1.3Semantic Web.
Semantic Web начала развиваться на основе такого же общественного движения «снизу», как World Wide Web десять лет назад. Самые разные люди создают для нее ПО с открытым кодом. В течение следующих 10 лет это произведет новую революцию в нашем бизнесе, общественной жизни и образовании.
Тимоти Бернерс-Ли
Семантика (от греч . semantikos – обозначающий) – 1) значения единиц языка; 2) раздел языкознания, изучающий значение единиц языка, прежде всего слов. Таким образом, общее определение понятия семантика – это изучение значений.
Существенным свойством World Wide Web является его универсальность. Вся мощь понятия гипертекста выражается следующими словами: «Все можно связать со всем». До сих пор наиболее быстро Web развивался именно как носитель документов для людей, а не информации и данных, допускающих автоматическую обработку.
В конце 90-х годов прошлого века первый разработчик Web и основатель WWW Консорциума (W3C) Тим Бернерс-Ли сформулировал новое понятие – Semantic Web – то, каким он видит будущее Интернет, и инициировал исследования в этом направлении. В основе предполагаемого им будущего лежит способность компьютеров не только читать, но и понимать содержание Интернет-ресурсов, причем достигнуть этого, по мнению Бернерса-Ли, мы должны не через создание программ искусственного интеллекта, моделирующих деятельность человека, а через использование средств выражения семантики данных и их связей (3). Семантические технологии Web помогают выделять полезную информацию из данных, содержания документов или кодов приложений, опираясь на открытые стандарты. Если компьютер понимает семантику документа, то это не означает, что он просто интерпретирует набор символов, содержащихся в документе. Это значит, что компьютер понимает смысл документа (4).
Проект Semantic Web, начатый в 2001 году, находится в стадии активной разработки, старается интегрировать в себя все уже имеющиеся на данный момент подходы, с целью создать действительно универсальное средство семантического поиска информации. Большое внимание отводится архитектуре и модели распределенной среды, архитектуре метаданных. Как сказано в определении, которое предоставлено на домашней странице проекта – «Semantic Web является абстрактным представлением данных во Всемирной паутине, которое базируется на стандартах RDF и других стандартах, имеющих распространение» (5).
В общем виде Semantic Web (по Тиму Бернерсу-Ли) – это:
интероперабельность данных между программными приложениями и организациями;
набор интероперабельных стандартов для обмена знаниями;
архитектура для взаимосвязанных сообществ и словарей.
Интероперабельность (англ. interoperability) – это способность различных независимых друг от друга информационных систем и служб к взаимодействию в процессе работы, несмотря на различия в программных, технических и других средствах, которые поддерживают их ресурсы и обеспечивают удаленный доступ к ним.
Semantic Web – это идея организовать данные в Web так, чтобы компьютеры могли их использовать, а не только показывать, чтобы различные программы разных производителей могли эффективно работать с данными в сети. Для этого нужно только правильно организовать данные на Web-сайтах – разработать правила формирования ресурсов, которые смогут понять и использовать программы. Для этого семантика, то есть определенная информация о смысле документов, должна быть добавлена в описание самих документов на языке, понятном программному обеспечению, так же как и гипертекстовая разметка HTML. Semantic Web – это не какая-то отдельная сеть, а расширение уже существующей, в ней информация снабжена точно определённым смыслом, позволяющим человеку и компьютеру успешно взаимодействовать.
С точки зрения архитектуры Semantic Web можно рассматривать как три яруса:
базис, который состоит из уникальной глобальной идентификации ресурса (URI), метаданных для декларирования фактов о ресурсах, и общего языка для выражения метаданных и знаний, обеспечивающего общие словари метаданных и правила для добавления новых метаданных и знаний;
базовый сервис, например логический вывод и запросы к метаданным, разъяснение таких выводов, управление доверием, агенты, поисковые системы, и т.д.;
сервисы приложений, например сервис агентства путешествий.
Метаданные – в общем случае метаданные – это данные, характеризующие или поясняющие другие данные. Например, запись «123456» сама по себе недостаточно выразительна. А если выражению «123456» сопоставлено достаточно выразительное имя «почтовый индекс» (что уже является метаданными), то в этом контексте оно более осмысленно: можно извлечь информацию о местоположении адресата, имеющего данный почтовый индекс. Поскольку для большинства людей разница между словами «данные» и «информация» есть только с философской точки зрения и не существенна с практической точки зрения, то имеют место следующие определения: метаданные – это информация о данных; метаданные – это информация об информации. В более простой и популярной формулировке: метаданные – это данные о данных (6).
Этот термин в широком смысле слова используется для любых «данных о данных»: именах таблиц, колонок в таблице, программ и т. п. Метаданные – это данные из более общей формальной системы, описывающей заданную систему данных.
