MANUAL DE WEB SEMANTICA

Se edita por primera vez en castellano Manual de Web Semántica de Grigoris Antoniou y Frank van Harmelen, que constituye una introducción básica a las tecnologías de la Web Semántica.
En el prólogo a su primera edición en inglés, los autores proclaman que «el éxito de cada libro debería juzgarse en función de las metas de sus autores», y Manual de Web Semántica fue concebido para que se convirtiera en un punto de partida para el aprendizaje de este complejo y extenso campo de aplicación e investigación. Así, en esta obra, los autores ofrecen una introducción sistemática a la Web Semántica, su estructura, lenguajes y funcionalidades y guían al lector en los pasos necesarios para el desarrollo de aplicaciones de Web Semántica a través de ejemplos claros.
A tenor de la repercusión internacional que ha tenido la edición original A Semantic Web Primer, podemos afirmar que con esta obra los autores han logrado sus objetivos, a pesar del poco tiempo transcurrido desde la aparición de su primera edición en 2004. Además, esta edición en castellano sigue a la muy reciente publicación de una segunda edición (2008) con numerosas modificaciones, algunas de ellas significativas, lo que dota a esta traducción de indiscutible actualidad.
Este libro se incluye en la colección La razón áurea, en la serie Investigación, pensada para dar a conocer en el mundo hispanohablante textos e investigaciones significativas en los campos de las ciencias de la computación, ciencias cognitivas o ciencias sociales. El desarrollo de la Web Semántica, objeto de este Manual, requiere nuevos lenguajes y herramientas que permitan añadir semántica a la Web, con el fin de facilitar la comunicación de los humanos con las máquinas. XML y los lenguajes de ontologías RDF y OWL configuran estos estándares de representación del conocimiento. Las tecnologías de la Web Semántica y su implementación constituyen un ámbito de investigación en constante evolución, como demuestra la proliferación de ontologías aplicadas a distintos campos de conocimiento (por ejemplo, derecho, enología, turismo, biología, biblioteconomía, etc.).
La traducción de este libro no ha resultado una tarea fácil, como no lo es, en general, traducir un libro científico. La dificultad no reside tanto en el estilo literario empleado ?claro, preciso, llano y directo? sino en la abundancia de tecnicismos que, o bien no han sido traducidos todavía, o bien se han convertido en extranjerismos de un modo muy imperfecto. En estos casos, compete a los traductores decidir si aceptar una mala pero comúnmente aceptada traducción, añadir una nueva o aceptar un préstamo lingüístico. En la medida de lo posible, hemos optado por ofrecer la traducción al castellano del término inglés. No obstante, en algunos casos, debido a la importancia de algunos términos o a la especial dificultad de su traducción, hemos optado por incluir entre corchetes y en cursiva el equivalente en inglés del término traducido en su primera aparición (por ejemplo, raspador [scraper]). En otros casos, dado el uso generalizado de su forma inglesa, hemos dejado en el texto el término en inglés (por ejemplo, peer). Finalmente, hemos añadido un glosario de siglas que comprende tanto su forma original en inglés como su traducción en castellano.
Por último, deseamos agradecer a Grigoris Antoniou y Frank van Harmelen su interés en que esta traducción saliera adelante, así como su inestimable ayuda con las imágenes que aparecen en el libro. Damos las gracias también a Pompeu Casanovas, director de la colección La razón áurea, por darnos la oportunidad de emprender este trabajo, y a José María Atencia, José-Luis López-Cobo, Juan-Emilio Nieto, Pablo Noriega, Marco Schorlemmer y Joan-Josep Vallbé por sus consejos y sugerencias. Especial agradecimiento para MIT y la Editorial Comares por las facilidades prestadas para que esta edición viera finalmente la luz.

