoriya.rdf#_p3

http://www.cs.rpi.edu/~puninj/XMLJ/classes/class8/all.html

http://www.kanzaki.com/works/2003/imagedesc/yakitoriya.rdf#_p3%0D

http://www.kanzaki.com/works/2003/imagedesc/yakitoriya.rdf#_p3%0D



Referências

http://www.w3.org/RDF/

http://www.rdfabout.com/

http://www.w3c.org/rdf

Tópico 3 - RDF

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