Chiclayo 2012

Semantic Web: U
Datos Heterogén
Web

SEMANTIC)WEB)

Usando)Linked)Data)para)conectar)Datos)
Heterogéneos)y)Distribuidos)a)través)de)la)Web

)

Nelson Piedra (UTPL, nopiedra@utpl.edu.ec)!
!
Edmundo Tovar (UPM etovar@ﬁ.upm.es )!
Jorge López UTPL, Janneth Chicaiza UTPL, Oscar Martínez UMH!
!

XX"Congreso"Nacional"de"Estudiantes"de"Ingeniería"de"Sistemas"y"
Computación,"2012))
Universidad)Santo)Toribio)de)Mogrovejo)Chiclayo,)Perú)

this work is licensed under a Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 3.0 Ecuador

#CONEISC
#OpenEducationalResources
#OpenCourseWare
#linkeddata #ocw #oer #SemWeb
#SemanticWeb #LOCWD #LOD

Vint Cerf and Sir Tim Berners-Lee

Texto

By Adolfo Plasencia
http://www.flickr.com/photos/adolfoplasencia/3529884072/

INTERNET Sus orígenes se remontan a la década de 1960, dentro de ARPA (hoy DARPA) se crea
el proyecto ARPANet (Advanced Research Projects Agency Network). En 1969, se estableció la
primera conexión de computadoras, conocida como ARPANET, entre tres universidades en
California y una en Utah, Estados Unidos.
... (años de inspiración y transpiración que se pueden ver en http://es.wikipedia.org/wiki/Internet)
En el CERN de Ginebra, un grupo de físicos encabezado por Tim Berners-Lee creó el lenguaje
HTML, basado en el SGML. En 1990 el mismo equipo construyó el primer cliente Web, llamado
WorldWideWeb (WWW), y el primer servidor we
En 1990 el CERN crea el código HTML y con él el primer cliente
World Wide Web. En la imagen el código HTML con sintaxis
coloreada.

en la próxima Web,
conectaremos DATA

La Web está en evolución
The Web principle of designed
The Web was designed as an information space, with the goal that it should be
useful not only for human-human communication, but also that machines
would be able to participate and help.
[Tim Berners-Lee]

Estado Actual de la Web
(1) Contenido Almacenado en Silos de Información
Diversas Plataformas y Sistemas (CMS, APIs) almacenan Información.
Millones de datos contenidos en Millones de Documentos Web, embebidos en
CMS heterogéneos, de difícil acceso y procesamiento semántico.
(2) Descubrimiento y Reusabilidad Limitadas
No es posible reusar datos fuera de los CMS
Muy pocos datos de las páginas Web están disponibles en formatos procesables
por agentes máquina

la Web actual es una Web de Documentos
destinada para interpretación y consumo
humano... de humanos para humanos
Uno de los mayores obstáculos de la Web actual es que la mayoría de la
Información en la Web está diseñada para consumo humano, incluso si el
contenido está generado a partir de bases de datos estructuradas. El
contenido está estructurado en un formato que no es entendible por las
máquinas.

¿Y las máquinas? su acceso es restringido...

Web of Documents
from human to human

Los links expresan relaciones entre documentos
escritos en HTML, conectan páginas, pero no conectan
datos/signiﬁcados/información.

from
Web of Documents

to
Web of Data

Web of Documents
from human to human
Los links expresan relaciones entre documentos escritos en HTML,
conectan páginas, pero no conectan datos/signiﬁcados/información.

la solución...
¿(1) máquinas inteligentes o
(2)datos inteligentes ?
dejando de lado el problema de la
Inteligencia Artiﬁcial de entrenar a las
máquinas para que se comporten como
seres humanos, el enfoque de Web
Semántica es desarrollar lenguajes para
expresar la información en un
formato procesable por las máquinas
[TBL]

A.I.
Information
Silos

RDF
data

Tim Berners-Lee on the Next Web (TED, 2009)
Wordle of the transcript of Sir Tim Berners-Lee TED talk, the Next Web.
License: Some rights reserved by Chris P Jobling
http://www.flickr.com/photos/cpjobling/5034035908/

