cessitano di alcune garanzie che sono oggi assenti in un Web of Data il quale non consente di sapere come i dati pubblicati saranno integrati e riusati. Esistono inoltre altri aspetti critici, come il fatto che durante la costruzione del Web of Data molti collegamenti di identit`a non sono stati realizzati con la dovuta accuratezza, e questo potrebbe implicare difficolt`a o problemi da parte di eventuali reasoners11[HHM+10]; inoltre non sono ancora state de- finite le interazioni con un tale spazio di dati, ad eccezione di quelle collegate alla ricerca.
Il presente lavoro assume una impostazione critica nei confronti dei principi Linked Data, ritenendo possibile una alternativa che porti ad un vero Read- Write Web of Data. In particolare viene ritenuta di grande importanza la necessit`a di posizionare al livello infrastrutturale (anzich´e a quello appli- cativo) le propriet`a che abilitino funzionalit`a collaborative verso il livello superiore, al fine di consentire il riuso dei dati e la collaborazione intorno ad essi, di modo che il Web of Data possa uscire dalla sola ricerca scientifica per entrare nel mondo comune.
1.5
Gli standard del Semantic Web
Al fine di raggiungere gli obiettivi proposti dal Semantic Web (introdot- to all’interno del paragrafo precedente) `e stata definita la cosiddetta pila semantica, illustrata in figura 1.3. Essa si compone di una serie di strati software (basati su tecnologie gi`a esistenti quali URI ed XML) alcuni dei quali sono gi`a stati realizzati, mentre altri lo saranno in futuro; tra gli stan- dard appartenenti alla prima categoria saranno descritti nel seguito RDF, RDF Schema, OWL e SPARQL.
Il Resource Description Framework (RDF ) `e il linguaggio proposto dal World Wide Web Consortium per descrivere le “risorse”; tale termine in- dica “qualunque cosa che abbia una identit`a” [LS99] e, come gi`a illustrato all’interno del paragrafo 1.4, generalmente si distingue tra risorse informati- ve (ovvero le informazioni “pure” come un articolo scientifico, o una pagina web) e risorse non informative (ossia tutto ci`o che non `e informazione di per s´e, come un’auto, una citt`a).
Il modello dati di RDF permette di formulare delle affermazioni (statements) a proposito delle risorse sotto forma di espressioni, dette triple, del tipo soggetto-predicato-oggetto: il soggetto indica la risorsa, mentre il predicato ne denota un aspetto ed esprime una relazione esistente tra il soggetto e l’oggetto. Al fine di evitare ambiguit`a di riferimento, sia il soggetto che il predicato sono espressi mediante un URI, mentre l’oggetto pu`o essere espresso da un URI o semplicemente da un tipo di dati primitivo.
Un modello RDF pu`o essere rappresentato mediante un grafo orientato, dove i nodi indicano le risorse (o i tipi primitivi) e gli archi le propriet`a; tale grafo
11
Figura 1.3: Gli strati che compongono il Semantic Web.
pu`o essere serializzato attraverso il ricorso all’RDF/XML, un opportuno linguaggio XML definito dal World Wide Web Consortium [BM04a], oppure mediante N3, una serializzazione non XML progettata in modo da essere scritta (e molto spesso letta) con maggiore facilit`a e basata su una notazione in stile tabulare.
Il listato 1.1 riporta l’esempio di due triple espresse in notazione RDF/XML; la prima afferma che la risorsa costituita dalla pagina di Wikipedia indicata dall’attributo rdf:about (soggetto) ha come titolo (predicato) “Tim Berners Lee” (oggetto), mentre la seconda sostiene che la medesima risorsa `e espressa in lingua inglese. Listato 1.1: Esempio di RDF/XML. <?xml version="1.0"?> <rdf:RDF xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#" xmlns:dc= "http://purl.org/dc/elements/1.1/">
<rdf:Description rdf:about="http://en.wikipedia.org/wiki/Tim_Berners_Lee" >
<dc:title>Tim Berners Lee</dc:description> <dc:language>en</dc:language>
</rdf:Description> </rdf:RDF>
1.5 Gli standard del Semantic Web 15
Il data model RDF consente di descrivere le relazioni esistenti tra le risorse, in termini di propriet`a, ma non fornisce alcun meccanismo per dichiarare quali esse siano, n´e le loro relazioni con le risorse. A tale compito il World Wide Web Consortium ha proposto RDF Schema (o RDFS ) [BGM04] at- traverso il quale risulta possibile creare vocabolari per i documenti RDF. Tra la varie caratteristiche che RDF Schema offre, occorre sottolineare la possibilit`a di definire classi di risorse, le quali possono anche essere inte- grate per comporre una opportuna gerarchia, mediante l’uso del costrutto rdfs:subClassOf ; inoltre per ogni propriet`a possono essere imposti dei vincoli quali il dominio e il codominio, attraverso l’uso di rdfs:domain e rdfs:range rispettivamente.
Il passaggio successivo per l’implementazione del Semantic Web ha riguar- dato la definizione di un linguaggio per la rappresentazione di ontologie. Tale termine (derivato da una delle branche fondamentali della filosofia, riguardante lo studio dell’essere in quanto tale e delle sue categorie 12 fon- damentali) `e stato mutuato in informatica ad indicare la concettualizzazione formale, condivisa ed esplicita riguardo un dominio di interesse, da parte di un attore. Un software pu`o utilizzare una ontologia per vari scopi, come il ragionamento induttivo o la classificazione.
Una ontologia informatica deve essere espressa attraverso un opportuno lin- guaggio formale13; a tal fine, per quanto riguarda il Semantic Web, il World
Wide Web Consortium propone lo standard OWL (Web Ontology Language) [BM12], il cui scopo consiste nel descrivere delle basi di conoscenza su cui sia in seguito possibile effettuare delle deduzioni attraverso appositi software di reasoning.
OWL `e espresso mediante una sintassi XML ed `e stato sviluppato come passo successivo di RDF e RDF Schema, cui aggiunge nuovi costrutti; questi consentono di descrivere le relazioni tra classi, la cardinalit`a delle risorse, le caratteristiche delle propriet`a (quali simmetria, transitivit`a, ecc. . . ) ed il concetto di l’equivalenza tra risorse, ovvero la possibilit`a di affermare (mediante il costrutto owl:sameAs) che due o pi`u URI rappresentano in realt`a lo stesso elemento, consentendo in tal modo di unire risorse distribuite su dominˆı semantici diversi.
All’interno del presente paragrafo non viene presentato un esempio di on- tologia espressa mediante OWL; tuttavia il lettore pu`o fare riferimento al listato 1.3 a pagina 19, oppure al caso illustrato in figura 7.2 a pagina 146 e riportato nel listato 7.5 a pagina 145.
Le basi di conoscenza formalizzate attraverso l’uso di RDF possono essere interrogate attraverso l’uso del linguaggio SPARQL (Simple Protocol And RDF Query Language), una raccomandazione del World Wide Web Con-
12
In filosofia, una categoria `e l’attribuzione di un predicato ad un soggetto.
13Un linguaggio formale `e un insieme di stringhe di lunghezza finita costruite sopra un
sortium [PS08] con sintassi stile SQL, che permette di scrivere query non ambigue; queste possono essere distribuite ad endpoints SPARQL 14 mul- tipli, e i risultati possono essere riuniti, in modo da eseguire una query federata. Per quanto riguarda invece l’interrogazione di conoscenze forma- lizzate con OWL, a tutt’oggi non `e stato ancora definito uno standard, ed i singoli reasoners implementano linguaggi di query proprietari.