وب معنایی

از دانشنامه آزاد علم اطلاعات و دانش شناسی
پرش به: ناوبری، جستجو

وب معنایی semantic web

ترجمه جلال ایزدی و دکتر محمد باقر نگهبان

وب در طول 5 سال از یک پروژه توسعه ای به تجارت جهانی مبدل شد. در مقابل وب معنایی/(ترجمه 2 خط اول ) در طول ده سال از برنامه ای برای معرفی فراداده در وب برای گروهی از تکنولوژیها که در بازار های گوشه /بکار می رفتند توسعه یافته است اما از تجارت جهانی کالا وب دور است. /مشکلات اصلی در اجرای چشم انداز وب معنایی وجود دارد که به تحقیقات فنی اصلی و ایجاد توافق نظر/ برای رسیدن به راه حل وجود دارد. بسیاری از موفقیت های وب معنایی در تکنولوژی های کوچک مثل RSS, دابلین کور و FOAF است در حالیکه/ فشار اصلی تحقیق در تکنولوژی های بزرگ مثل مدل سازی هستی شناسی و ماشین های استنتاجی است. ارتباط بین شرکتهای کوچک و بزرگ و همچنین درک مزیتهای بدست آمده نیازمند دخیل کردن وب معنایی به جریان اصلی وب است. / 1. مقدمه وب از پروپوزال خلاصه ای به تجارت جهانی در عرض 5 سال تبدیل شد در حالیکه وب معنایی 10 سال / را برای رسیدن به وضعیت کنونی راکد خود طی کرده است – چرا اینگونه است؟ این مقاله پیشینه و وضعیت کنونی وب معنایی را بررسی می کند و به موضاعات پژوهشی خود قبل از اینکه به جشم انداز کامل خود برسد اشاره دارد.

الف : تاریخچه وب معنایی

در سال 1989 تیم برنرز لی تبدیل وب جهانی به CERN بعنوان پروژه توسعه یافته ای پیشنهاد کرد/ تا سال 1991 بروسر سبک موجود بود که توزیع شد. تا سال 1994 نتسکیپ با ارائه بروسر تجاری/ توسعه یافت, باهو برای ایجاد شاخص ایجاد شد و وبکرولر بعنوان ماشین سرچ عمل کرد و نزدیک به 2500 سرور در سرتاسر دنیا بوجود آمد. میکروسافت اینترنت اکسپولر را منتشر کرد و w3c بعنوان بخش استاندارد وب تولید شد. در تقابل, وب معنایی در سال 1996 آغاز شد وقتی که مشخص سد وب برای مصرف انسان ساخته شده است/ و اگرچه هر چیزی بر آن ماشین خواندنی است, و این دادهها ماشین قابل درک نیست./ اتوماتیک کردن هر چیزی در وب بسیار سخت است و بعلت حجم اطلاعات که وب در بر میگیرد نمی تواند آن را بطور دستی مدیریت کرد. /راه حلی که پیشنهاد شده است استفاده از فرا داده برای توصیف داده های است که در وب وجود دارد. فرا داده / یعنی "داده از داده" (برای مثال , کاتالوگ کتابخانه فرا داده است چون انتشارات را توضیح می دهد ) یا بطور مشخص " داده های که منابع وب را شرح می دهد" . اولین پیش نویس کاری /زبان RDF برای تعریف داده در آگوست 1997 ارائه شد اما در سال فوریه 1999 به طور توصیه w3c توافقی ظاهر شد. در سال 1998 تیم بارنر لی نقشه ای برای وب معنایی منتشر کرد که مفاهیمی فراتر از فرا داده را معرفی کرد که شامل زبان های پرس و جو , قوانین استنتاج و اعتبار یابی می شود. چشم انداز وب معنایی از 2001 این چشم انداز را گسترده تر ساخته تا اعتماد را نیز در بر بگیرد جایی که " وب معنایی ساختاری را به محتوی معنایی صفحه های وب می آورد , محیطی ایجاد می کند که عامل نرم افزار که از صفحه به صفحه دیگر می گردنند می توانند وظایف پیچیده ای را برای کاربر انجام دهنند"/ وب چشم انداز واضحی دارد که برای ان راه حلی ایجاد شده است در حالیکه این تغییرات در چشم انداز برای وب معنایی از پروپوزال فراداده ای ساده به عامل محیطی بوده است که بعلت تاخیر در حل مسئله است چون شرایط تکنولوژی تغییر کرده اند و پیچیده تر شده اند. اما دلایل فنی اساسی دیگری نیز وجود دارد.

