Desmistificando a Web Semântica para o ... - Fabsoft - Cesupa

Desmistificando a Web Semântica para o
Cenário da Web 3.0
ALINE CHAGAS RODRIGUES MARQUES 1
ANDERSON GREGÓRIO MARQUES SOARES 1
RENATO HIDAKA TORRES 1
MARCO ANTÔNIO FAGUNDES DE MORAES 2
Resumo. O conceito da web semântica vem se difundindo a cada dia dentro do
cenário acadêmico, não obstante iniciativas privadas e governamentais vêm
apoiando a pesquisa para o processo evolutivo da web. Baseado neste
contexto, este artigo apresentará uma visão geral da web semântica com o
objetivo de mostrar os conceitos da nova tendência evolutiva da web, bem
como o cenário de desenvolvimento, os mitos e efeitos colaterais.
Palavras-chave: Web Semântica, Ontologia, Agente de Software.
An overview of the Semantic Web
to Web 3.0 Scenario
Abstract. The concept of the semantic web has been spreading every day
within the academic scenario, despite government and private initiatives are
supporting the search for the evolutionary process of the web. Based in this
context, this article will present an overview of the semantic web in order to
show the concepts of the evolutionary trend of the web, as well as the
development environment, the myths and side effects.
Key-words: Semantic Web, Ontology, Software Agent.
1 Bacharelando em Ciência da Computação (BCC) – Centro Universitário do Pará (CESUPA)
e-mails: {line.marquez, anderson.gmarques, renatohidaka}@gmail.com
2 Docente da Área de Ciências Exatas e Tecnológicas (ACET) – Centro Universitário do Pará
(CESUPA) – e-mail: fagundes@cesupa.br

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1 INTRODUÇÃO
A Web Semântica propõem uma reestruturação das informações
disponíveis na web atual, também chamada de web sintática. Segundo
Berners-Lee (2001), a web semântica visa definir contexto às informações,
permitindo que agentes de software otimizem o processo de recuperação da
informação. Essa otimização será alcançada através da organização e
estruturação da informação segundo o conceito de ontologias (RUSSEL, 2004).
Desde sua proposta inicial em 2001, diversos esforços têm sido
envidados na direção de contribuir para a consolidação e difusão deste novo
paradigma da web. Dentre esses esforços, pode-se destacar o trabalho de
Karin (2004) que apresenta os fundamentos da web semântica e reúne
diversos métodos e ferramentas disponíveis para construção de aplicações
para web semântica.
Seguindo nesta direção, este artigo tem como objetivo apresentar de
forma comparativa métodos e ferramentas como abordado por Brito et.
al.(2007), além de mencionar a necessidade de processos de software
específicos para construção de aplicações para web semântica, como
apresentado em Farias e Rodrigues (2007).
As demais seções deste artigo estão divididas da seguinte forma: a
Seção 2 apresenta as fases da evolução da web. A Seção 3 apresenta a
proposta da web semântica bem como seus conceitos e arquitetura. A Seção 4
apresenta o cenário de desenvolvimento, que está subdividido em ferramentas
e metodologias. A Seção 5 apresenta os mitos da web semântica. Finalmente,
a Seção 6 apresenta o efeito colateral que a web semântica pode causar no
meio.

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2 A EVOLUÇÃO DA WEB
Desde sua criação, a web passou por um processo de evolução (ver
Figura 1) conhecida como evolução da web estática para web interativa
tendenciando para a web semântica.
Figura 1: Evolução da web
Na web estática ou web 1.0 a informação era descentralizada, porém as
informações eram restritas ao âmbito acadêmico. Essas informações eram
construídas e disponibilizadas em formato HyperText Markup Language
(HTML), gerando páginas estáticas, ficando conhecida como a primeira
geração da web.
No início do século XXI a web ganha um novo foco, passando a ser
conhecida como a web interativa ou web 2.0, em que seu objetivo era
disponibilizar aplicações ricas em funcionalidades e usabilidades para os
usuários finais. Podendo destacar algumas empresas contribuintes como:
Google 3 , Netscape 4 e Amazon 5 .
Todavia, pesquisadores e cientistas discutem uma nova proposta para a
evolução da web, que está sendo conhecida como web semântica ou web 3.0,
em que seu foco está voltado para máquinas e não apenas para seres
humanos.
3 http://www.google.com.br
4
http://browser.netscape.com/
5 http://www.amazon.com/

