Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding): saranno acquisite le conoscenze relative agli strumenti standard indicati dal World Wide Web Consortium (W3C) per la rappresentazione semantica e l'interrogazione della conoscenza presente sul Web.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding): saranno acquisite le capacità di costruire modelli logici riguardanti svariati domini di applicazione, anche chiamati ontologie web, utilizzando la tecnologia standard del W3C insieme a dati e informazioni presenti sul Web. Lo studente inoltre, sarà in grado di utilizzare i reasoner automatici attualmente più diffusi per costruire inferenze logiche sulle ontologie web realizzate e quindi deducendo l'informazione implicitamente presente in esse.
Autonomia di giudizio (making judgements): lo studente sarà in grado di valutare la qualità di una ontologia e di valutare quale strumento per la rappresentazione e l'interrogazione della conoscenza sia più adeguato nelle diverse situazioni.
Abilità comunicative (communication skills): saranno acquisite le necessarie abilità comunicative ed un'adeguata appropriatezza espressiva nella comunicazione di problematiche riguardanti la rappresentazione e l'interrogazione della conoscenza presente sul Web, anche ad interlocutori non esperti.
Capacità di apprendimento (learning skills): lo studente avrà la capacita di adattare le conoscenze acquisite anche a nuovi contesti, nonché di aggiornarsi attraverso la consultazione delle fonti specialistiche del settore del Web semantico.
Lezioni frontali in cui, oltre alla spiegazione delle nozioni e degli strumenti base del semantic Web, verranno presentati diversi esempi e casi di studio al fine di stimolare la discussione in classe e facilitare la comprensione degli argomenti.
Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità€ mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
Nozioni base di programmazione.
Al fine di poter comprendere pienamente gli argomenti del corso e le tecniche illustrate, la frequenza delle lezioni è fortemente consigliata.
- Introduzione al web semantico: motivazioni, esempi, cenni alla modellazione semantica.
- Resource Description Framework (RDF): triple RDF, grafi RDF, Merging di grafi RDF, N-triple, Turtle.
- SPARQL Protocol and RDF Query Language: graph pattern, query SELECT e CONSTRUCT, inferenze.
- RDF Schema (RDFS): classi, proprietà, relazioni fra classi (subClassOf), fra proprietà (subPropertyOf) e fra proprietà e classi (domain e range). Operatori logici di combinazione di classi e proprietà. RDFS plus.
- Ontology Web Language 2 (OWL 2): restrizioni su proprietà, su classi (someValuesFrom, allValuesFrom), restrizioni di cardinalità. Inferenze in OWL 2. Profili OWL 2 EL, OWL 2 QL, OWL 2 RL e loro applicazioni. Nozioni di contraddizione, soddisfacibilità, insoddisfacibilità in ontologie.
- Pratiche buone e cattive per la modellazione di ontologie. Errori comuni.
- Esempi di ontologie ed esercizi di modellazione e inferenza con Protégé.
- Introduzione alla logica classica. Le logiche descrittive: motivazioni e nozioni base. Le logiche AL, EL, FL, ALC, ALCN. La logica alla base di OWL 2: SROIQ(D). I reasoner Pellet e Hermit.
- Datalog. The Semantic Rule Web Language (SWRL).
Semantic Web for the Working Ontologist (Second Edition). Dean Allemang and James Hendler, 2011. Elsevier.
Le risorse principali messe a disposizione dello studente sono le lezioni frontali, la cui frequenza, come già sottolineato, è fortemente consigliata.
Argomenti | Riferimenti testi | |
1 | Il linguaggio Resource Description Framework (RDF) | Cap. 3 di 2), cap. 2 di 1) e materiale integrativo |
2 | Il linguaggio di interrogazione SPARQL | Cap. 3 di 1), cap 5) e 6) di 2) e materiale integrativo |
3 | Il linguaggio RDFSchema | Cap. 7 e 8 di 2) e materiale integrativo |
4 | Esempi di vocabolari:FOAF e SKOS | Cap. 9 e 10 di 2) e materiale integrativo |
5 | Web Ontology Language (OWL) | Cap. 4 di 1) e cap. 11 e 12 di 2) e materiale integrativo |
6 | Semantic Web Rule Language (SWRL) | Materiale integrativo |
Progetto software sugli argomenti del corso. Durante la discussione del progetto, in data d'appello d'esame, lo studente verrà sottoposto a delle domande riguardanti la motivazione di alcune scelte nel design dell'ontologia e delle domande teoriche riguardanti costrutti ed operatori utilizzati.
Il progetto potrà anche essere sviluppato in piccoli gruppi (di tre o quattro persone).
In quest’ultimo caso il lavoro svolto da ciascun partecipante dovrà essere ben documentato.
La verifica dell’apprendimento potrà€ essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
1) Cos'è SPARQL e come lo si può usare? Cosa genera una query CONSTRUCT?
2) A che serve la restrizione esistenziale?
3) A che serve la restrizione universale?
4) Come può essere usata la restrizione di cardinalità?
5) Cosa sono le regole SWRL?