Web of Data
Discovery, Access, and Usages of Resources in the Web

Web of Data,
Conectar cualquier cosa en la Web,
enlazar DATOS más que Documentos
Linked Data es (a) sobre usar la Web para conectar datos relacionados que
antes no estaban enlazados, o (b) usar la Web para disminuir las barreras para
enlazar datos que actualmente están enlazados por otros métodos.
Linked Data (c) es una buena práctica para exponer, compartir y conectar
piezas de datos, información, y conocimiento en la Web semántica, usando
URIs para identiﬁcar las cosas y RDF para describir y enlazar semánticamente
las cosas.

Linked-Data Principles, back to TBL note from ’98
1.Usar URIs para identiﬁcar globalmente una cosa de
interés en la Web (OCW, syllabus, test, autores,
universidad, país, idioma, ...)
2.Usar HTTP para conectar y visualizar los recursos.
3.Describir los recursos a través del estándar; RDF*, y
permitir la consulta de datos a través de SPARQL
4.Incluir links a otros URIs de manera que se posible
descubrir otras cosas.

COMPARACIÓN
La Web Semántica no solo se trata de poner datos en la Web. Es sobre enlazar
cosas, de manera que las personas o las máquinas puedan explorar la Web de
Datos.
Features

The Web of Document

The Web of Data

Analogy

a global ﬁlesystem

a global database

Designed for

human consumption

machines ﬁrst, humans later

Primary objects

documents

things (or descriptions of things)

Links between

documents (or subparts of)

things

Degree of structure in objects

fairly low, disconnected data

high

Semantics of content and links
implicit

Implicit

explicit

adapted from: Tom Heath, Talis, 2009

The Linking Open Data cloud diagram, evolution
Next images sequence shows datasets that have been published in Linked
Data format, by contributors to the Linking Open Data community project and
other individuals and organisations. It is based on metadata collected and
curated by contributors to the CKAN directory. Last updated: 2010-09-22.

“Linking Open Data cloud diagram, by Richard Cyganiak and Anja Jentzsch. http://lod-cloud.net/”

20071008

“Linking Open Data cloud diagram, by Richard Cyganiak and Anja Jentzsch. http://lod-cloud.net/” This work is available under a CC-BY-SA license.

25 datasets

http://richard.cyganiak.de/2007/10/lod/loddatasets_2007-10-08.png

20071107


28 datasets


20071110


28 datasets


20080228


32 datasets


20080331


34 datasets


20080919


45 datasets


20090305


89 datasets


20090327


93 datasets


20090714


95 datasets


20100922


203
datasets

http://richard.cyganiak.de/2007/10/lod/loddatasets_2010-09-22_colored.png

OPEN: "A piece of knowledge is open if you are
free to use, reuse, and redistribute it"
http://www.opendeﬁnition.org/okd

Our OER semantic vision:
Educational Content
+
Open Licenses
+
Data in Machine Format
Open Educational Content and Open
Education Practices represent the next stage
of human knowledge organization

EJEMPLO: DATA en la página web
de un OCW de UPM
OCW

University
knowledge
area

Title
Author(s)
Department
syllabus
bibliography
year
ects
credits
:me
autoself
descrip:on

‘Ontologies and
Semantic Web’

subject

has
a

author-creator

predicate

whose
name
is

Asunción Gómez
Pérez

object

http://ocw.upm.es/ciencia-de-lacomputacion-e-inteligenciaartiﬁcial/ontologies-and-semanticweb

subject

has
a

http://purl.org/dc/elements/1.1//
creator

predicate

whose
name
is

Asunción Gómez
Pérez

object

example for locwd dataset
Subject

Predicate

Object

locwd:opencourseware

dc:creator

foaf:Person


dc:title

xsd:string


dc:description

xsd:string


dc:subject

skos:Concept, xsd:string

locwd:biblio

rdfs:subclassOf

bibo:document

locwd:biblio

dcterms:isPartOf, bibo:DocumentPart,
xsd:string
dc:title

locwd:ocwRepository

dc:creator

foaf:Organization

Linked OpenCourseWare Data connected
with the LinkedOpenData Cloud

!
!

