\thispagestyle{plain}
\def\baselinestretch{1}
\chapter*{}
\label{cap:capSintesi}
\addcontentsline{toc}{chapter}{Sommario
della tesi in lingua italiana}

\begin{center}

\LARGE{ Sommario in lingua italiana della tesi} \\
\vspace{3mm}

\Huge{ ``Dinamica delle ontologie per il\\
\mbox{Web Semantico: l'approccio di MOMIS''} }\\
\vspace{4mm}

\Large{ di Alain Fergnani}
\end{center}

\vspace{8mm}

Il WWW (World Wide Web) risulta essere un contenitore di
informazioni assolutamente indispensabile per la gestione e lo
scambio di conoscenze tra persone, aziende e organizzazioni. E'
proprio questo suo ruolo chiave che genera la maggior parte delle
problematiche ad esso correlate: innanzitutto la grande mole di
dati, disponibili e sempre in rapida crescita, obbliga gli utenti
a lunghe ricerche al fine di rintracciare e riutilizzare le
informazioni di cui necessitano.\\

I motori di ricerca, infatti, se da un lato sono uno strumento
indispensabile per reperire i dati, dall'altro forniscono
risultati spesso privi di significato e completamente estranei al
dominio di interesse specificato dall'utente. Se, ad esempio
l'utente utilizza un motore di ricerca per trovare informazioni
riguardanti una esposizione di un determinato artista, inserendo
come parole chiave il nome della citt\'a, il nome dell'artista e
il mese in cui essa si svolge, otterr\'a una grande quantit\'a di
link, di cui solo una minima parte effettivamente esaurienti e
pertinenti alla richiesta. In secondo luogo, l'aggiornamento
frequente delle pagine Web aumenta la difficolt\'a dei fornitori
di informazioni a mantenerle consistenti e a presentarle nel
formato migliore agli utenti.\\

Da ci\'o nasce l'esigenza di dare origine ad una nuova visione del
Web: il Web Semantico, appunto. I primi a proporre questa idea
sono stati J. Hendler, O. Lassila e T. Berners-Lee nell'articolo
``The semantic web. A new form of web content that is meaningful
to computers will unleash a revolution of new possibilities'',
apparso su Scientific American del maggio 2001
\cite{Semantic2001}. Dallo scenario precedentemente esposto \'e
emerso che una delle pi\'u grosse limitazioni dell'attuale Web \'e
che le informazioni in esso presenti sono ``leggibili'' solo dagli
utenti, mentre i computer non sono in grado di comprenderne il
significato e quindi
non riescono ad ottimizzare le ricerche.\\

La nuova idea di Web si propone di fornire un contenuto semantico
alle pagine, e in questo modo creare un ambiente in cui agenti
software, spostandosi da pagina a pagina, possono soddisfare
richieste sofisticate per gli utenti.\\

Ricollegandoci all'esempio visto sopra, alla luce del Web
Semantico, l'uten-te potrebbe istruire il suo agente software a
cercare le informazioni relative all'esposizione, in maniera tale
per cui il significato espresso da ogni parola chiave venga
combinato con quello delle altre parole e l'esito della ricerca
sia il risultato di tale combinazione. Oltre a ci\'o le
potenzialit\'a della nuova visione del Web permetteranno
all'utente di prenotare il volo aereo e l'albergo per recarsi
all'esposizione di interesse, semplicemente richiedendolo al suo
agente software.\\

Il Web Semantico non si presenta come un altro web ma come
un'estensio-ne di quello gi\'a esistente, in cui le informazioni
hanno una struttura e un contenuto che \'e ``comprensibile'' e
utilizzabile anche dai calcolatori, rendendo possibile una pi\'u
efficace cooperazione tra le persone e le macchine. \\

Per realizzare tale proposta occorre innanzitutto studiare come
rappresentare le informazioni in un modo che sia ``comprensibile''
per le macchine, creando raccolte strutturate di informazioni e
definendo regole che i calcolatori possano utilizzare per condurre
ragionamenti in maniera automatica; quindi \'e necessario trovare
linguaggi per rappresentare i dati e per esprimere le regole.
Attualmente XML (eXtensible Markup Language) viene usato per dare
struttura ai documenti mentre RDF (Resource Description Framework)
per esprimere il significato della struttura.

E' inoltre di massima importanza il ruolo giocato dalle ontologie
nella creazione del Web Semantico: per ontologia si intende
un'esplicita specificazione di una concettualizzazione. I dati
delle pagine web vengono generalmente collegati a ontologie di
riferimento in modo da rendere esplicito il contesto e il dominio
a cui ci si sta richiamando. In sostanza le ontologie permettono
di migliorare la qualit\'a dei risultati delle ricerche, in quanto
consentono di risolvere ambiguit\'a scartando tutti i risultati
estranei al dominio rappresentato dall'ontologia.

