EVOLUCION DE LA WEB HASTA LA WEB SEMANTICA

La aparición de la WWW se puede situar en 1989 [Abrams 1998, Connolly 2000],cuando Tim Berners-Lee presentó su proyecto de “World Wide Web” [Berners-Lee1989] en el CERN (Suiza), con las características esenciales que perduran en nuestrosdías. El propio Berners-Lee completó en 1990 el primer servidor web y el primer cliente,y un año más tarde publicó el primer borrador de las especificaciones de HTML y HTTP.El lanzamiento en 1993 de Mosaic, el primer navegador de dominio público, compatiblecon Unix, Windows, y Macintosh, por el National Center for SupercomputingApplications (NCSA), marca el momento en que la WWW se da a conocer al mundo,extendiéndose primero en universidades y laboratorios, y en cuestión de meses al públicoen general, iniciando el que sería su vertiginoso crecimiento. Los primeros usuariosacogieron con entusiasmo la facilidad con que se podían integrar texto y gráficos y saltarde un punto a otro del mundo en una misma interfaz, y la extrema sencillez paracontribuir contenidos a una web mundial.Por estas mismas fechas se define la interfaz CGI para la generación dinámica de páginasweb, con lo que se consigue ofrecer información actualizada en tiempo real, enlazar conbases de datos, o tener en cuenta entradas del usuario, y más aún, servir como punto deacceso y plataforma para la ejecución de aplicaciones distribuidas. En 1994 miembros delequipo que creó Mosaic desarrollan Netscape, un navegador con sensibles mejoras quecontribuye a impulsar la propagación de la web. Este mismo año se celebra el primercongreso internacional de la WWW, y unos meses más tarde se constituye el consorcioW3C, que desde entonces y presidido por Tim Berners-Lee, se ha hecho cargo deestandarizar las principales tecnologías web. En 1995 Sun lanza oficialmente la primeraversión del lenguaje Java, y un año más tarde Netscape presenta JavaScript. Estoslenguajes y otros posteriores permiten que las propias páginas web contengan programasenteros, dando opción a una mayor autonomía respecto del servidor, mayor eficiencia,capacidad dinámica y capacidad de interacción.

Actualmente aunque es sumamente difícil medir el tamaño de la web, se estima que hoy día unos 10^9 usuarios utilizan la web, y que ésta contiene del orden de 4 x 10^9 documentos, un volumen de información equivalente a entre 14 y 28 millones de libros [Bergman 2001]. Comodato comparativo, la asociación American Research Libraries, que agrupa unas 100bibliotecas en EE.UU., tiene catalogados unos 3.7 millones de libros. La biblioteca de laUniversidad de Harvard, la mayor de EE.UU., contiene en torno a 15 millones de libros.Estas cifras incluyen sólo lo que se ha dado en denominar la web superficial, formada porlos documentos estáticos accesibles en la web. Se ha calculado que la llamada webprofunda, constituida por las bases de datos cuyos contenidos, no directamenteaccesibles, se hacen visibles mediante páginas generadas dinámicamente, puede contenerun tamaño de información varios cientos de veces mayor, y de mucha mejor calidad, quela web superficial, y crece a un ritmo aún mayor que ésta [O’Neill 2003]. Se estima queel tamaño de la web profunda ha superado ya al volumen total de información impresaexistente en todo el planeta.Hoy casi todo está representado de una u otra forma en la web, y con la ayuda de un buenbuscador, podemos encontrar información sobre casi cualquier cosa que necesitemos. Laweb está cerca de convertirse en una enciclopedia universal del conocimiento humano.Por otra parte la web nos permite realizar diferentes actividades de nuestra vida diaria conuna comodidad, economía y eficiencia sin precedentes: sin movernos de casa podemoscomprar todo tipo de productos y servicios, gestionar una cuenta bancaria, buscar unrestaurante, consultar la cartelera, leer la prensa, localizar a una persona, matricularnos enla universidad, acceder a un callejero, o trabajar desde nuestro domicilio.No obstante, en este panorama tan favorable hay espacio para mejoras. Por ejemplo, elenorme tamaño que ha alcanzado la web, a la vez que es una de las claves de su éxito,hace que algunas tareas (por ejemplo encontrar la planificación óptima con transporte,alojamiento, etc., entre todas las posibles para un viaje bajo ciertas condiciones),requieran un tiempo excesivo para una persona o resulten sencillamente inabarcables.Desarrollar programas que realicen estas tareas en nuestro lugar es enormementecomplicado, ya que es muy difícil reproducir, y más costoso aún mantener, en unamáquina la capacidad de una persona para comprender los contenidos de la web tal ycomo están codificados actualmente.

