Web 3.0 e 4.0 - Hercílio Duarte

U N I V E R S I D A D E L U S Í A D A D E L I S B O A

F a c u ld ad e de C i ê nc i as d a Ec o n o mí a e d a Em p re s a

Mestrado em Ciências da Computação

Estudo sobre as transiões das versões Web: Web 3.0 e 4.0

Hercílio Rui Dinis Duarte

Lisboa

Março 2012

U N I V E R S I D A D E L U S Í A D A D E L I S B O A

F a c u ld ad e de C i ê nc i as e d a Ec o no mí a d a Em p re s a

Mestrado em Ciências da Computação

Estudo sobre as transições de versões Web: Web 3.0 e 4.0


Lisboa

Março 2012

APRESENTAÇÃO

Estudo sobre as transições das versões Web: Web 3.0 e 4.0


Neste trabalho farei um levantamento das características da primeira e segunda

versão da Web. Logo a seguir, começarei por abordar tendências em conceitos que

passaram a tornar possivel analisar a Web através de conceitos da Inteligência

Artificial.

Embora o surgimento destes conceitos serem resultados do Marketing, mas

dispertaram interesses nas áreas das Ciências da Computação que atravês de

padrões já preocupa-se no desenvolvimento de formalismos cada vez mais

sofisticados em processamento de linguagens e capazes de respoderem melhor os

pedidos dos utilizadores. É bem claro que a quantidade de aplições e suas

arquiteturas que funcinam actualmente na Web, são graças a estes modelos formais

de representação da informação (formalismos), que permitem o reconhecimento

destas. Iremos ver que atravês de toda essa abordagem, que a estrutura da Web

ganhou uma característica dinâmica, ou seja, que estará sempre a alterar com o

avanço do tempo a medida que os computadores e redes forem evoluir.

Palavras-chave: Web 3.0, Web 4.0, Sintática, Semântica, Ontologías, Inteligência

Artificial

PRESENTATION

AStudy about Web transicions: Web 3.0 and 4.0


In this paper, I will study the characteristics of the first and second version of the Web

Soon after, I will begin by discussing trends in concepts now becoming possible to

analyze the Web through concepts of Artificial Intelligence.

Embora o surgimento destes conceitos serem resultados do Marketing, mas

despertam interesses nas áreas das Ciências da Computação que atravês de padrões

já preocupa-se no desenvolvimento de formalismos cada vez mais sofisticados em

processamento de linguagens e capazes de respoderem melhor os pedidos dos

utilizadores

It is clear that the quantity of their applications and architectures that are currently

operating on the Web, are the result of these formal models of information

representation (formalism), allowing for the recognition of these. We will see that all

through this approach, the structure of the Web has gained a dynamic feature, ie, that

is always changing with the advance of the time as computers and networks are

evolving.

Keywords: Web 3.0, Web 4.0, Syntatic, Semântic, Ontologies, Artificial Intelligence

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Ilustração 1 – Abstracção da Web 2.0“Shows a “meme map” of Web 2.0 that was developed at a brainstorm… a conference at O´Reilly Media” ( 2004) ................................. 16 Ilustração 2 – Representação da abordagem sintática da Web 1.0 e 2.0 ............................. 18 Ilustração 3 – Operação de manipulação de ontologías ....................................................... 21 Ilustração 4 – Representação de um gerador de ontologías ................................................ 22 Ilustração 5 – Integração de especificação de ontologías na Web 3.0 ................................. 23

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 – Tabela de diferenciação entre a web 1.0 e 2.0 .......................................... 17

ESTUDO SOBRE AS TRANSIÇÕES DAS VERSÕES WEB: WEB 3.0 E 4.0

Hercílio Rui Dinis Duarte 13

LISTA DE ABREVIATURAS, SIGLAS E ACRÓNIMOS

PLN - Processamento de Linguagens Naturais

HTML - Hypertext Markup Language

URI - Uniform Resourse Identifier

IA - Inteligência Artificial

URL - Uniform Resource Locator

HTTP - Hypertext Transfer Protocol

PHP - Hypertext Processor

OWL - European Commission Library Catalogue

RDF - Resourse Description Framework

W3C - Education Resources Information Center

XML - eXtensible Markup Language

WWW - World Wide Web



SUMÁRIO

1. Introdução .................................................................................................... 15

2. Web 3.0 e 4.0 ............................................................................................... 16

2.1. Antecendentes e características ............................................................ 16

2.1.1. Analogía sintática da Web 1.0 e 2.0 ................................................ 18

2.2. Analogía semântica da Web 3.0 ............................................................ 18

2.2.1. Ontologías em e como sistemas PLN ............................................ 20

Fases da geração de ontologías ............................................... 21 2.2.1.1.