ب : معماری (ساختار)و تکنولوژی وب معنایی

ساختار وب معنایی توسط برنرز لی در سال 2001 بعنوان هرمی لایه ای پیشنهاد شد. یونی کد و URI بعنوان الگو اطمینان حاصل کردنند که تکنولوزی در تمام زبان ها قابل کاربر است و به تمام چیزها اجازه می دهد تا با شناسه گر منحصر بفرد مشخص شونند. این مسئله به وب معنایی اجازه می دهد تا زمینه گفتمانی منحصر بفردی را ایجاد کند که در ان کوینده در مورد اطلاعاتی که توسط خودشان یا دیگری ارائه شده نظر دهند.این اطلاعات بعنوان XML ارائه می شود در حالیکه فر داده و نظرات در RDF ایجاد می شونند. /RDF بعنوان زبان کاملا مادی ساخته شده است – که نظرات را نیز بعنوان شی در نظر می گیرد, در نتیجه می توان به انها اشاره کرد و دیگران در مورد انها نظر دهنند. این ویژگی های شناسه های جهانی منحصر بفرد و شی انگاری در سیستم های زبانی طبیعی نشان داده شده است که عنصر اصلی آن معماری است که از ارجاع در گفتمان (ارجاع در زبانشناسی )و به اشیا در جهان پشتیبانی می کند. امنیتی که توسط امضای دیجیتال ارائه شده است برای تکنولوژی وب معنایی ضروری است تا بطور موثق مشخص کند که چه کسی نظر می دهد. لایه بالایی RDF این است که زبان هستی شناسی OWL است لغات بیشتری نسبت به RDF برای توضیح ویژگی ها و گروهها می افزاید: که می توان به ارتباط بین گروهها (گسسته) عدد اصلی مجموعه (دقیقا یک ) برابری , انواع قویتری از ویژگی ها , مشخصات ویژگی ها (تقارن ) و گروهها ی شمارشی. در فوریه 2004 یک طیفی از الگوی RDF و توصیه های OWL توسط W3C انتشار یافت این تکنولوژیها را بشکل توافقی را در دسترس قرار می دهد. بالایی سطح هستی شناسی , سطح منطقی وجود دارد که از استناح ها پشتیبانی می کند. اصول پیشنهادی برای قوانین ارجاع زبان تبادل در مباحثه مورد توافق در کار گروه W3C در نوامبر 2005 شروع شد و با انتظار که نظریه در حدود 2 سال ایجاد می شود. اکثر محققان معتقدنند که نظرات باید با دلیل توجیه شونند دلیلی که طبیعتا برای خواندن بسیار طولانی و غیر قابل درک هستند بنابراین توضیح خلاصه بعنوان توجیه یا اعتماد براساس اصل مورد نیاز است. خارج از وب معنایی , مفهوم اعتماد , عدم وجود انتقال پذیری و تصدیق قرار داد , خط مشی , هویت , منبع و صحت موضوع همه بعنوان جایگزینی برای اعتماد مطالعه شده اند. در حالیکه درون وب معنایی این مفاهیم بتازگی مورد بررسی قرار گرفته اند. انگیزه مهم در طراحی مهندسی وب معنایی لایه بندی نه تنها تکنولوژی بلکه همراه با آن لایه بندی مهارت های انسانی و منابع فنی است. یکس از اصول معماری اسن است که هر لایه به بخودی خود به نیازهای بازار پاسخ دهد. یعنی اینکه انها باید بازگشت سرمایه برای اموزش کارمندان و خرید ابزار برای هر لایه از تکنولوزی وجود داشته یاشد که با عملیاتی که به همان لایه نیاز دارد توجیه می شود. در نتیجه این لایه بندی تکنولوژی و مهارت , لایه های بالاتر حل مسائل جدیدتر و پیشرفته تر را نسبت به لایه های پائین تر ممکن می سازد که ممکن است به سرمایه گذاری جدیدتر نیاز داشته باشد اما براساس سرمایه گذاری های که در لایه های پادینتر انجام شده صورت می پذیرد. موارد با دانش , مهارتها و منابع لایه XML می تواند مهارتهای را در سطح RDF را بر روی انها ایجاد کند و موارد مورد به مهارت در سطح RDF بر روی ان تکنولوژی برای سطح هستی شناسی ایجاد می شود. با این وجود , این مبحث نمی تواند تا نهایت بسط داده شود. این تکنولوژی ممکن است بر بر روی لایه دیگری ایجاد شود اما مهارت های جدید قابل توجهی در هر مرحله نیاز دارد. برای مثال . مدل سازی سیستم در سطح هستی شناسی به مهارتهای تحلیل گر نیاز دارد که برنامه ریز XML یا RDF نیاز ندارد. اگرچه مهارتهای برنامه ریزی بر روی یکدیگر ایجاد شده است , تحلیل های جدید و چالش های مدیریت در سطح های بالاتر ظاهر می شود که نیازمند به این است که مهارتهای جدید به هر تیمی وارد شود. ج: کاربردهای وب معنایی کاربردهای دریافتی برای وب معنایی بعنوان پژوهش های ادغامی و نتایج در مورد پایگاههای اطلاعاتی نامتجانس درک شده استو برای خدمات وب, تبلیغات , کشف خدمات , انتخاب خدمات , مذاکره خدمات , ایجاد و مدیریت خدمات. تیم های تحقیقاتی بسیار فعالی وجود دارد که این نیازها را با استفاده از رویکردهای که بر روی مهندسی رویکرد معنایی از طریق owl-s ایجاد شده اند و یا انهایی که از رویکرد معنایی بیرون از مهندسی از طریق wsmo استفاده می کند و یا حتی از رویکردهای استفاده می کند که از نظر معنایی با استفاده از تگهای xml ضعیف هستند . وب معنایی بیشترین تاثیر را در عمل بر معنی داری rdf دارد که در طیفی از application ها مورد استفاده قرار گرفته است: برای افزودن فرا داده به صفحه های وب با ایتفاده از فرا داده دابلین کور برای انتقال اخبار و مولتی مدیا به کاربران از طریق rss و podcasting  : از طریق نمایش ساده توصیف واژه های کنونی از طریق skos و از طریق نمایش ساده برای کاربران و شبکه اجتماعی انها از طریق foaf صورت می پذیرد. این کاربردهای ساده می تواند با یکدیگر برای ارائه تکنولوژی که هم اکنون موجود است از طریق تقویم desktop و ابزارهای مدیریت تماس که واقعیت اصول معماری را نشان می دهد که هر لایه در مهندسی باید بتواند بازگشت سرمایه را داشته باشد.