NOTA A LA EDICIÓN EN CASTELLANO
PREFACIO A LA EDICIÓN EN CASTELLANO
PRÓLOGO
PRÓLOGO A LA SEGUNDA EDICIÓN
AGRADECIMIENTOS
GLOSARIO

CAPÍTULO I. VISIÓN DE LA WEB SEMÁNTICA
1.1. La Web actual
1.2. De la Web actual a la Web Semántica: ejemplos
1.2.1. La gestión del conocimiento
1.2.2. El comercio electrónico entre empresa y consumidor
1.2.3. El comercio electrónico entre empresas
1.2.4. Los wikis
1.2.5. Los agentes personales: una posibilidad futura
1.3. Las tecnologías de la Web Semántica
1.3.1. Los metadatos explícitos
1.3.2. Las ontologías
1.3.3. La lógica
1.3.4. Los agentes
1.3.5. La Web Semántica contra la Inteligencia Artificial
1.4. Un desarrollo por capas
1.5. Sinopsis del libro
1.6. Resumen
Lecturas recomendadas

CAPÍTULO II. DOCUMENTOS WEB CON ESTRUCTURA: EL LENGUAJE XML
2.1. Introducción
2.2. El lenguaje XML
2.2.1. El prólogo
2.2.2. Los elementos
2.2.3. Los atributos
2.2.4. Los comentarios
2.2.5. Las instrucciones de procesamiento (IP)
2.2.6. Los documentos XML bien formados
2.2.7. El modelo en forma de árbol de los documentos XML
2.3. La estructuración
2.3.1. Las DTD
2.3.2. XML Schema
2.4. Los espacios de nombre
2.5. El direccionamiento y la consulta de documentos XML
2.6. El procesamiento
2.7. Resumen
Lecturas recomendadas
Ejercicios y proyectos

CAPÍTULO III. LA DESCRIPCIÓN DE RECURSOS WEB: RDF
3.1. Introducción
3.2. Algunas ideas básicas sobre RDF
3.2.1. Los recursos
3.2.2. Las propiedades
3.2.3. Las sentencias
3.2.4. Tres formas de representar una sentencia
3.2.5. La cosificación
3.2.6. Los tipos de datos
3.2.7. Una visión crítica de RDF
3.3. RDF y su sintaxis basada en XML
3.3.1. El atributo rdf:resource
3.3.2. Las descripciones anidadas
3.3.3. El elemento rdf:type
3.3.4. La sintaxis abreviada
3.3.5. Los elementos contenedores
3.3.6. La cosificación
3.4. RDF Schema: ideas básicas
3.4.1. Las clases y propiedades
3.4.2. Las jerarquías de clase y herencia
3.4.3. Las jerarquías de propiedad
3.4.4.. RDF y las capas de RDFS
3.5 El lenguaje RDF Schema
3.5.1. Las clases principales
3.5.2. Las principales propiedades para la definición de relaciones
3.5.3. Las principales propiedades para la restricción de propiedades
3.5.4. Propiedades útiles para la cosificación
3.5.5. Clases de contenedores
3.5.6. Otras propiedades útiles
3.5.7. Un ejemplo en el dominio universitario
3.5.8. Un ejemplo en el ámbito de los vehículos a motor
3.6 RDF y RDF Schema en RDF Schema
3.6.1. RDF
3.6.2. RDF Schema
3.7 Una semántica axiomática para RDF y RDF Schema
3.7.1. Aproximación
3.7.2. Los predicados básicos
3.7.3. RDF
3.7.4. RDF Schema
3.8. Un sistema de inferencia directa para RDF y RDFS
3.9. La Consulta en SPARQL
3.9.1. Consultas básicas
3.9.2. El uso de select-from-where
3.9.3. Patrones opcionales
3.10. Resumen
Lecturas recomendadas
Ejercicios y proyectos