WHY!OCW/OER!+!LINKED!DATA?!
!

IN#ORDER#TO#MOVE#FORWARD#AND#REALIZE#
THE#PROMISE#OF#LINKED#DATA#FOR#OCW/OER#
REPOSITORIES,#UNIVERSITIES#
#
42

General'Framework'
The framework used is divided into five phases:
•  (1) Identify and select heterogeneous data sources to
determine the scope of the content. Of the information
sources for evaluation, we selected OCW
repositories, information stored in structured
databases, Web page content, information accessible
via RSS feeds, RDF available, etc.;
•  (2) Model vocabularies;
•  (3) Generate RDF data,
•  (4) Publish linked data, and
•  (5) Consume and display linked data.
43

Why$publish$Linked$OCW$Data?$
•  Because$LinkedData$holds$the$poten9al$to$move$our$OCW$collec9ons$
out$of$their$silos$
•  Open$the$data$and$content$silos,$to$leverage$the$knowledge$capital$
represented$by$our$OCW$repositories$
•  To$enrich$our$informa9on$landscape,$to$mprove$visibility$
•  To$improve$ease$of$discovery$open$academic$resources$
•  To$improve$ease$of$consump9on$and$reuse$of$OCW$
•  To$reduce$redundancy$in$searched$of$OCW$
•  Promo9ng$innova9on$and$Added$Value$to$Open$$

Enrichment Linked OCW Data Repository

Monitoring for universities, organizations and
courses
LOCWD Triplestore

Agent to
include new
Universities
Organizations

RDF data

A new OCW
organization

OCW Directories
Listener

URI links
A new OCW

Agent to
include new
Legislation from
universities
stream of html
content

Linked
Universities
DataSet

Map the
terms mined to
terms already in
the LOD
Cloud

Connect
University Data
with Other RDF
Repositories
RDF
vocabularies

URIs for universities things
RDF for describe Universities resources
Links to other Universities - things

OCW Repositories
Listener

LUD
Linked
Universities
Data

Extraction of Universities data

Legend

Terms mined as
RDF tripletes
RDF triplestore

Content extraction from HTML pages

Extraction
of content from
each university
page (CC license

raw
content

stream of
extracted content

verified )
Use of crawling and
scraping
techniques

Temporary
Repository
for

store
of

html
content

extracted

ocw data
pattern

Extraction
of data patterns
(Classification, and
applying of clustering
SNA techniques )

Publish the
mined info as
linked data and
create RDF links
to resources in
the LOD cloud

non-reliable data
or erroneous data
data corrected

Relational
database
Software agent
Get information from
RSS subscription

Cleasing Data
(detecting and
correcting corrupt or
inaccurate data

Get RDF content,
if available
Apply scraping
technique
Get embebed content
in HTML pages

Estrategia de Trabajo
• Fase 1. Integrar repositorios heterogéneos de OCW.
(Asegurar actualización de datos (ejemplo datos no
entregados), Interoperabilidad)
– Presencia de OCW-UNIVERSIA en el Cloud de Linked Data
– Análisis y Limpieza de datos

• Fase 2. Describir Semánticamente cada OCW.
– Establecer el vocabulario Linked Universia Data, a través del
que se integren los recursos OCW/OER con otros DataStores
en el mundo
– Identiﬁcar consultas de interés

Fuentes de datos OCW
– Interna:
• UNIVERSIA, Excel con los siguientes datos: (Titulo del Curso, URL
del Curso; Texto de Autores - no estaban separados por “;”-)
– Externa:
• WEB, Visita manual a cada sitio OCW, extracción de datos
adicionales, Actualización de cursos OCW que no constaban en el
EXCEL, nuestra fuente primaria.
• La Nube de Datos de LinkedData: DBPedia, GeoNames,
Vocabularios RDF. Con pocos atributos, la posibilidad de
desambiguar información es limitada.