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3 PROPOSTA DA WEB SEMÂNTICA
Agentes de software desenvolvem um papel fundamental dentro do
cenário da web semântica (ver Figura 2), já que estes desempenham a função
de filtrar as informações requeridas pelos usuários finais.
Figura 2: Visão geral da web semântica (SOUZA e ALVARENGA, 2004)
Segundo Tim Berners Lee (2001), o primeiro passo a ser dado é a
redefinição da informação, definindo seu contexto. Para que esta redefinição
ocorra, a web semântica agrega o conceito de metadados (informação sobre a
informação), permitindo dar significado as páginas HTML tanto para pessoas,
quanto para agentes de software.
Contudo, apenas o uso de metadados não é suficiente, uma vez que são
restritos na definição de regras semânticas. Uma alternativa proposta pela
W3C (ver Figura 3) é o incremento de ontologias aos metadados das
informações, permitindo a classificação dos dados presentes nas páginas
HTML.
Figura 3: Arquitetura proposta pela w3c (BRITO, FARIAS e MASCARENHAS, 2007)

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As ontologias na web semântica organizam as informações em três
grupos: classes, propriedades e axiomas. Através destes representam a
semântica dos dados, por meio da descrição e do relacionamento existente
entre os termos (ver Tabela 1).
Tabela 1: Classificação de uma ontologia
Propriedade Classe Axioma
É_servida
É_exposta
- Manjar de Coco
Descrição: tipo de pudim.
Restrição: é_servida Temperatura
ambiente
Pudim_tem_sabor_de_leite
- Temperatura ambiente
Descrição: temperatura em que a
sobremesa é servida.
- Balcão Redondo
Descrição: local onde são expostas
sobremesas.
4 CENÁRIO DE DESENVOLVIMENTO
Segundo Berners-Lee, a web semântica proporcionará um formato
comum de dados para todos os aplicativos, permitindo que banco de dados e
as páginas da web troquem arquivos. Baseado neste contexto, pesquisadores
e desenvolvedores estão desenvolvendo ferramentas e metodologias, com o
intuito de proporcionar uma maior interoperabilidade entre as aplicações.

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4.1 FERRAMENTAS
Diversas ferramentas estão disponíveis para o desenvolvimento de
documentos semânticos, podendo ser avaliadas segundo critérios básicos
como: definição, a linguagem de ontologia, a flexibilidade e a regra de
inferência (ver Tabela 2), conforme proposto em (BRITO, 2007).
Tabela 2: Comparativo entre ferramentas
Ferramenta Definição Formalismo
(linguagem de
representação)
RDFedt
Cenários e
Léxicos (C&L)
Protege 2000
OntoEdit
Editor de código
RDF e
semelhantes
Ambiente
colaborativo
cenários
léxicos
de
e
Editor de base
de
conhecimento
Ambiente
colaborativo
engenharia
ontologia
de
de
OilEd Ambiente para
construção de
ontologia
Flexibilidade
(importação e
exportação)
RDF RDFS, DAML,
OIL, Shoe
DAML+OIL, DAML -
Extensão OKBC
F-Logic
DAML+OIL
RDF, XML, OIL,
OWL e
DAML+OIL
DAML+OIL,
Frame Logic,
RDF, Estrutura
de diretório
Excel, XML
OIL, OIL-RDFS,
DAML+OIL,
OWL e HTML
Tratamento de
regras
(inferência)
Escreve apenas
erros
PAL (Protégé
Axiom
Language)
Ontobroker
FaCT
As ferramentas apresentadas na Tabela 2, ainda possuem limitações,
como o tratamento de regras de inferência e a incompatibilidade entre a
comunicação dos dados. Este último é uma das principais características
destacadas por Berners-Lee para o sucesso da web semântica.
Adicionalmente, a importância das regras de inferência reside na
representação das associações no contexto das informações, as quais são
classificadas dentro da hierarquia de classes da ontologia.

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4.2. METODOLOGIAS
Disciplinas como engenharia de software, contabilidade, pesquisa
científica, entre outras, abordam o uso de metodologias com o objetivo de
validar pesquisas fundamentadas em métodos pré-definidos (CARVALHO,
2000). Adicionalmente, a web semântica dispõe de metodologias objetivando
padronizar a construção de ontologias, proporcionando a interoperabilidade
entre as aplicações.
A Tabela 3 apresentada por Brito et. al. (2007) fornece uma análise
comparativa de metodologias que auxiliam a construção de ontologias. Na
análise foi observada a compatibilidade da versão em português, ferramenta
específica e interoperabilidade entre ontologias.
Metodologia
CYC
Tabela 3: Comparativo entre metodologias de desenvolvimento de ontologias
Projeto
desenvolvedor
High
Performance
Knowled Bases
Versão
em
português
Ferramenta
específica
Não Cyc Tools Não
KACTUS Kactus Não Não Sim
Uschold & King
Enterprise
Project
Não Não Sim
Grüninger & Fox Tove Não Não Sim
LAL
Engenharia de
Requisitos da
PUC-RJ
Sim Cenários & Léxicos Sim
Interoperabilidade
entre ontologias
Tendo como base o cenário de desenvolvimento, pode-se destacar que
alguns fatores ainda dificultam o crescimento da web semântica, como a falta
de ferramentas mais robustas, a ausência de documentos que permitam ao
desenvolvedor a definir diretrizes como: definição de papéis, detalhamento das
atividades e construção de fluxos que auxiliem nas metodologias já existentes.