2.2.1.1.1. Leitura e Pré-processamento de um documento Web ....... 22

2.2.1.1.2. Análise sintática ................................................................. 22

2.2.1.1.3. Abstracção gramatical ........................................................ 22

2.2.1.1.4. Integração de conteúdo ...................................................... 23

2.2.1.1.5. Associação e geração de ontologías .................................. 23

2.2.1.1.6. Ontologias geradas ............................................................ 23

Integração das Ontologías como solução da Web 3.0 .............. 23 2.2.1.2.

2.3. Analogía da Web 4.0 ............................................................................. 24

3. Conclusão .................................................................................................... 25



1. INTRODUÇÃO

A computação tem cada vez aproximado a realidades naturais. Um sistema distribuido

apresenta a capacidade de simular qualquer realidade, desde que este tenha

requisitos suficientes e disponha de sofwares sufisticados. A propria hierarquia da vida

já é possivel apresentar, embora todas as suas propriedades o proprio homem

desconhece. Deus é a Super Classe de todas as subclasses organizadas na natureza.

Assim como o próprio homem desconhece sua origem e a de todos outros elementos

naturais, não acontece o mesmo no mundo da computação. Implica que nenhum

sistema é perfeito, e por mais que programamos e achamos que os programas

esperados estejam correctos, esta não é a verdade.

A IA (Inteligência Artificial) é o advento da computação responsável da apresentação

de modelos que permitem aproximar sistemas naturais a artificiais, pois sistemas a se

densenvolver ainda irão surprender a nível de solucionar problemas no intuíto de

facilitarem trabalhos do próprio homem. Mas tal como a Web 1.0, 2.0 e agora 3.0

surgiram, continuarão a surgir novos sistemas lotados de interpretadores sufisticados,

mas nenhum atingirá a perfeição, até que algum vindouro venha distruir a piramide do

conhecimento.



2. WEB 3.0 E 4.0

2.1. ANTECENDENTES E CARACTERÍSTICAS

Não poderiamos avançar para as características da Web 3.0 e 4.0, sem antes resumir

a 1.0 e 2.0. A Web 1.0 estava apenas na base da conexão e disponibilização de

informação sem a interveniência do utilizador. Davis (2009).

O que mudou na transição da Web 1.0 para a Web 2.0, é o comportamento do

utilizador que deixa de ser uma figura passiva e passa a ser uma figura activa e

participativa na construção de conteúdos para a Web. Carreira (2009).

Uma das características propostas por O´Reilly (2005), permiti-nos ter uma noção

geral, é a visão da web 2.0 como um sistema com características de uma plataforma.

Segundo O´Reilly, existe um conjunto de definições traçadas em que a volta destas

desenvolvem-se sites que obedecem a estas características.

Segundo O´Reilly (2004), o aproveitamento da Inteligência colectiva é uma

característica da Web 2.0 como plataforma. A Wikipedia é um exemplo prático desta

caraterística. Um Utilizador pode adicionar conteúdo e vários outros podem editar.

Ilustração 1 – Abstracção da Web 2.0 “Shows a “meme map” of Web 2.0 that was developed

at a brainstorming session during FOO Camp, a conference at O´Reilly Media” (2004).



Mediante as abordagens apresentadas acima, iremos então fazer um resumo de

característias entre as transições de paradigmas da Web 1.0 e 2.0. Estas

características poderão ser resumidas em:

Web 1.0 Web 2.0

Características

1. Páginas estáticas – O Utilizador

leitor: O desenvolvimento da web

dependia simplismente dos

responsáveis/produtores de

conteúdos. O Utilizador de páginas

Web não tinha poder de participação

no processo de criação/organização

de conteúdos.

2. Web como células de produção

independentes: Ao contrário da

Web 2.0, anteriormente a web não

poderia ser vista como um resultado

colectivo. Ás páginas eram

construídas de forma independente e

as suas analogía eram vistas

independentes das outras. O

conceito de hiperligação ainda não

se fazia sentir.

3. Limitação na Partilha de dados: O

público era limitado em não partilhar

dados, ou seja, que pela

característica dos Sites a estrutura

1. Colaboração: A Web tornou-se

um sistema dinâmico, em que a

maior parte do poder de criação de

conteúdos está do lado do

utilizador. As entidades que tratam

da gestão de conteúdos,

preoupam-se em reparar nas

interações do público de maneiras

a apresentarem cada vez melhores

resultados.