2. چالش های وب معنایی مهندسی وب معنایی در طول بسیاری از سالها تصحیح شده است , تکنولوژی ها برای 5 لایه از 7 لایه که در فرایند استانداردسازی وجود دارنند , application های که وب معنایی راه حلی را فراهم می اورد واضح هستندو موارد تجاری برای توجیه سرمایه گذاری در هر لایه مهندسی ایجاد شده است . این موقعیت مظوئن بنظر می رسد ولی نادرست است. مشکلات متعددی قبل از کامل شدن تجارت وجود دارد. 6 مسئله مهم که در اینجا بترتیب کاهش اصول مشخص شده است. مسائلی وجود دارد که قبل از وب معنایی کامل شود باید مد نظر قرار گیرد اما همچنین مسائل مهمی برای محاسبه بطور کلی وجود دارد. الف : درک مدل سازی هسته ای Owl به مدل های هستی شناسی اجازه ساخت می دهد و استنتاج های در مورد کامل شدن و پیوستگی این مدل ها اقتباس می شود. اما , مدل موضوع انتزاعی است که برای هدفی ایجاد شده است . چه فرضیاتی در مورد پردازش مدل سازی ایجاد شده است ؟ چه روش های برای رهایی از این شرایط برای مدل سازی وجود دارد ؟ چه محدودیتهای در مورد مدلهای که ایجاد شده است وجود دارد؟مساول زیادی وجود دارد که باید حل شود و بصورت دقیقی قبل از اینکه مدل هستی شناسی به وضعیت کنونی ارتباط – هویت , مدل سازی شی یا فرایند برسد قابل دسترسی باشد. اگرچه , هوموگرافی به یک صورت نوشته می شود اما معنای متفاوتی دارنند ، در مدل سازی هستی شناسی متمایز هستند, انتخاب مدل سازی ساختاری همچنان به راه حل نهایی نیاز دارد. برای مثال, ساده ترین مشکل مدل سازی ساختاری مشکل سلسله مراتب معکوس است – مدیر پروژه , پروژه ای را در ابتدا بعنوان موضوع تراز اولی که سالها طول می کشد در نظر می گیرد , در حالیکه یک حسابدار سال مالی را بعنوان موضوع تراز اول در نظر می گیرد که پروژه های را در نظر می گیرد که که ممکن است در یک سال یا سالهای بیشتری وجود داشته باشد. چگونه ما انتخاب که در کاهش مدل ها به سلسله مراتبی شبیه به این یا انتخاب میان انها صورت میگیرد را مشخص می کنیم؟ مشکلات سلسله مراتبی از نوع گراف های ساده هستند وقتی به گرافهای پیچیده تری می رسیم سپس مشکلات مدل سازی بیشتری بوجود می آید که باید برای راهنمایی مدل سازان شفاف سازی شونند. سوالات وضعیت ماهیتی در ادبیات نمایش دانش مورد بررسی قرار گرفته است اما باید در دنیای باز وب معنایی مورد خطاب قرار گیرد.