CAPÍTULO IV. OWL: LENGUAJE DE ONTOLOGÍAS WEB
4.1. Introducción
4.2. OWL y RDF/RDFS
4.2.1. Requisitos de los lenguajes de ontologías
4.2.2. Limitaciones del poder expresivo de RDF Schema
4.2.3. La compatibilidad de OWL con RDF/RDFS
4.3. Los tres sublenguajes de OWL
4.3.1. OWL Full
4.3.2. OWL DL
4.3.3. OWL Lite
4.4. Descripción del lenguaje OWL
4.4.1. La sintaxis
4.4.2. La cabecera
4.4.3. Los elementos de clase
4.4.4. Los elementos de propiedad
4.4.5. Las restricciones de propiedad
4.4.6. Las propiedades especiales
4.4.7. Combinaciones booleanas
4.4.8. Las enumeraciones
4.4.9. Las instancias
4.4.10. Los tipos de datos
4.4.11. Información sobre las versiones
4.5. Las capas de OWL
4.5.1. OWL Full
4.5.2. OWL DL
4.5.3. OWL Lite
4.5.4. OWL DLP
4.6. Algunos ejemplos
4.6.1. Una ontología de la vida salvaje africana
4.6.2. Una ontología sobre impresoras
4.7. OWL en OWL
4.7.1. Los espacios de nombre
4.7.2. Clases de clases (metaclases)
4.7.3. La equivalencia de clases
4.7.4. La construcción de clases a partir de otras clases
4.7.5. La limitación de las propiedades de las clases
4.7.5.1. Las propiedades
4.8. Futuras extensiones
4.8.1. Módulos e importaciones
4.8.2. Los valores por defecto
4.8.3. La hipótesis de mundo cerrado
4.8.4. La asunción de nombres únicos
4.8.5. Las adjunciones procedimentales
4.8.6. Reglas para el encadenado de propiedades
4.9. Resumen
Lecturas recomendadas
Ejercicios y proyectos

CAPÍTULO V. LÓGICA E INFERENCIA: REGLAS
5.1. Introducción
5.2. Ejemplo de reglas monótonas: relaciones de parentesco
5.3. Reglas monótonas: sintaxis
5.4. Relgas monótonas: semántica
5.5. Programas lógicos de la descripción (DLP)
5.6. Lenguaje de reglas de la Web Semántica (SWRL)
5.7. Reglas no monótonas: motivación y sintaxis
5.7.1. Discusión informal
5.7.2. Definición de la sintaxis
5.8. Ejemplo de reglas no monótonas: comercio intermediado
5.8.1. Selección de un apartamento
5.9. Lenguaje de marcado de reglas (RuleML)
5.10. Resumen
Lecturas recomendas
Ejercicios y proyectos

CAPÍTULO VI. APLICACIONES
6.1. Introducción
6.2. Productos horizontales de información en Elsevier
6.2.1. El escenario
6.2.1. El problema
6.2.3. La contribución de la tecnología de la Web Semántica
6.2.4. Los resultados
6.3. Openacademia: gestión distribuida de las publicaciones
6.3.1. El escenario
6.3.2. El problema
6.3.3. La contribución de la tecnología de la Web Semántica
6.4. Bibster: intercambio de datos en un sistema P2P
6.4.1. El escenario
6.4.2. El problema
6.4.3. Contribución de la tecnología de la Web Semántica
6.4.4. Resultados
6.5. Integración de datos en Audi
6.5.1. El escenario
6.5.2. El problema
6.5.3. La contribución de la tecnología de la Web Semántica
6.6. Búsqueda de capacidades en Swiss Life
6.6.1. El escenario
6.6.2. El problema
6.6.3. La contribución de la tecnología de la Web Semántica
6.7. Un portal de laboratorios de ideas en EnerSearch
6.7.1. El escenario
6.7.2. El problema
6.7.3. La contribución de la tecnología de la Web Semántica
6.8. Aprendizaje electrónico
6.8.1. El escenario
6.8.2. El problema
6.8.3. La contribución de la tecnología de la Web Semántica
6.8.4. Ontologías para el aprendizaje electrónico
6.9. Servicios Web
6.9.1. El escenario
6.9.2. El problema
6.9.3. La contribución de la tecnología de la Web Semántica
6.9.4. Ontologías de servicios Web genéricos: OWL-S
6.9.5. Ontología del dominio de un servicio Web

6.10. Otros escenarios
6.10.1. Indexación de colecciones multimedia en Scotland Yard
6.10.2. Compra de productos por Internet en Daimler-Chrysler
6.10.3. Interoperabilidad entre dispositivos en Nokia
Lecturas recomendadas

