Sviluppo di un nuovo standard basato su SCIFF per la rappresentazione di regole in ambito Semantic Web

1. Sviluppo di un nuovo standard basato su SCIFF per la rappresentazione di regole in ambito Semantic Web Tesi di Laurea Specialistica di Marco Andolfo Relatore: Chiar.ma Prof.ssa Paola Mello Correlatori: Ing. Federico Chesani Ing. Marco Montali

2. Semantic Web • Evoluzione del Web odierno • Le informazioni vengono lette, elaborate ed interpretate da sistemi diversi per creare conoscenza • Architettura • Dinamica, flessibile, interoperabile • I sistemi instaurano connessioni logiche • Sottoinsieme dedicato alle regole

3. Le regole nel Semantic Web • Motivazioni • Esprimono conoscenza • Strumento per scambio di informazioni • Descrivono domini applicativi • Utilizzo • E-Commerce • Definizione e scambio politiche • Definizione di servizi • … • Quale rappresentazione ?

4. Il problema della rappresentazione di regole nel Semantic Web • Problemi • Formati proprietari • Solo soluzioni ad hoc :mancanza interoperabilità • Necessità di un formato comune • Nascita di diverse iniziative • Iniziative principali • Rule Markup Language (RuleML) • Rule Interchange Format (R.I.F.) • Estendono il linguaggio XML • Forniscono elementi per rappresentare le regole

5. RuleML • Linguaggio di markup • Rappresentatutti i tipidi regole • Sintassi • Astratta: usata nello scambio di regole • Concreta • Rappresentazione indipendente da formati proprietari • Architettura gerarchica espandibile • 12 linguaggi • Hornlog • Ur • Equalog • Urc-bin-data • …

6. Da RuleML a R.I.F. • Caratteristiche • Supporto per diverse logiche • Supporto per ontologie (OWL), funzioni, oggetti… • Stato dell’arte • Versione 0.9 (incompleto) • Pochi esempi di utilizzo • Il gruppo di lavoro è confluito in R.I.F. • R.I.F. è un’iniziativa del W3C • Fase 1 (ultimata) • Fase 2 (non avviata) • Può essere applicato in ambienti diversi dal web

7. Caratteristiche R.I.F. • Caratteristiche in comune con RuleML • Sintassi Astrattae Concreta • Rappresenta tutti i tipi di regole • Gerarchia espandibile • Radice rappresentata dal Core (Fase 1) • Il Core è limitato • Estensioni del Core dette dialetti • I dialetti si estendono • In teoria numero infinito di dialetti

8. R.I.F. Core allora esegui azione descritta nella testa • Solo Horn Logic • Mancanzanegazione • Interpretazione solo del corpo • Estensioni • Aggiungere funzionalità mancanti in Core • Specifiche definite e rilasciate in Fase 2 • Situazione attuale • Avvio sviluppo Framework for Logic Dialects (FLD) • FLD fornisce i meccanismi per creare dialetti del Core se la condizione del corpo è vera

9. SCIFF • Target • Regolare emonitorare le interazioni tra sistemi eterogenei modellati come agenti • Agenti organizzati in società aperte • Basi • Protocollo di interazione • Logica abduttiva • Programmazione logica a vincoli • Concetto di evento accaduto ed aspettativa di evento • Non è menzionato l’utilizzo di XML

10. Sintassi SCIFF • Evento/Aspettativa • H (Descrizione,Tempo):azione generata • E(Descrizione,Tempo):aspettativa azione desiderata • EN(Descrizione,Tempo):aspettativa azione indesiderata • Social Knowledge Base (SOKB) • Regole backward • Il corpo è una congiunzione di vincoli CLP, letterali, aspettative • La testa è un atomo • Social Integrity Constraints (ICs) • Regole forward • Il corpo è una congiunzione di letterali, eventi, aspettative, vincoli CLP • La testa è disgiunzione di congiunzioni di aspettative e vincoli CLP