ب : پایه منطقی استنتاج 

owl می تواند بعنوان منطق توصیفی نمایشی (dl) برای استفاده در وب معنایی طراحی شده است. Dl اصول منطقی برای نمایش اطلاعات در مورد گروهها , قوانین و اشیا است. بطور کلی dl استناج های قابل تصمیم گیری از استنتاج( آیا یک گروه از گروه دیگر کلی تر است ) طبقه بندی (تعیین استنتاج ها بین تمام گروههای نام برده ) و تحقق (تعیین اینکه افراد به کدام گروه نامبرده تعلق دارنند) استنتاج ها در بسیاری از منطق اصطلاحات خ.د سرانه است که شامل منطق گزاره ای میشود یا در بهترین صورت در انهایی که در اولین ردیف استدلال شامل شده است تصمیم ناپذیر است. فکت محدودیتهای dl را تعریف کرده است که الگوریتم سریعی را ایجاد می کند که اساس owl برای تصمیم گیری در مورد هستی شناسی است . شی انگاری در rdf به گروهها اجازه می دهد تا بعنوان فرد در نظر گرفته شونند که منطق توصیفی تصمیم ناپذیری ایجاد می کند در نتیجه OWL این ظرفیت RDF را محدود می کند تا تصمیم پذیری را حفظ کند و از مداخله با سازهای RDF جلوگیری کند. زبان قانونی کلاسیک پرولوگ منطق شرطی هورن است. شرط هورن , شرطی است که منجر به ویزگی های مفید مثل ترکیب 2 شرط هورن: نظریات گزاره ای هورن می توانند در زمان چند جمله ای تصمیم گیری شونند: نظریه های دست اول هورن تنها تا قسمتی قابل تصمیم گیری هستند : زنجیره روبه عب برای شرطهای هورن کامل هستند(اگر X نتیجه Y است پس زنجیره بازگشت تایید X از Y وجود دارد) محدودیتهای منطق شرطی هورن و DL متفاوت هستند . در نتیجه نتیجه بکارگیری قوانین استنتاجی شرط هورن بر مواردی که تحت DL تعریف شده است چیست؟ انواع دیگر منطق شرطی هورن که منطق هورن توصیفی DHL و برنامه منطقی توصیفی DLP بعنوان بخش های توصیفی منطق دست اول تعریف شده است که معنی داری بسیار بیشتر از طرح RDF منطق توصیفی است , اگرچه به اندازه مجموعه OWL کامل نیست محدودیتهای محاسباتی و گروهای گسترده را کنار می گذارد . ایا این رویکرد بهترین رویکرد برای براورده کردن شرایط استنتاج بر وب معنایی است ؟ تحقیقات قابل توجه همچنان برای تعیین اساس منطقی برای این استدلال که ان با پایه DL برای نمایش هسته ای سازگار است.