university name

University

university oficial web site
OCW repository name

OCW
repository

state of repository
Platform

country

URL OCW repository
RSS link

OCW001

Course title

Knowledge
Area

Language

Creation date
Language

Tag list

Tag
Meaning

Course Description

OERs

tag

Licensed

FirstName

Author

LastName
Gender

OER link
OER Subject
OER type
OER language

university
organization unit
DBLP

Vocabularios
• Dublin Core, dc: http://purl.org/dc/elements/1.1/
• dcterms: http://purl.org/dc/terms/
• Person, foaf: http://xmlns.com/foaf/0.1/
• geo: http://www.w3.org/2003/01/geo/wgs84_pos#
• sioc: http://rdfs.org/sioc/ns#
• tag: http://twitlogic.fortytwo.net/hashtag/
• rdf: http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#
• rdfs:http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#
• owl: http://www.w3.org/2002/07/owl#
• Concept, skos: http://www.w3.org/2004/02/skos/core#
• Bibliographic Ontology, bibo: http://purl.org/ontology/bibo/
• fti: http://franz.com/ns/allegrograph/2.2/textindex/
• AIISO: http://vocab.org/aiiso

Consultas
posibles
con
datos

vinculados
• 1.
Consultar
Cursos
OCW,
relacionados
con
un
tema
determinado
y
que
se
devuelvan

ordenados
cronológicamente
(primero
los
más
recientes)
– Datos
de
Entrada:
término
a
consultar,
ejemplo:
“Ontologies”,
“Web
2.0”
– Datos
necesarios:
Cursos
OCW,
fecha
de
creación
del
curso,
fuente
de
conceptos

(temas,
categorías,
tags,
…)
y
la
relación
éntre
estos
y
cada
curso
OCW.
– Técnica:
Filtrar
cursos
OCW
por
concepto,
ordenar
los
resultados
• 2.
Consultar
docentes-‐autores
de
cursos
OCW,
en
temas
específicos,
que
son

reconocidos
por
su
relevancia
cien@fica/académica
y/o
por
la
relevancia
de
sus
cursos

OCW
(medido
en
términos
de
visitas
al
OCW)
– Datos
de
Entrada:
término
a
consultar,
ejemplo:
“eLearning”,
“Seman:c
Web”
– Datos
necesarios:
Datos
de
Autores
de
OCW,
dato
de
impacto
cienSfico
(se
puede

consultar
el
indice_H
de
cada
autor,
haciendo
enlace
con
ISIWeb/DBLP),
dato
con
la

can:dad
de
visitas
y
calificación
social
del
curso
OCW

(este
dato
se
puede
recoger
a

través
de
la
herramienta
de
búsqueda)
– Técnica:
Selección
de
autores
de
cursos
OCW
que
:enen
relación
con
el
concepto
a

consultar,

comparación
de
Autores
de
OCW
según
“índice
h”
(u
otro)
y
dato
sobre
uso

de
sus
curso
OCW
(o
calificación
social
del
OCW).

Consultas
posibles
con
datos

vinculados
(II)
• 3.
Consultar
Repositorios
OCW
según
información
geográfica
de
entrada
o
información

de
caracterísGcas
del
repositorio
buscado
– Datos
de
Entrada:
(a)
Información
geográfica
(país,
longitud,
la:tud,
ciudad,
…)
(b)

Tipo
de
Plataforma,
idioma,
Licencia
CC
de
repositorio,
can:dad
de
cursos,

Universidad
asociada,
etc.
– Datos
necesarios:
Datos
del
repositorio
OCW,
y
link
a
fuentes
de
datos
RDF
externos:

DBPEDIA,
GEONAMES,
FREEBASE,
….
– Técnica:
enlazar
las
propiedades
del
repositorio
con
Fuentes
de
datos
RDF
externas.
• 4.
Consulta
de
Información
cien@fica
y
Académica
de
un
Autor
de
cursos
OCW
en

fuentes
externas
a
la
base
de
datos
(integración
de
autores
con
otras
fuentes
de
datos)
– Datos
de
Entrada:
Datos
de
Persona
– Datos
necesarios:
Datos
de
Autores
de
OCW,
dato
de
impacto
cienSfico
(se
puede

consultar
el
indice_H
de
cada
autor,
haciendo
enlace
con
ISIWeb/DBLP),
dato
con
la

can:dad
de
visitas
y
calificación
social
del
curso
OCW

(este
dato
se
puede
recoger
a

través
de
la
herramienta
de
búsqueda)
– Técnica:
En
función
de
los
datos
de
entrada
para
la
consulta,
proponer
los
posibles

autores
de
cursos
OCW
que
sa:sfacen
tales
condiciones
de
búsqueda;
a
con:nuación

consultar
a
través
de
datos
de
enlace
hacia
las
fuentes
de
datos
externas
en
los
que
el

autor-‐OCW
pueda
tener
información
que
podamos
extraer;
obtener
datos
potenciales

del
autor,
aplicar
proceso
de
conciliación/desambiguación;
mostrar
resultados.

Consultas
FUTURAS.
El
mecanismo

existe,
pero
no
hay
datos
5.
Buscar
en
el
contenido
de
Cursos
OCW:
por
ciertos
OERs
o
ciertos
Conceptos
que
no

constan
en
el
Gtulo
(Ejemplo:
en
Universia
existe
un
curso
de
Web
SemánGca
dictado

por
UPM,
en
el
syllabus
de
este
curso
hay
capítulos
de
dos
temas:
RDF
y
SPARQL;
si
se

consulta
en
el
buscador
de
OCW-‐Universia
por
algo
relacionado
a
RDF/SPARQL/
LinkedData
no
hay
resultados;
esto
se
puede
solucionar
con
LinkedData)
– Datos
de
Entrada:
Buscar
por
el
Stulo
de
un
OER,
o
por
un
concepto,
etc
– Datos
necesarios:
Datos
de
cursos
OCW,

Datos
de
Conceptos
que
se
enlacen
a
los

cursos
OCW,
y
Una
base
de
datos
de
OERs
enlazados
en
alguna
propiedad
a
Conceptos

y
a
otros
OERs/OCWs

– Técnica:
La
búsqueda
no
es
solamente
sobre
el
:tulo
de
un
Curso
OCW
o
un
recurso

OER.
Se
trata
de
la
aplicación
de
ﬁltros
para
seleccionar
OERs/OCW
a
través
de
las

relaciones
que
se
dan
entre
recursos
educa:vos
abiertos
y
los
conceptos
(tags,

categorías,
etc)
que
se
dispongan
localmente
o
en
la
nube
de
Linked
Data.

Es

necesario
implementar
procesos
para
extraer
conceptos
desde
el
contenido
que
ya

existe
en
los
si4os
Web
de
los
OpenCourseWare.

Buena Práctica para abrir datos de OER / OCW

•★
publicar
recursos
en
la
Web
bajo
una
licencia
abierta
•★★
preferir
publicar
datos
estructurados
en
lugar
de
no
estructurados

(ejemplo,
excel
en
lugar
de
imágenes)
•★★★
usar
formatos
no-‐propietarios
(ejemplo
CSV
en
lugar
de
EXCEL)
•★★★★
usar
URIs
para
iden:ﬁcar
cosas,
que
luego
la
gente
pueda
usar

para
hacer
enlaces
•★★★★★
enlazar
los
datos
a
otros
datos
con
el
ﬁn
de
describir
y
ampliar

el
contexto

• Tim Berners-Lee suggested a 5-star deployment scheme for Linked
Open Data and Ed Summers provided a nice rendering of it. from:

hip://lab.linkeddata.deri.ie/2010/star-‐scheme-‐by

TED2009 Tim Berners-Lee on the next Web

Linked
Data
es
Interoperabiliad
de
Data
La necesidad de comunicación e interoperación entre sistemas de información distribuidos y autónomos se ha
incrementado con el uso de la Web.

e.g. Interoperabilidad entre Repositorios OCW/OER heterogéneos y distribuidos

concept extraction
desambiguation

entity equivalence
You might like...