CAPÍTULO VII. INGENIERÍA DE ONTOLOGÍAS
7.1. Introducción
7.2. Construcción manual de ontologías
7.2.1. Decidir el campo de aplicación
7.2.2. Considerar la reutilización
7.2.3. Elaborar una lista de términos
7.2.4. Definir una taxonomía
7.2.5. Definir propiedades
7.2.6. Definir facetas
7.2.7. Definir instancias
7.2.8. Revisar posibles anomalías
7.3. Reutilización de ontologías ya existentes
7.3.1. Cuerpos codificados de conocimiento especializado
7.3.2. Vocabularios integrados
7.3.3. Ontologías de alto nivel
7.3.4. Jerarquías temáticas
7.3.5. Fuentes lingüísticas
7.3.6. Librerías de ontologías
7.4. Adquisición semiautomática de ontologías
7.4.1. Ontologías del lenguaje natural
7.4.2. Ontologías de dominio específico
7.4.3. Instancias de ontologías
7.5. Correspondencia de ontologías
7.5.1. Métodos lingüísticos
7.5.2. Métodos estadísticos
7.5.3. Métodos estructurales
7.5.4. Métodos lógicos
7.6. La arquitectura tipo Web Semántica de On-To-Knowledge
7.6.1. Adquisición de conocimiento
7.6.2. Almacenamiento de conocimiento
7.6.3. Mantenimiento de conocimiento
7.6.4. Uso del conocimiento
7.6.5. Interoperabilidad técnica
Lecturas recomendadas
Proyecto

CAPÍTULO VIII. CONCLUSIÓN Y PERSPECTIVAS
8.1. Introducción
8.2. ¿Qué Web Semántica?
8.3. Cuatro falacias comunes
8.4. Estado actual
8.4.1. Cuatro preguntas claves
8.4.2. Áreas principales de aplicación
8.5. Algunos retos clave de investigación
Lecturas recomendadas

APÉNDICE. SINTAXIS ABSTRACTA DE OWL

ÍNDICE DE CONCEPTOS
LISTA DE FIGURAS Y TABLAS

Figura 1.1. Una jerarquía
Figura 1.2. Los agentes personales inteligentes
Figura 1.3. Una aproximación por capas a la Web Semántica
Figura 1.4. Las capas alternativas de la Web Semántica

Figura 2.1. Representación en forma de árbol de un documento XML
Figura 2.2. Representación en árbol de un documento biblioteca
Figura 2.3. Representación en árbol de la consulta 4
Figura 2.4. Representación en árbol de la consulta 5
Figura 2.5. Una plantilla
Figura 2.6. XSLT como transformación en árbol

Figura 3.1. Representación gráfica de una tripla
Figura 3.2. Una red semántica
Figura 3.3. Representación de un predicado terciario
Figura 3.4. Representación de un predicado terciario
Figura 3.5. Una jerarquía de clases
Figura 3.6. Las capas de RDF y RDFS
Figura 3.7. Una jerarquía de clase para el ejemplo de los vehículos a motor

Figura 4.1. Las relaciones de subclase entre OWL y RDF/RDFS
Figura 4.2. Propiedades inversas
Figura 4.3. La relación entre OWL DLP y otros lenguajes
Figura 4.4. Las clases y las subclases de la ontología de vida salvaje africana
Figura 4.5. Las ramas son partes de los árboles
Figura 4.6. Las clases y subclases de la ontología de impresoras

Tabla 5.1. Apartamentos Disponibles
Figura 5.1. Vocabulario de RuleML

Figura 6.1. Consultando fuentes de datos en Elsevier
Figura 6.2. Interfaz de navegación y búsqueda de DOPE
Figura 6.3. Interfaz de consultas de Openacademia basada en AJAX
Figura 6.4. Visualización como línea temporal interactiva utilizando el widget Timeline
Figura 6.5. Ejemplo de consulta SeRQL y su representación gráfica
Figura 6.6. Buscador de bibliografías P2P con Bibster
Figura 6.7. Mapa semántico de parte del sitio web de EnerSearch
Figura 6.8. Distancia semántica entre autores de EnerSearch
Figura 6.9. Búsqueda de artículos organizados ontológicamente en Spectacle
Figura 6.10. Flujo de trabajo para encontrar el proveedor médico más cercano
Figura 6.11. Ontología de servicios OWL-S
Figura 6.12. Puente entre Perfil y Proceso
Figura 6.13. Ontología del dominio del servicio Web

Figura 7.1. Arquitectura tipo Web Semántica para gestionar el conocimiento