ج : ترجمه بین هسته ها- استعاره زبان شناسان بعضی اوقات بیان می کنند که هر انسان زبان خودش را دار- هیچ زبان انگلیسی وجود ندارد که بتوان انرا توصیف کرد , تنها مجموع زبانهای که توسط افراد صحبت می شودد است. وقتی افراد با یکدیگر با زبان طبیعی صحبت می کنند انها زیر مجموعه مشترکی از زبان دارنند که در ان با یکدیگر صحبت می کنند و اغلب هنگامی که موضوع جدیدی مطرح می شود دوباره بحث می کنند. این رویکرد متضاد با سنت محاسباتی است جایی که برنامه ریزی زبان ها نحو و معنا بسیار مشخصی دارد و کاربران مجبورنند که قصد و نیت خود با انها بیان کنند. این رویکرد برای ترجمه بین شالوده ها در وب معنایی مورد استفاده قرار گرفته است که شالوده را به ترکیب نحوی تغییر داده است و سپس تفاوت معنایی را با ترکیب مفاهیم و اصطلاحات و تعریف انها و سپس تعریف اصطلاحات ترکیبی از طریق ماشین استنتاج است. این شروع مناسی است اما تفاوت معنایی ممکن است عمیق باشد و به منطق استعاری بیشتری نیاز داشته باشد که تنها در این رویکرد مورد توجه قرار گرفته است.