L'ultimo componente fondamentale del Web Semantico \'e costituito
dai gi\'a citati agenti software. Essi sono elementi software con
caratteristiche di: autonomia, in quanto capaci di ``prendere
decisioni'', reattivit\'a, perch\'e percepiscono le modificazioni
dell'ambiente e reagiscono di conseguenza, abilit\'a di
interazione con altri agenti per lo scambio di informazioni, e
mobilit\'a all'interno della rete.\\ \\

All'interno di questo scenario si inserisce il progetto
SEWASIE\footnote{http://www.sewasie.org/ } (SEmantic Web and
AgentS in Integrated Economies), un progetto europeo finanziato
dall'IST coordinato dall'Universit\`a di Modena e Reggio Emilia al
quale
partecipano diversi partner italiani e europei.\\

Il progetto SEWASIE vuole sviluppare un'avanzato motore di ricerca
consentendo l'accesso intelligente a sorgenti di dati eterogenee
sul web, attraverso l'arricchimento semantico, e fornire le basi
per comunicazioni strutturate basate sul web.\\

I nodi della rete virtuale che il SEWASIE mira a realizzare sono
chiamati SINodes, i quali sono sistemi mediatori che consentono di
integrare le sorgenti acquisite e di porre su esse interrogazioni.
Gli SINodes sono costituiti fondamentalmente dall'esistente
sistema MOMIS\footnote{MOMIS \`e un progetto svolto in
collaborazione fra l'Universit\`a di
   Modena e Reggio Emilia, l'Universit\`a di Milano e l'Universit\`a
   di Brescia. Esso \`e nato all'interno del progetto Italiano di ricerca INTERDATA,
   sul tema n.3 ``Integration of Information over the Web'', coordinato da V. De
   Antonellis, Universit\`a di Brescia.}\footnote{momis \`e
   stato finanziato dal MURST durante il periodo 2000/2001 all'interno del progetto
   \emph{D2I: Integration, Warehousing, and Mining of Heterogeneous Data Sources}}
   (Mediator envirOnment for Multiple Information
   Sources)~\cite{sigmod99, dke99,bergamaschi:vldb2000}.\\

MOMIS si \'e presentato come un progetto particolarmente
innovativo proprio per la sua capacit\'a di integrare sorgenti di
dati eterogenee in modo intelligente. Il punto di forza di MOMIS
risiede nella costruzione di un'ontologia comune a cui tutte le
sorgenti integrate si riferiscono: tale descrizione integrata
prende il nome di Global Virtual View. Questa ontologia \'e
costituita da:
\begin{itemize}
    \item ontologie locali delle sorgenti, cio\'e una descrizione
    dei concetti contenuti in una sorgente;
    \item annotazioni delle sorgenti locali rispetto all'ontologia
    lessicale di \mbox{WordNet}\cite{wordnet2};
    \item Common Thesaurus, rappresentato dalle relazioni
    intercorrenti tra i termini delle sorgenti;
    \item ontologia globale costituita dall'abbinamento tra i
    termini delle sorgenti locali e i termini della vista
    integrata;
    \item annotazione della vista integrata.
\end{itemize}

Il lavoro svolto nella presente tesi ha riguardato lo studio delle
ontologie e della loro gestione, e la dinamica delle ontologie
all'interno del sistema MOMIS.\\

Per quanto concerne le ontologie sono stati analizzati due aspetti
fondamentali: i linguaggi e la dinamica.

Tra i linguaggi considerati, particolare attenzione \'e stata
dedicata a OWL e SHOE. OWL (Ontology Web Language) \'e stato messo
a punto da W3C (WWW Consortium) e si basa su RDF, mentre SHOE
(Simple HTML Ontology Extension) \'e stato sviluppato dal
Dipartimento di Computer Science della Maryland University. SHOE
\'e una estensione dell'HTML e aggiunge i tag necessari per i dati
semantici all'interno delle pagine web. Entrambi questi linguaggi
non sono ancora stati resi standard e sono tuttora in via di
sviluppo, quindi i ricercatori non li utilizzano ancora come base
per i loro tool, ma
preferiscono linguaggi standard come RDF, XML, etc.\\

