PDF de programación - PROCEDIMIENTO SEMI-AUTOMÁTICO PARA TRANSFORMAR LA WEB EN WEB SEMÁNTICA

TESIS DOCTORAL



PROCEDIMIENTO SEMI-AUTOMÁTICO PARA TRANSFORMAR

LA WEB EN WEB SEMÁNTICA



Luis Criado Fernández

Ingeniero de Telecomunicación

por la Universidad Alfonso X el Sabio



Departamento de Inteligencia Artificial

Escuela Técnica Superior de Ingeniería Informática

Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED)



Madrid 2009







Departamento de Inteligencia Artificial

Escuela Técnica Superior de Ingeniería Informática

Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED)



PROCEDIMIENTO PARA TRANSFORMAR LA WEB EN WEB

SEMÁNTICA



Por: Luis Criado Fernández
Ingeniero de Telecomunicación

por la Universidad Alfonso X el Sabio



Director de la Tesis: Dr. D. Rafael Martínez Tomás




Dedicado a mi hermana Terica y a mi tío Rafa.







Agradecimientos



Esta tesis es el resultado de cuatro años de duro trabajo, donde la dedicación se ha

compartido con una vida laboral ajena por completo. Una aventura llena de dificultades que he

superado con perseverancia, paciencia, imaginación, entusiasmo y sobre todo, con voluntad.



En primer lugar quiero dar las gracias al Departamento de Inteligencia Artificial de la

ETS de Informática de la UNED, en especial a mi director de tesis Dr. Rafael Martínez Tomás,

por su dedicación incondicional, por sus consejos para orientar el trabajo y sobre todo por

mantener siempre una actitud positiva ante mis propuestas. Considero que nuestras reuniones

han sido siempre muy enriquecedoras y me han ayudado enormemente a clarificar conceptos e

ideas. Quiero manifestar también mi gratitud al Dr. José Ramón Álvarez Sánchez por su ayuda

en la instalación del servidor Linux dedicado a ejecutar nuestro Buscador Semántico.



La voluntad es para mí el principal atributo para concluir con una labor de largo

recorrido, pero el desarrollo y fortalecimiento de esta cualidad no solo depende de uno mismo,

sino de quienes te rodean. Es por esto que quiero agradecer a mi novia, principal tónico de mi

voluntad, su apoyo constante, sus ánimos, y su compresión. Quiero agradecer mucho a Amor –

que así se llama ella- el sacrificio de soportarme cuando me pongo tan monotemático y sobre

todo, el esfuerzo de adaptar nuestros planes personales a mi horario particular.



A mi familia en general, por su apoyo y sobre todo, por su comprensión al descuidar

tantas reuniones familiares. Mis padres y hermanos es otro de los tónicos que me han servido

para hacer de la voluntad un aliado y no un enemigo. Agradezco especialmente a mis hermanos,

a Alfonso, Alberto y Belén. A mi madre, siempre atenta a los avatares y preocupaciones de sus

hijos; pero también empatizando con nuestros sueños, y esto en mi caso ha sido una bendición.

A mi padre, mi mejor confidente, quien ha leído tantos borradores, quien ha estado al tanto de

cada pequeño progreso, de cada cambio en la exposición. Con quien he compartido mis

pensamientos mientras entrenábamos juntos en el gimnasio.



Siempre han sido muy importantes para nosotros, mis tias, pendientes y preocupadas

por todo lo que nos ocurre, muchas gracias a todas; Mari, Elvi, Jovi, Pili, Amparito y Cuqui.

Pero ahora que redacto estas líneas me viene a la memoria, que desde niño, Elvi siempre me

dijo que con esfuerzo todo se logra, y si esta tesis ve ya el fín, desde luego, es un ejemplo de

esto que siempre me ha dicho. Tambíen quiero hacer llegar mi agradecimiento a mis tios;

Manolo, Luis y Carmelo quien aún desde la distancia, en aquel momento estaba fuera de

España, ha seguido mi trabajo, gracias por tus consejos y por leer tantos borradores. Mi especial

gratitud para D. José María Sobrino, que aunque no le conozco en persona, ha tenido siempre la

amabilidad de leer y opinar constructivamente sobre los borradores que le he enviado.