Наиболее известные системы метаданных
Дублинское ядро (Dublin Core Metadata Element Set Reference Description) – употребляется в качестве базового средства формирования метаданных для описания широкого класса цифровых объектов.
LOM (Learning Object Metadata) – «Метаданные учебного объекта» – стандарт, для описания учебных ресурсов.
Форматы MARC (Machine-Readable Catalogue or Cataloguing) – общая часть наименования ряда библиотечных коммуникативных форматов, применяемых для создания электронных каталогов.
CSDGM – стандарт для цифровых геопространственных данных.
METS – формат Государственного регистра баз и банков данных РФ.
Фактически Semantic Web позволит сделать более доступными все web-ресурсы для автоматической обработки, формирование формализованных аннотаций – метаданных – позволит существенно повысить релевантность поиска. Возможность использования глобальных словарей, механизмов логического вывода обеспечит, с одной стороны, необходимую свободу в выборе схем метаданных, с другой стороны, должный уровень интероперабельности – способности информационных систем понимать и обрабатывать любую информацию без обращения к ее авторам.
Такой подход, в свою очередь, создает условия для дальнейшего развития web-сервисов и web-агентов.
Web-сервисы, [Web Services, WS] – средства автоматизации решения разнородных задач в Интернете с использованием Web-приложений. Если на начальных этапах существования Интернета Web-сервисы ограничивались обеспечением задач поиска документов и данных, то в настоящее время с их помощью решаются многочисленные и весьма сложные комплексные задачи автоматизированного администрирования развитыми распределенными сетями и сайтами, поддержки разного рода деловых процессов, электронной коммерции, обеспечения внутрикорпоративного документооборота, предоставления информационных ресурсов и услуг пользователям Интернета и т.д. С учетом сказанного в среде разработчиков Web-сервисов наметились тенденции создания унифицированных технологий, включая интеграцию Web-приложений под определенные комплексы типовых задач, ориентированных на конкретные категории пользователей. (6)
С помощью web-сервисов пользователи получат доступ к базам данных, репозитариям и другим информационным системам, смогут осуществлять поиск среди ранее недоступных им ресурсов. Более того, только широкое использование web-сервисов позволит развиваться web-агентам.
Web-агент – информационная система, обладающая такими свойствами, как2:
– автономность – способность функционировать без вмешательства человека, контролируя свои действия и внутреннее состояние;
– социальность – способность функционировать в сообществе агентов и обмениваться с ними информацией с помощью некоторого языка коммуникаций;
– реактивность – способность воспринимать состояние среды и своевременно реагировать на происходящие в ней изменения;
– внутренняя активность– способность проявлять инициативу, т.е. не только реагировать на внешние события, но и генерировать цели и действовать рационально для их достижения.
Именно сочетание работы web-сервисов и web-агентов позволит решить одну из проблем современного Web – выполнение сложных запросов пользователя, предусматривающих не только поиск информации, но и выполнение конкретных действий. В приведенном выше примере – «Закажи мне на следующий выходной отдых, где-нибудь в теплом месте, не очень далеко и где говорят на русском или английском языке» – web-агент должен сначала выполнить поиск «места», удовлетворяющего запросу, затем связаться с web-сервисами туристических агентств для заказа билетов, гостиницы и т.д.3
Semantic Web привнесёт структуру в смысловое содержание web-страниц, тем самым создав среду, в которой web-агенты, переходя со страницы на страницу, смогут без особого труда выполнять замысловатые запросы пользователей.
Важным аспектом будет возможность обмена «доказательствами», записанными в унифицированном языке Semantic Web, то есть web-агент должен не только представить требуемую информацию, но и объяснить, как эта информация получена и насколько она достоверна. Для это могут, например, использоваться цифровые подписи, представляющие собой зашифрованные блоки данных и подтверждающие, что информация предоставлена известным надёжным источником. Всегда хочется быть уверенным, что платёжное требование, по которому нужно перечислить деньги интернет-магазину, – не какая-то фальшивка, сделанная смышленым студентом. Программы не должны быть слишком доверчивым к утверждениям, прочитанным ими в недрах Semantic Web, до тех пор, пока они не убедятся в достоверности источника информации.
Возвращаясь к примеру с запросом о погоде – вполне реален случай, когда информация о температуре нашлась в нескольких источниках. Почти во всех температура указана в пределах 27-28о, а в одной утверждается, что в Крыму в ближайшие дни температура опустится до -30о. Скорей всего это ошибка, но при обработке запроса принимает решение web-агент и руководствоваться здравым смыслом система он не может, поскольку на сегодняшний день это понятие не формализовано. Механизм цифровой подписи позволит проверить, кто является автором сведения о погоде и определить каким из них можно верить. Если поставить в соответствие каждому сертификату некий «уровень доверия», то и в дальнейшем можно будет сразу отбрасывать не надежные источники.
|