د: استدلال ها درباره قصد عامل به عامل میتواند اختیاراتی برای تصمیم گیری داد, یا اینکه توصیه های ارائه داد که بر اساس آن افراد بتوانند با اعتماد عمل کنند. اعتماد می تواند براساس اطمینان از عملکردهای پیشین باشد یا مبدا داده ها یی باشد که بر اساس ان تصمیم گیری صورت می گیرد و عملکردهای قبلی تهیه کننده ان است و یا بر اساس هویت , اختیار و صداقت تمام کسانی است که در این فرایند دخیل هستند. این اطمینان در بسیاری از سیستم های امنیتی وارد شده است براساس امضای دیجیتال است که برای وب معنایی حیاتی است. با این وجود , کاربران باید در مورد انتقال پذیری این اطمینان قضاوت کنند. آیا شما به دکتری اعتماد می کنید که مشهور به عمل تجربی است تا جراحی مغز را انجام دهد – احتمالا ده ؟ در ارتباطلات انسانی بسیاری از قضاوتها وقتی اطمینان وجود ندارد به اعتماد نیاز دارد در نیتهای افرادی که دخیل هستند- ایا انها به سود من هستند یا انها منفعت شخصی دارنند که ممکن است بر ضد من عمل کنند ؟ مرحله از داشتن اطمینان در صلاحیت فردی به اعتماد داشتن به نیتهایشان مرحله ای فراتر از پیش بینی عملکرد اتی بر اسسا اطمینان بر اساس عملکردهای قبلی است تا به قضاوت در مورد ترتیب انتزاعی استدلالی بر نیت های انها است. محاسبات نظربه های استدلال احتمالی را بکار می گیرد و شواهدی که می تواند به قضاوت در مورد صلاحیت براساس احتمالات فردی و ذهنی بکار گرفته شود. تلاش های برای ارتباط احتمالات ذهنی در مورد منبع دادهها به زنجیره استدلال صورت گرفته است که می تواند نتایج را بصورت قابل درک و خلاصه و بصورت اطمینان بخش ارائه کند. اما قضاوت در مورد نیتها به اصول و روش شناسی دقیقتری برای توضیح ان برای کاربران نیاز دارد. ه : جامعه شناسی عامل هنگامی ماشین ارجاع در وب معنایی شروع به فعالیت می کند و عوامل نیتهای خودشان را دارنند , سپس انها نیاز دارنند تا بعنوان گروهی از عوامل در نظر گرفته شونند تا شبکه ای بر روی وب و وب معنایی تشکیل دهنند , شاید بهمراه شبکه اجتماعی از مسئولیتهای انسانی برای وبی که در اختیار دارنند شکل بگیرد. تحلیل شبکه اجتماعی خصوصیات مفیدی از انسان را در وب معنایی مشخص شده است را ارائه می دهد اما چه عواملی بجای انها فعالیت می کنند ؟ مسئله کلی خصوصیات جامعه شناسی این عوامل باید مورد پژوهش قرار بگیرد. و : نظارت بر عوامل در وب عملی یکی از دلایل اصلی برای اینکه چرا سیستم های حرفه ای 1980 توسط بازار تجاری مورد پذیرش قرار نگرفت این بود که هیچ نتیجه مشخصی از تعهد قانونی برای افرادی که براساس توصیه برنامه های کامپیوتری که ارائه می شود عمل می کنند وجودندارد- اگر یک دکتر براساس توصیه برنامه عمل کنند و بیمار بمیرد چه کسی پاسخگو است: دکتر , فروشنده برنامه , نویسنده , توزیه کننده یا ارائه دهننده اطلاعات؟ برای اینکه افراد بر اساس توصیه برنامها عمل کنند یا برنامه بر اساس تصمیماتی که خودش اتخاذ می کند بگیرد تعهد باید در قانون مشخص باشد و در موسسات اجتماعی که افراد مرتبط با ان کار می کنند. ضرورت دارد که وضعیت قانونی عوامل و افرادی که در تحقیق , توسعه و هر فعالیت تجاری مربوط به عوامل دخیل هستند مشخص شود تا موارد تجاری واقع گرایانه برای اقتباس این تکنولوژیها را ارائه دهد. با ظهور برنامه جستجوی FW7 IST در اروپا , انتظار می رود که افزایشی در آگاهی خط مشی و مسائل قانونی مربوط به ICTR&D وجود داشته باشد جایی که مسائل میتوانند مورد بررسی قرار گیرنند.

اینده وب معنایی

وب معنایی چشم انداز مشخصی دارد , مهندسی و تکنولوژی های قویتر دارد. در عمل ان کاربرد رو به توسعه است که تاثیری بر جامعه دارد. با این وجود , کاربردهای چشم انداز کشنده تا حد زیادی دور است و مشکلات زیادی وجود دارد که باید بر اساس چشم انداز کلی محقق شده برطرف شود. برخلاف خود وب , وب معنایی به توسعه بسیاری از تکنولوژیهای اصلی نیاز دارد, APPLICATION های بزرگ و شاید حتی نظریه قانونی یا حقوقی که دران فعالیت کند. اصول معماری که لایه ها باید سرمایه های مورد نیاز را برگردانند با RDF صحیح بنظر می رسد که ابزارهای بسیار موثری را ارائه می دهد و مدل سازی هسته ای در دامنه های تخصصی بسیار موثر بوده است . با این وجود , اگر این مدل تجاری بطور موفقیت امیز برای لایه های بالایی معماری ادامه یابد مزیتها باید با ان بخش های مشخص شود قیل از اینکه مزیتهای کل چشم انداز بدست اید. وب معنایی ارمان گم شده ای نیست اما این مشکلات فنی باید حل شود قبل از اینکه ان بتواند APPLICATION کشنده انرا ایجاد کند و انها باید با فرصتهای تجاری هماهنگ شونند اگر ان می خواهد بطور گسترده مورد استفاده قرار گیرد.

ویکی پدیا.(1393). وب معنایی. ترجمه جلال ایزدی و محمد باقر نگهبان. کرمان . دانشگاه شهید باهنر.