La falta de capacidad de las representaciones en que se basa la web actual para expresar significados. Los contenidos y servicios en la web se presentan en formatos (p.e. HTML) e interfaces (p.e. formularios) comprensibles por personas, pero no por máquinas. La figura 1 ejemplifica esta situación con una versión simplificada de una página de información meteorológica. Mientras que la presentación de los datos en el navegador es inmediatamente comprendida por una persona, es muy difícil para el ordenador entender cuál es la temperatura, el estado del cielo, y demás semántica del documento, al estarentremezclada con las etiquetas de formato.


En estas condiciones es poco viable automatizar tareas mediante software en substitución
del humano. Un programa puede llevar al usuario hasta lugares en la web, generar, transportar, transformar y ofrecer la información a las personas, pero la máquina sencillamente no sabe lo que esta información significa, y por tanto su capacidad de actuación autónoma es muy limitada. Esta misma limitación expresiva hace que la noción de semántica que manejan los buscadores web se limite a palabras clave con pesos, pero planas e inconexas, lo que no permite reconocer ni solicitar significados más elaborados.

La web semántica

La web semántica [Berners-Lee 2001] propone superar las limitaciones de la web actual mediante la introducción de descripciones explícitas del significado, la estructura interna y la estructura global de los contenidos y servicios disponibles en la WWW. Frente a la semántica implícita, el crecimiento caótico de recursos, y la ausencia de una organización clara de la web actual, la web semántica aboga por clasificar, dotar de estructura y anotar los recursos con semántica explícita procesable por máquinas. La figura 2 ilustra esta propuesta. Actualmente la web se asemeja a un grafo formado por nodos del mismo tipo, y arcos (hiperenlaces) igualmente indiferenciados. Por ejemplo, no se hace distinción entre la página personal de un profesor y el portal de una tienda on-line, como tampoco se distinguen explícitamente los enlaces a las asignaturas que imparte un profesor de los enlaces a sus publicaciones. Por el contrario en la web semántica cada nodo (recurso) tiene un tipo (profesor, tienda, pintor, libro), y los arcos representan relaciones explícitamente diferenciadas (pintor – obra, profesor – departamento, libro – editorial).

La web semántica mantiene los principios que han hecho un éxito de la web actual, como son los principios de descentralización, compartición, compatibilidad, máxima facilidad de acceso y contribución, o la apertura al crecimiento y uso no previstos de antemano. En este contexto un problema clave es alcanzar un entendimiento entre las partes que han de intervenir en la construcción y explotación de la web: usuarios, desarrolladores y programas de muy diverso perfil. La web semántica rescata la noción de ontología del campo de la Inteligencia Artificial como vehículo para cumplir este objetivo. Gruber define ontología como “a formal explicit specification of a shared conceptualization” [Gruber 1993]. Una ontología es una jerarquía de conceptos con atributos y relaciones, que define una terminología consensuada para definir redes semánticas de unidades de información interrelacionadas. Una ontología proporciona un vocabulario de clases y relaciones para describir un dominio, poniendo el acento en la compartición del conocimiento y el consenso en la representación de éste. Por ejemplo, una ontología sobre arte podría incluir clases como Pintor, Cuadro, Estilo o Museo, y relaciones como autor de un cuadro, pintores pertenecientes a un estilo artístico u obras localizadas en un museo.


La idea es que la web semántica esté formada (al menos en parte) por una red de nodos tipificados e interconectados mediante clases y relaciones definidas por una ontología compartida por sus distintos autores. Por ejemplo, una vez establecida una ontología sobre cuadros y pintura, un museo virtual puede organizar sus contenidos definiendo instancias de pintores, cuadros, etc., interrelacionándolas y publicándolas en la web semántica. La adopción de ontologías comunes es clave para que todos los que participen de la web semántica, contribuyendo o consumiendo recursos, puedan trabajar de forma autónoma con la garantía de que las piezas encajen. Así por ejemplo varios museos podrían colaborar para dar lugar a un gran meta-museo que integre los contenidos de todos ellos. Un programa que navegue por una red como ésta puede reconocer las distintas unidades de información, obtener datos específicos o razonar sobre relaciones complejas. A partir de aquí sí podemos distinguir entre un cuadro pintado por un artista y un retrato de un artista.


Por último, la web no solamente proporciona acceso a contenidos sino que también ofrece interacción y servicios (comprar un libro, reservar una plaza en un vuelo, hacer una transferencia bancaria, simular una hipoteca). Los servicios web semánticos son una línea importante de la web semántica, que propone describir no sólo información sino definir ontologías de funcionalidad y procedimientos para describir servicios web: sus entradas y salidas, las condiciones necesarias para que se puedan ejecutar, los efectos que producen, o los pasos a seguir cuando se trata de un servicio compuesto. Estas descripciones procesables por máquinas permitirían automatizar el descubrimiento, la composición, y la ejecución de servicios, así como la comunicación entre unos y otros.

Fuente: Universidad Autónoma de Madrid
Nota: (Disponía de imagenes que el editor no me permitia publicar)