LUD publication

RDF
Data Store

recomendations

Other OER
OCW suggested

Sistema
Recomendador
de
OCW

Ejemplo
de
App
en
Capa
de
Visualización
de
Datos

Enlazados

El repositorio conectado a
GeoNames

El repositorio
conectado a DBPedia

hip://oer.loxa.ec/ocwmap/

LOCWD-Mobile Architecture

Server
RESTful web service SPARQL end point

Client
Controller

ViewGroup

1

View

2

ViewGroup

View

Ways
for
user
interaction:

touch,
gestures,
type,
talk,

sensors,
and
so
on.

Listens for
events

The
view
is

implemented
as
a

tree
of
subclasses
of

the
View
class

View

View

1) data binding to the model,
2) sending messages to the
controller, and
3) handling messages from the
controller

7

Model

The
model
manages

the
behavior
and
data

of
the
APP
domain.

event queue
The
controller

interprets
the
user

inputs,
translates

external
actions
into

events
that
are
enqueued

and
then
passed
into
the

model

informing
the

model
and/or
the

view
to
change
as

appropriate.

3

Content Provider

send
and
receive
messages

4

LOCWD

LUD

LOERD

Linked Open
Course Ware
Data

Linked
Universities
Data

Linked OER
Data

RDF
vocabularies

RESTful

6

SQLLite
to
manage

the
remote
data
as

local
data
in
Android

applications
DataDroid Lib

KeyEvent

HTTP
REST

View

OCW Users:
Teachers, Students
and Self-learners

5

Web services

LOCWD

SPARQL endpoint

Triplestore
Linked OpenCourseWare
DataSet - LOCWD

URIs
for
OCW
things
RDF
for
describe
resources
Links
to
other
LOD
-‐
things

Screen from LOCWD-Mobil to browse and select OCW Points of Interest Mobile’s map view of
OCW repositories in the user’s proximity

Screen from OCW-Recommender mobil app

References
•

The
Seman:c
Web,
Scien:ﬁc
American,
May
2001,
Berners-‐Lee,
Hendler
and
Lassila
W3C
Seman:c
Web
Ac:vity,
February
2001

•

Dave
Beckei's
RDF
Resource
Guide
hip://ilrt.org/discovery/rdf/resources/
Everything
about
RDF.

•

Seman:c
Web
History:
Nodes
and
Arcs
1989-‐1999
-‐
The
WWW
Proposal
and
RDF,
Dan
Brickley,
1999-‐11-‐12

•

BERNERS-‐LEE,
Tim.
Linked
data
[online].
W3C,
Last
change
2009/06/18.
Available
from
WWW:
hip://www.w3.org/DesignIssues/LinkedData.html

•

Auer,
S.,
Bizer,
C.,
Kobilarov,
G.,
Lehmann,
J.,
Ives,
Z.:
Dbpedia:
A
nucleus
for
a
web
of
open
data.
In:
Aberer,
K.,
Choi,
K.-‐S.,
Noy,
N.,
Allemang,
D.,
Lee,
K.-‐I.,
Nixon,
L.J.B.,
Golbeck,
J.,
Mika,
P.,
Maynard,

D.,
Mizoguchi,
R.,
Schreiber,
G.,
Cudr
́e-‐Mauroux,
P.
(eds.)
ASWC
2007
and
ISWC
2007.
LNCS,
vol.
4825,
pp.
722–735.
Springer,
Heidelberg
(2007)

•

Auer,
S.,
Dietzold,
S.,
Lehmann,
J.,
Hellmann,
S.,
Aumueller,
D.:
Triplify
-‐
lightweight
linked
data
publica:on
from
rela:onal
databases.
In:
Proceedings
of
the
17th
Interna:onal
Conference
on
World

Wide
Web,
WWW
2009,
Madrid,
Spain,
April
20-‐24,
pp.
621–630
(2009)

•

Berners-‐Lee,
T.,
Hendler
J.,
and
Lassila
O.
(2001)
“The
seman:c
web.
A
new
form
of
web
content
that
is
meaningful
to
computers
will
unleash
a
revolu:on
of
new
possibili:es”,
Scien:ﬁc
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Chiclayo 2012

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