En el entorno de mi vida profesional, quiero trasmitir mi agradecimiento al equipo del

Área de Innovación Tecnológica del CRTM (Antonio, Andrés, Ricardo, Ioannis y Pablo) por su

apoyo e interés por la evolución de mi trabajo.



Cuando se trabaja en una tesis, el doctorando, al menos en mi experiencia, tiene la

impresión de que el trabajo está casi terminado en varias ocasiones. Sin embargo, al repasar el

texto, probablemente por exceso de perfeccionismo, uno tiende a encontrar deficiencias. De

manera, que hay una labor final de pequeños ajustes y correcciones que resultan muy tediosos.

Por eso, las últimas lecturas me han parecido tan importantes. Quiero dar las gracias a dos

personas que se han sumado a estas últimas lecturas, como son María Teresa Pascual Ogueta y

la Dra. María Jesús Taboada Iglesias de la Universidad de Santiago de Compostela. Por último,

doy las gracias al resto de amigos que se han interesado por la evolución de mi trabajo.







INDICE

INTRODUCCIÓN Y RESUMEN .............................................................................................................II
RESUMEN Y APORTACIONES...................................................................................................................III
ORGANIZACIÓN DE LA TESIS ....................................................................................................................V


CAPÍTULO 1: EVOLUCIÓN DE LA WEB Y SU PROBLEMA ACTUAL .........................................1
1.1. INICIO DE LA WEB .............................................................................................................................3
1.2. EL PROBLEMA QUE TIENE LA WEB SIN SEMÁNTICA ..........................................................................5
1.3. INICIOS DE LA WEB SEMÁNTICA .......................................................................................................6
1.4. LA WEB SEMÁNTICA Y EL PROCESADO DE LENGUAJE NATURAL. ....................................................8
1.5. PLATAFORMA TECNOLÓGICA DE LA WEB SEMÁNTICA .....................................................................9
1.5.1. Estandares, editores y frameworks .....................................................................................9
1.5.1.1. XML ................................................................................................................................................ 10
1.5.1.2. RDF y RDFS ................................................................................................................................. 14
1.5.1.3. Semántica sobre RDF y RDFS................................................................................................... 22
1.5.1.4. SPARQL ........................................................................................................................................ 23
1.5.1.5. OWL ............................................................................................................................................... 23
1.5.1.6. OWL DL base de la Web Semántica ......................................................................................... 25
1.5.1.7. Editor ontológico: PROTÉGÉ...................................................................................................... 26
1.5.1.8. Razonadores DL........................................................................................................................... 36
1.5.1.9. Interfaces de programación ........................................................................................................ 37
1.5.2. Microformatos y vocabularios. ...........................................................................................47
1.5.3. Proyectos europeos sobre la WS: NeOn y ASK-IT ........................................................48
1.6. ARQUITECTURA DE LA WEB SEMÁNTICA .......................................................................................50
1.7. EL PROBLEMA DE IMPLANTAR LA WEB SEMÁNTICA .......................................................................52
1.8. ANOTACIÓN SEMÁNTICA.................................................................................................................55
1.8.1 Anotación Manual. ................................................................................................................61
1.8.2 Anotación semi-automatizada.............................................................................................63
1.8.3 Conclusión sobre herramientas de población de ontologías..........................................65
1.9. CONSECUENCIAS Y OBJETIVOS......................................................................................................66


CAPÍTULO 2: PROPUESTA: POBLACIÓN DE ONTOLOGÍAS EN BASE A VISTAS
SEMÁNTICAS..........................................................................................................................................67
2.1. ETAPAS DEL PROCESO DE TRANSFORMACIÓN...............................................................................68
2.1.1. Identificación de ontologías ................................................................................................70
2.1.2. Extracción de lenguaje natural y análisis morfosintáctico. ............................................71
2.1.3. Interpretación del Lenguaje Natural conducido por ontologías.....................................73
Vistas semánticas....................................................................................................................................... 75
Página semántica ....................................................................................................................................... 76
2.2. ¿CÓMO VINCULAR UNA VISTA SE