Metodi informatici utilizzati

2.2.1.1 DBMS, ONTOLOGIE, METADATI, WEB SEMANTICO

DBMS

In informatica, un Database Management System (abbreviato in DBMS) è un sistema software progettato per consentire la creazione e manipolazione efficiente di database (ovvero di collezioni di dati strutturati), solitamente da parte di più utenti. I DBMS svolgono un ruolo fondamentale in una grandissima quantità di applicazioni informatiche: dalla contabilità, la gestione delle risorse umane e la finanza fino a contesti tecnici come la gestione di rete o la telefonia. Un DBMS può essere costituito da un insieme assai complesso di programmi software che controllano l'organizzazione, la memorizzazione e il reperimento e la modifica dei dati (campi, record e archivi) in un database. Un DBMS controlla anche la sicurezza e l'integrità del database. Il DBMS accetta richieste di dati da parte del programma applicativo e istruisce il sistema operativo per il trasferimento dei dati appropriati.

Quando si usa un DBMS i sistemi informativi possono essere adeguati molto facilmente al cambiamento delle richieste informative dell'organizzazione. Possono inoltre essere aggiunte al database nuove categorie di dati senza dover stravolgere il sistema esistente. Il sistema di sicurezza dei dati impedisce agli utenti non autorizzati di visualizzare o aggiornare il database. Mediante l'uso di password (parole d'ordine) agli utenti è permesso l'accesso all'intero database o ad un suo sottoinsieme: in questo secondo caso si parla di subschema.

I linguaggi di interrogazione del database mediante query (interrogazioni) e i generatori di report permettono agli utenti di interrogare in maniera interattiva il database e di analizzarne i dati.

I tre tipi di organizzazione più comuni sono il modello gerarchico, il modello reticolare e il modello relazionale (RDBMS): il modello dominante oggi è quello relazionale, ed è quello utilizzato anche nelle nostre applicazioni, normalmente utilizzato con il linguaggio

di interrogazione SQL. Molti DBMS supportano le API (Application Program Interface) dell'Open Database Connectivity (ODBC) o Java Database Connectivity (JDBC, lo standard per Java), che forniscono ai programmatori strumenti standardizzati per l'accesso ai database.

I database server sono computer ottimizzati per ospitare i programmi che costituiscono il database reale e sui quali girano solo il DBMS e il software ad esso correlato (nelle situazioni reali spesso questi computer svolgono anche altre funzioni non correlate con la gestione del database).

METADATI

Un metadato è l'informazione che descrive un insieme di dati.

Un esempio tipico di metadati è costituito dalla scheda del catalogo di una biblioteca, la quale contiene informazioni circa il contenuto e la posizione di un libro, cioè dati riguardanti i dati che si riferiscono al libro. La funzione principale di un sistema di metadati è quella di consentire il raggiungimento dei seguenti obiettivi, tra cui ricerca, localizzazione, selezione, ecc.

I campi di una collezione di metadati sono costituiti da informazioni che descrivono le risorse informative a cui si applicano, con lo scopo di migliorarne la visibilità e facilitarne l’accesso.

ONTOLOGIE

Nell' informatica, una ontologia è un modello dei dati (data model) che rappresenta uno schema concettuale esaustivo e rigoroso nell'ambito di un dato dominio; si tratta generalmente di una struttura dati gerarchica che contiene tutte le entità rilevanti, le relazioni esistenti fra di esse, le regole, gli assiomi, ed i vincoli specifici del dominio. Il linguaggio base delle ontologie è l’OWL (Ontology Web Language) riconosciuto dal W3C come il linguaggio standard delle ontologie.

INTERCONNESSIONE TRA BASI DATI, METADATI E ONTOLOGIE

Sebbene non siano stati utilizzati ai fini della presente tesi, le metodologie qui brevemente presentate mostrano bene il quadro generale del lavoro svolto o in svolgimento. Si tratta di ambienti operativi interconnessi attraverso il world wide web, pertanto supportati da standard del World Wide Web Consortium (W3C) dove è possibile gestire non più solo documenti (pagine HTML, file, immagini, e così via) ma anche informazioni e dati relativi ai documenti stessi (metadati) in un formato adatto all'interrogazione, interpretazione e, più in generale, all'elaborazione automatica.

La Figura 24 descrive in modo sintetico il modello evolutivo verso cui si muove il W3C. Alla base della torta vi sono le Uniform Resources Identifiers ed il linguaggio Unicode;

XML (extended markup language) è un’evoluzione dell’HTML che fornisce la sintassi; XML

assieme al concetto di logica descrittiva (namespaces) fornisce gli strumenti per ulteriori restrizioni semantiche; l’RDF (resource description framework) è un semplice modello di dati che mette in relazione un oggetto con l’altro e che può essere rappresentato con il linguaggio XML; ad un livello maggiore un modello RDF determina categorie e classi cui appartengono gli oggetti e ne descrive le relazioni; le ontologie si pongono ad un livello più elevato di astrazione, descrivendo ad esempio la cardinalità dei vari elementi (oggetti, classi) in relazione tra di loro o particolarità degli elementi (simmetrie, relazioni inverse); insiemi di regole formano protocolli, ad esempio SPARQL è un protocollo per

query nel web semantico; Trusted SW (software certificato) l’indica un’interconnessione

di tipo semantico tra agenti remoti nella rete tesa a garantire identità e requisiti della relazione (ad esempio dati sensibili, firme digitali, ecc.).

Figura 24: il modello a torta del W3C che descrive linguaggi e funzioni del cosidetto “web semantico” in senso evolutivo (le parti in rosso sono archiviate, quelle in verde sono la frontiera), il cui principio è quello di un’arricchimento continuo del linguaggio che descrive le relazioni tra vari data objects.

2.2.1.2 ENVIRONMENTAL DATA OBJECT (EDO) E AGENTI SOFTWARE

La nozione di agente software fa riferimento a ruolo (capacità di mediare attraverso servizi avanzati), a modelli astratti (la capacità si analizzare, progettare, sviluppare EIS), a caratteristiche funzionali (assiomi che simulino il ragionamento umano), all’ambiente operativo (vedere Figura 25)

Figura 25: lo schema di un software agente: dall’ambiente naturale si ricavano tramite osservazione, bibliografia e sperimentazione i dati ambientali (EDO) che i software agenti sono in grado di gestire e di mettere a disposizione degli utenti (Athanassiadis 2006)