11. Esempi “ A ha chiesto a B il suo numero di telefono al tempo 10” H(tell(a,b,query(phone_number)),10) “A si aspetta di ricevere il numero di telefono di B” E(tell(a,b,receive(phone_number)), T) “A non si aspetta che la sua domanda sia rifiutata da B” EN(tell(a,b, refuse(phone_number), T) “Un venditore deve informare il partecipante di un’asta che ha vinto un oggetto però in seguito non può comunicargli che ha perso l’asta per il medesimo oggetto” E(tell(V,P, win,O),T1),EN(tell(V,P,lose,O),T2), T2>T1

12. Aree di utilizzo di SCIFF • Definizione protocolli • E-Commerce • Aste online • Accordo politiche • Servizi di discovery • … • Implementazioni • SOCS-SI

13. Percorso di creazione di un nuovo standard basato su SCIFF • Creare un linguaggio XML basato su SCIFF • Linguaggio come proposta di standard W3C • Proposta caratterizzata da un proprio namespace • Risultati fase di analisi • La proposta è legata al Semantic Web Activity di W3C • Confronto con iniziative simili • Le tematiche affrontate da SCIFF rientrano in quelle di R.I.F. • La proposta sarà concepita come estensione del R.I.F. Core mediante FLD

14. SCIFF Elementi caratteristici Regole SOKB Regole ICs E,EN e H Vincoli CLP Predicati generici Forme di negazione Core Elementi riutilizzabili per Descrizione E,EN e H Variabili e Costanti Predicati generici Congiunzioni e disgiunzioni Letterali Corpo e testa delle regole SCIFF e R.I.F. Core a confronto

15. Lacune del Core e nuovi Elementi • Negazione • <Not> negazione per costruzione • <Neg> negazione esplicita • <Naf> negazione per fallimento • Vincoli CLP • <EQ>, <NEQ>, <GT>, <GTE>, <LT>, <LTE> esprimono relazioni • <Expr>, <Op> esprimono espressioni ed operazioni • Rappresentazione Eventi ed Aspettative • <HEvent> per evento accaduto H • <EEvent> per aspettativa E • <ENEvent> per aspettative EN • Attributo direction per distinguere tra le regole forward e backward

16. Architettura Finale

17. Completamento e sviluppi futuri • Materiale prodotto • Draft di un documento di proposta per il W3C • Un XML Schema del linguaggio • Un XSLT che codifica le regole in un formato utilizzabile per attuare la risoluzione • Sviluppi futuri • Cambiamenti nella sintassi • Riutilizzo di future estensioni di R.I.F. • Integrazione con altri linguaggi per il Semantic Web

18. Grazie per l'attenzione

19. Bibliografia • “The Semantic Web. A new form of Web content that is meaningful to computers will unleash a revolution of new possibilities “ di Tim Berners-Lee, James Hendler e Ora Lassila. Pagine 1-2 e 5-6. Pubblicato sul “Scientific American” nel maggio 2001 • “The Semantic Web Revisited” di Nigel Shadbolt, Wendy Hall e Tim Berners-Lee. Pagine 4-6. Pubblicato dall’ IEEE Computer Society nel giugno 2006 • Sito ufficiale di RuleML: www.ruleml.org • Sito ufficiale di R.I.F. : http://www.w3.org/2005/rules/ • “Glossary of RuleML 0.91” di David Hirtle, Tshering Dema, Doan Dai Duong, Le Thi Thu Thuy. Pubblicato sul sito di RuleML il 24 agosto del 2006. Indirizzo web:www.ruleml.org/glossary • “RIF Core Design W3C Working Draft” di Harold Boley e Michael Kifer. Pubblicato il 30 marzo 2007. Paragrafi 2-3. Indirizzo web: http://www.w3.org/TR/rif-core • “Abductive Reasoning for Policy-based Web Service Discovery” di Marco Alberti, Federico Chesani, Marco Gavanelli, Evelina Lamma, Paola Mello, Marco Montali, Paolo Torroni. Pagine 1-3 e 15-16 Articolo pubblicato nel 2006. • “SCIFF TOCL” di Marco Alberti, Federico Chesani, Marco Gavanelli, Evelina Lamma, Paola Mello, Marco Montali, Paolo Torroni. Pagine 5-11. ACM Transactions on Computational Logic Vol. V, aprile 2007.