2. Inteligência Colectiva: A Web

passou a ser dinâmica com a

interassão de entidades refênciais

que permitem sua a própria

expansão.

3. Partilha: O sistema de partilha de

dados tornou-se real a partir da

verão 2.0. Os utilizadores

passaram a ter maior liberdade em

Tabela 1 – Tabela de diferênciação entre a Web 1.0 e 2.0



da web simplesmente era vista como

simples ligações entre elementos de

uma árvore e atribuílos nomes

(Conceito de taxonomía1).

expressar as suas actividades. A

Empresa O´Reilly Media, defende

que a web desenvolve-se com o

aumento das partilhas, ou

atividades dos utilizadores. A

partilha de dados ganhou força

com a possibilidade do utilizador

atribuir significados a dados

através de tags (Folksonomia2).

2.1.1. ANALOGÍA SINTÁTICA DA WEB 1.0 E 2.0

Esta avalição, permitiu verificar que independentemente dos Utilizadores partiparem

da Web 2.0, a web ainda era vista como uma estrutura sintática. Os utilizadores ao

pariciparem passaram simplesmente a ajudar na propagação e ligação das células

atravês de hyperlinks.

Segundo Crespo (2009), uma análise sintática permite simplesmente em lidar com

relações e combinações de palavras em frases.

2.2. ANALOGÍA SEMÂNTICA DA WEB 3.0

A abordagem 3.0 da Web, define-se na estruturação de recursos de informação

atravês de metadados e tendo como recursos agentes inteligentes orientados por

1 Classificação hierárquica de objetos pertencentes a um sistesma qualquer.

2 Atribução de significado a uma determinada informação.

Ilustração 2 – Representação da abordagem sintática da Web 1.0 e 2.0



ontologias. A apliação das ontologías vieram atenuar as limitações dos motores de

buscas e para apoiar os utilizadores a obterem resultados mais especificos em suas

navegações Web.

A limitação anteriormente existente, foi o facto da Web disponibilizar informação

contida em páginas, sem preocupar-se com com o signíficado deste conjunto. A

solução da apresentação de ontologías veio atenuar esta situação ao fazer com que o

utilizador não tenha preocupação de filtrar páginas indesejaveis. A ideia é o

aproveitamento existente das várias bases de conhecimentos espalhadas pela Web,

unificá-las e estruturá-las de maneira mais inteligentes em servidores específicos.

As duas primeiras versões da Web analíticamente são tidas como estruturas em

árvore (Sintáticas) de relação de vários tipos de informação. No entanto, havia

limitação na compreensão do signifiado em cada tipo de informação. W3C (2009).

“Personally, I feel the vague lineaments of something

beyond Web 2.0, and they involve some fairly radical

steps. Imagine a Web without browsers. Imagine breaking

completely away from the document metaphor, or a true

blurring of application and information. That's what Web

3.0 will be, but I bet we will call it something else” Tim

O´Reilly

Segundo O´Reilly (2007), a Web 3.0 é uma abstração não totalmente definida. Pois

são tendências e neste processo muita coisa não imaginada pode vir a surgir.

A W3C (2010), apresenta a Web 3.0 como um padrão de combinação e integração de

informação provinientes de várias fontes produtoras e distribuídas geograficamente

através da Web.

Como já podemos observar, o paradigma da Web 3.0 já é uma realidade. O que torna

e continuará a tornar a Web mais forte são as grandes organizações pertencentes, a

unificação eficaz das várias comunidades dispersas e a tendência dessas

comunidades trocarem mensagens a partir de meios independentemente de suas

arquitecturas. A necessidade do homem aperfeiçoar cada vez mais em suas

ferramentas para tomadas de decisão, tem atravessado grandes desafios. As

tecnologías de informação estão cada vez mais dependentes da Internet, assim como

existem organizações que funcionam com maior parte de seus esforços na Internet.

Esta tendência tem sido cada vez mais constante e emigração de ferramentas de

trabalho da realidade para o virtual tem sido mais frequente. Nesta ordem, a Web



semântica poderá ser inevitável, o que torna a próxima geração ainda em riscos nos

seus conceitos.

2.2.1. ONTOLOGÍAS EM E COMO SISTEMAS PLN

Os sistemas de de processamento de linguagens naturais, geram sempre grandes

quantidades de conhecimento. Além disso, estes sistemas também utilizam

gramáticas. E cada vez mais, tem se verificado a necessidade de utilizar ontologías

para a representação de conhecimento. Segundo Guarino (1998), uma ontología

embora originar-se da filosófia, actualmente é tida como uma artefacto computacional

que se basea em modelos formais.