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4.3 PROCESSOS DE SOFTWARE
Métodos são partes do processo de desenvolvimento, não definindo as
responsabilidades e comportamento dos envolvidos (FARIAS, 2007). Desta
forma, torna-se necessária a definição de um processo de desenvolvimento
que englobe métodos específicos para construção de ontologias.
Algumas abordagens têm sido propostas neste sentido, como por
exemplo, a KUP (Knowledge Unified Process) (ORLEAN, 2003) que é baseada
no RUP (Rational Unified Process) e a extensão do OpenUP/Basic proposta
por (FARIAS, 2007), que introduz os elementos do método LAL (Léxico
Ampliado da Linguagem) na disciplinas de Requisitos do OpenUP/Basic.
5 MITOS
Por ser uma proposta recente, os conceitos referentes à web semântica
ainda vem sendo bastante questionados, proporcionando o levantamento de
hipóteses como:
A web semântica é uma web separada
Segundo Tim Berners Lee a web semântica é uma extensão da web
atual, que permitirá aos computadores e humanos trabalharem em
cooperação. Desta forma a hipótese de que a web semântica seja uma
web separada da atual torna-se questionável, uma vez que a web passa
por um processo de evolução mantendo características em comuns,
como a descentralização da informação.
A web semântica é inteligência artificial (IA)
Segundo Antoniou e Harmelen, “Se o objetivo da IA é construir um
agente de software que mostre inteligência no nível humano (e superior),
o objetivo da web semântica é auxiliar humanos a realizarem suas
tarefas diárias na rede”. Portanto fica claro que a web semântica não se
trata de um ramo da IA, uma vez que possui diferentes objetivos.

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6 EFEITO COLATERAL
A web semântica quando consolidada poderá causar impactos em
diversas áreas, como o comércio eletrônico, buscadores, educação, saúde,
entre outras. É possível perceber que as diversas áreas do conhecimento
poderão sofrer mudanças significativas devido à nova filosofia proporcionada
pela web semântica, que segundo Berners-Lee está mudança é lenta e requer
muita comunicação (BREITMAN, 2005).
Berners-Lee, Herndler e Lassila citam em seu artigo The Semantic Web:
a new form of Web content that is meaningful to computers will unleash a
revolution of a new possibilities publicado na revista Scientific American em
2001, um exemplo do que a Web Semântica será capaz de fazer: Um usuário
pede ao computador que ele encontre um médico de uma determinada área da
medicina e dá à máquina algumas restrições, como por exemplo: este médico
deve ter seu consultório no mesmo bairro que o usuário e deve estar ligado a
comunidade acadêmica. O computador navega pela rede e encontra algumas
opções. De uma maneira inteligente e automática, ele deve comparar a agenda
do usuário com a agenda do médico e oferecer opções de horários para
consulta. O usuário apenas terá o trabalho de escolher o horário mais
adequado.
7 CONCLUSÕES
A evolução da web 3.0 está centrada no acesso à informação por meio de
agentes de software que possam filtrar os dados classificados semanticamente,
permitindo um avanço significativo na vida de todos os usuários da rede
mundial de computadores. Este artigo apresentou uma visão geral da web
semântica, com o objetivo de mostrar a nova tendência evolutiva da web, bem
como o cenário de desenvolvimento, os mitos e efeitos colaterais.

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REFERÊNCIAS
BERNERS-LEE, T.; Lassila, O. Herndler, J. The semantic web. Scientific
American, 2001. Disponível em
http:// www.scientificamerican.com/2001/0501issue/0501berners-lee.html
ORLEAN, D.; LUCENA, C.: Um Processo Unificado para Engenharia de
Ontologias. Rio de Janeiro, 2003. Dissertação de Mestrado. Pontifícia
Universidade Católica do Rio de Janeiro.
BREITMAN, Karin. Web Semântica a internet do future, Rio de Janeiro: LCT,
2005.
BRITO, Francisco; FARIAS; Leandro, MASCARENHAS, Thiago. Web Semântica:
Um Cenário de Aplicação Baseado em Ontologia. Trabalho de Conclusão de
Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação. Centro Universitário do Pará-
CESUPA. 2007.
CARVALHO, A. Aprendendo metodologia científica. São Paulo: O Nome da
Rosa, 2000.
FARIAS, Fabrízio.; RODRIGUES, Renan. Uma Extensão da Disciplina de
Requisitos do OpenUP/Basic para a Construção de Ontologias para a Web
Semântica. Trabalho de Conclusão de Curso de Bacharelado em Ciência da
Computação. Centro Universitário do Pará - CESUPA. 2007.
RUSSEL, Stuart. Inteligência Artificial, Rio de Janeiro: CAMPUS, 2004
WILSON, Edward. From so simple a beginning, W.W.Norton, 2005