La dinamica delle ontologie \'e uno dei principali problemi
all'interno del Web Semantico e non solo. La dinamica \'e
rappresentata dai cambiamenti a cui le ontologie vanno incontro
per vari motivi (evoluzione del dominio rappresentato, un
differente punto di osservazione, errori nella fase di
modellazione, nuovi requisiti, \ldots), provocando inconsistenze e
l'invalidazione dei dati ad esse riferite. Per risolvere tale
problema sono noti due approcci: il primo chiamato ``evolution
approach'' \'e molto interessante perch\'e tenta di fornire una
soluzione mantenendo la consistenza dell'ontologia. Il secondo
chiamato, invece, ``versioning approach'' tenta di gestire diverse
versioni di una ontologia con una metodologia per decidere quale
versione \'e corretta durante l'uso dell'ontologia stessa.\\

Al fine di migliorare il sistema MOMIS sono stati analizzati i
principali strumenti per lo sviluppo e la fusione/integrazione
delle ontologie. Molti sono stati sviluppati a partire da progetti
come OntoWeb e On-To-Knowledge, altri da universit\'a (Stanford,
Madrid, Karlsruhe), altri ancora da compagnie (OntoPrise,
AIdministrator). Alcuni di essi sono abbastanza efficaci ma spesso
non sono inseriti in un framework completo che aiuti il designer
dell'ontologia in tutte le situazioni che si possono presentare
nel ciclo di vita dell'ontologia per mantenerla consistente e
aggiornata.\\

In particolare in questa tesi ci siamo concentrati sul MOMIS.
Attualmente, il sistema \'e in grado di integrare sorgenti di dati
solamente in modo statico, cio\'e le sorgenti candidate devono
essere disponibili tutte nello stesso momento. Come abbiamo visto
in precedenza la capacit\'a di gestire eventi dinamici \'e
divenuta una richiesta fondamentale. La dinamica nel sistema MOMIS
pu\'o essere intesa come l'abilit\'a di inserire nuove sorgenti
nello schema integrato, e di modificare o eliminare sorgenti gi\'a
integrate. Data la complessit\'a del problema \'e stato preso in
considerazione solo il caso di inserimento di nuove sorgenti.\\

La prima idea formulata prevedeva di ricominciare dall'inizio il
processo di integrazione coinvolgendo questa volta anche le nuove
sorgenti. Questa soluzione \'e stata subito abbandonata perch\'e
ritenuta troppo onerosa in termini computazionali (si dovevano
ripetere elaborazioni gi\'a eseguite) e di intervento dell'utente
(il quale avrebbe dovuto ripercorrere la fase di annotazione degli
schemi locali).\\

Ulteriori ragionamenti sul processo di MOMIS ci hanno portato ad
alcune considerazioni: prima tra tutte l'importanza dello schema
globale costruito come sintesi delle sorgenti locali, che deve
essere preservato il pi\'u possibile nell'integrazione di nuove
sorgenti. In secondo luogo il nuovo processo deve essere basato
soprattutto sulla annotazione lessicale dei termini.\\

Queste considerazioni ci hanno guidato nella formulazione della
proposta elaborata nel seguente studio. La prima operazione da
compiere per integrare nuove sorgenti \'e la annotazione dello
schema globale rispetto all'ontologia di
\mbox{WordNet}\cite{wordnet2}; in pratica, l'utente deve scegliere
un opportuno significato da attribuire a ciascun elemento dello
schema globale (classi e attributi). In questo modo si rende lo
schema globale una buona sintesi degli schemi locali integrati. \\

Il nuovo processo prevede quindi l'integrazione delle nuove
sorgenti con lo schema globale, cos\'i arricchito semanticamente.
In sintesi, l'integrazione avviene sfruttando il Common Thesaurus,
costruito con i seguenti contributi: relazioni intra e
inter-schema estratte tra i termini delle nuove sorgenti,
estrazione delle relazioni lessicali tra il precedente schema e le
nuove sorgenti entrambi annotati, inferenza di nuove relazioni e
relazioni inserite dall'utente. Il processo continua poi con il
calcolo dei cluster e la definizione delle mapping table. Questi
ultimi due passaggi consentono rispettivamente di definire le
nuove classi globali e di definire il mapping tra gli attributi
globali delle classi e quelli locali delle sorgenti.

L'idea \'e stata parzialmente implementata nel sistema MOMIS.






   %--------------------------------------------------------------
   %\bigskip
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   %\def\baselinestretch{1.1}
   %\section*{SEWASIE e MOMIS}
   %\label{sec:sec estWN}
   %\addcontentsline{toc}{section}{Estensione di WordNet}

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   %\def\baselinestretch{1.1}
   %\subsection*{Interazione momis--WordNet}
   %\label{sec:sec intMOMISWN}
   %\addcontentsline{toc}{subsection}{Interazione momis--WordNet}