As Ontologías como formalismo, não passam de um conjunto de regras que podem

ser geradas atravês de linguagens. Como tal, deve existir uma gramática de regras

pré-criada que ajuda na concepção de suas regras. Guarino (1998).

O principal objectivo para a adopção no uso de ontologías é o facto de poder-se

usar/reutilisar várias, dependentemente da fonte de origem de informação. Noy e

Musen (2003) destacam uma serie de operações que podem ser aplicadas no uso de

ontologías, tal como apresento na Illustração 3:

Merging: Associação de ontologias com o objectivo de criar-se uma nova. No

estudo de Noy e Musen (2003), foi testada a ferramenta iPrompt para a

execução desta ontologia. Existem outras ferramentas que executam esta

operação;

Transformation: Esta operação permite converter uma ontologia em outra;

Alignment: Permite definir um mapa de definições de conceitos possiveis de relacionar entre duas ontologias;

Articulation: A função é semelhante ao Alignment, apenas com a diferença de relacionar conceitos relevantes entre duas ontologias.



Até agora importa realçar que é evidente que para a representação de informação

basta apenas utilizar gramáticas para a verificação das estruturas. Mas para a

verificação e especificação de conhecimento é necessário utilizar Ontologias. Essa

especificação de Ontologías não deixa de depender de gramáticas anteriores, pois as

informações anteriormente apresentadas através de uma análise sintática,

dependeram de gramáticas para as suas gerações. No entanto é lógico a integração

das fases para o processamento de informação na Web, com sistemas de ontologías,

tal como iremos verificar nos subcapítulos seguintes.

FASES DA GERAÇÃO DE ONTOLOGÍAS 2.2.1.1.

Crespo (2001), afirma que a necessidade do processamento de linguagens naturais

para sistemas da computação, surge da necessidade de criar-se e desenvolver-se

uma comunicação Homem/Máquina. Esta comunicação é traçada mediante critérios

rigorosos mediante regras apropriadas para que a comunicação seja clara e facilmente

interpretada por algum agente. Como iremos ver a seguir, existem fazes que

imponham uma certa rigorosidade para que a comunicação seja establecida a partir da

leitura de dados independentes, interpretada e gerada em formato de informação.

Conceito de ontologías partiu de uma realidade filosófica, e estableceu-se no mundo

das ciências da computação, mais propriamente em Inteligência artificial.

Conceitos como, sintáxe, gramática e semântica na análise do processamento de

dados, são verificados no acto de geração de uma ontología. A imagem a seguir

mostra as fases do processo de geração de uma ontologia.

Ilustração 3 – Operações para manipulação de Ontologias. ”Different types of tools for

integranting ontologies”. Noy e Musen (2003)



2.2.1.1.1. LEITURA E PRÉ-PROCESSAMENTO DE UM DOCUMENTO WEB

Em outras palavras é a leitura léxica do conteúdo presente no documento Web.

O processo de análise léxica de um documento qualquer, é visto como um processo

que passa por uma máquina de estados programada, fazendo uma varredura, que irá

após gerar uma sequência de caracteres mediante o pré-processamento. Essa

máquina é criada mediante modelos rigoros pré-establecidos. Crespo (2001). Essa

sequência de caracteres geradas podem ser denominadas como tokens. Como

exemplo de modelagem para implementação léxica temos os automatos finitos

determinísticos e não determinísticos.

2.2.1.1.2. ANÁLISE SINTÁTICA

Esta é responsável pela estrutura gramatical, através da arrumação dos dados numa

estrutura de dados em árvore.

2.2.1.1.3. ABSTRACÇÃO GRAMATICAL

A gramática é tida como um registrador de um conjunto de regras a que as fases

seguintes deverão obedecer.

Ilustração 4 – Representação das fases de um gerador de ontologias



2.2.1.1.4. INTEGRAÇÃO DE CONTEÚDO

Este processo percorre a abstração gramatical, criando um mapa dos elementos e

devidos inter-relacionamentos entre eles. Este mapa é constantemente actualizado, no

enriquecimento dos seus dados através das várias ontologías que associam-se a

actual após ser criada.

2.2.1.1.5. ASSOCIAÇÃO E GERAÇÃO DE ONTOLOGÍAS

Esta é a fase responsável pela ontología, que pode ser associada a outras ontologías pré-existentes, através do seu conteúdo.

2.2.1.1.6. ONTOLOGIAS GERADAS

Este é o resultado esperado. Após termos a ontología criada, é importante realçar que

esta estará a contribuir para um sistema de várias ontologías distribuídas e

colaborativas para uma Web semântica.

INTEGRAÇÃO DAS ONTOLOGÍAS COMO SOLUÇÃO DA WEB 3.0 2.2.1.2.

A W3C apresentou este modelo como solução para a próxima geração da web. As

camadas Uri e Unicode, são tidas como a forma mais básica de representação. De

uma forma geral, o modelo da Iiustração 4, resume-se da seguinte forma: O XML, trata

Ilustração 5 – Integração de especificações de ontologies na Web 3.0. ”Machine-

processable, global Web standards”. W3C (2007)



da descrição de metadados. O RDF – S e o OWL são responsáveis pela contribuição

para a especificação de dados de semântica. SPARKL e o RIF, são responsáveis

pelas espeificações (regras) para pesquisas.

Para este subcapítulo, importa resumir o seguinte:

As ontologías na Web 3.0 vêm auxiliar integração de várias bases de

conhecimentos pré-existentes;

Pode-se criar sistemas gerenciadores de frases para um domínio específico

utilizando ontologías;

As Ontologías de domínios específicos irão atribuir o peso da compreensão da

informação a servidores da Web;

2.3. ANALOGÍA DA WEB 4.0

Segundo Floridi (2009), a Web 4.0 servirá apenas de passagem. A sua abordagem

fundamental é a visão desta Web como uma sociedade da informação. Nesta

sociedade, os termos a preservar serão a efectiva disponibilidade e acessibilidade da

informação.

Sendo coerente na compreensão desta abordagem, a web poderá transformar-se

numa grande sociedade da informação. Os meios de acesso não serão visto apenas

como simples computadores, mas como “supercomputadores de pequeno porte”. A

principal causa desta revolução poderá ser o facto da maior parte dos processos

funcionarem em “Cloud”, devido o suporte de ontologías aplicadas na Web semântica.



3. CONCLUSÃO

A Web é uma plataforma bem sucedido que irá permitir cada vez mais meios

sofisticados para o processo de gestão de seus dados (conhecimento). A Utilização

das ontologias no ramo das ciências da computação veio facilitar a integração de

outros tipos de meios que anteriormente não eram vistos como computadores, pois

também. Importa realçar que uma organização deve ter documentos devidamente

organizados com vista na preparação de possíveis mudanças. Assim como a mente

humana é capaz de adaptar-se a diferentes condições com vista na sua sobrevivencia,

então as organizações também terão de seguir o mesmo conceito.

A Web 4.0, embora ainda não contem documentação suficiente para a sua

sustentação, mas é tida como um conjunto de sistemas emigrados para a Internet.

Todo esses avanços verificados, são graças a utilidade de Processadores de

Linguagens Naturais.

Poderão exitir Organizações, em que todas as suas especificações, estarão escritas

na Cloud.



REFERÊNCIAS

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semantic technologies in an era connected governance? [Em linha]. [Consult. 09 Mar.

2012]. DisponíveI em WWW: <http://www.project10x.com>.

CARREIRA, Filipe (2009) – Marketing digital na versão 2.0. 2ª impressão. Lisboa:

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2012]. Disponível em WWW:<http:// http://www.w3.org/TR/owl2-primer/>.

FLORIDI, Luciano (2009) – web 2.0 Vs. The Semanti Web – A Philosophical

assessment. [Em linha]. [Consult. 10 Mar. 2012.]. Disponível em WWW:<

https://uhra.herts.ac.uk/dspace/handle/2299/3629>.

CRESPO, Rui (2001) – Processadores de linguagens – Da Concepção à

implementação. 2ª ed. Lisboa: IST Press.

NOY, Natalya; MUSEN, Mark (2009) – The PROMPT Suite – Interactive tools for

ontology Merging and Maping. [Em linha]. [Consult. 10 Mar. 2012.]. Disponível em

WWW:<URL:http://bmir.stanford.edu/publications/view.php/the_prompt_suite_interactiv

e_tools_for_ontology_merging_and_mapping>.

ANEXOS



LISTA DE ANEXOS

Anexo A - Primeira versão da apresentação da Web 1.0 a 4.0

Anexo B - Segunda versão da apresentação da Web 1.0 a 4.0



ANEXO A Primeira versão da apresentação da evolução da Web 1.0 a 4.0



ANEXO B Segunda versão da apresentação da versão da Web 1.0 a 4.0

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