ΠΡΟΛΟΓΟΣ

(Μετάφραση αγγλικής έκδοσης)

Το 2003, όταν το κονσόρτσιουμ του Παγκόσμιου Ιστού (WWW) δούλευε προς την επικύρωση των Συστάσεων για της γλώσσες του Σημασιολογικού Ιστού RDF, RDFS, και OWL, διαπιστώσαμε ότι υπήρχε ανάγκη για ένα εισαγωγικό μάθημα βιομηχανικού επιπέδου πάνω σε αυτές τις τεχνολογίες. Τα πρότυπα ήταν τεχνολογικά συνεπή, αλλά, όπως συμβαίνει τυπικά με τα πρότυπα έγγραφα, ήταν γραμμένα με βάση την τεχνολογική πληρότητα και όχι έχοντας υπόψη την εκπαίδευση. Συνειδητοποιήσαμε ότι για να απογειωθεί αυτή η τεχνολογία, άλλοι άνθρωποι πέρα από μαθηματικούς και ειδικούς της λογικής, θα έπρεπε να μάθουν τα βασικά της σημασιολογικής μοντελοποίησης.

Με αυτό τον στόχο, ξεκινήσαμε μια συνεργασία για την δημιουργία μιας σειράς από εκπαιδεύσεις που δεν προορίζονταν για τους φοιτητές πανεπιστημίων ή τεχνολόγων αλλά για προγραμματιστές του Ιστού που έκαναν εφαρμογές σε κάποιο άλλο πεδίο. Εν συντομία, θέλαμε να πάρουμε το Σημασιολογικό Ιστό από τα χέρια των ειδικών της λογικής και των τεχνολόγων του Ιστού, των οποίων η δουλειά ήταν να χτίσουν μια συνεπή και εύρωστη υποδομή, και να το βάλουμε στα χέρια των επαγγελματιών που θα έχτιζαν το Σημασιολογικό Ιστό. Ο Ιστός δεν έφτασε στο σημερινό του μέγεθος με τις προσπάθειες μόνο των σχεδιαστών της HTML, και ούτε ο Σημασιολογικός Ιστός θα μεγαλώσει ως αποτέλεσμα μόνο των προσπαθειών των ειδικών της λογικής.

Μετά από ένα χρόνο περίπου προσφέροντας εκπαίδευση σε διάφορα κοινά, παραδώσαμε ένα εκπαιδευτικό πρόγραμμα στην Εθνική Αγροτική Βιβλιοθήκη του Αμερικανικού υπουργείου Γεωργίας. Παρόντες σε αυτό το πρόγραμμα ήταν μια μεγάλη ποικιλία επαγγελματιών σε διάφορα πεδία, συμπεριλαμβανομένης της ιατρικής φροντίδας, οικονομικών, μηχανικής, εθνικών πληροφοριών, και της αρχιτεκτονικής επιχειρήσεων. Η μοναδική συνεργασία αυτών των διαφορετικών επαγγελματιών είχε ως αποτέλεσμα ένα δυναμικό τετραήμερο εξερεύνησης της δυναμικής και λεπτότητας της σημασιολογικής μοντελοποίησης. Αν και οι επαγγελματίες ήταν καινοτόμοι και οξυδερκείς, είδαμε ότι ακόμα και για αυτές τις αρχικές εφαρμογές, κάποιοι από τους νέους τρόπους σκέψεις που απαιτούνται για την μοντελοποίηση σε ένα WWW πλαίσιο ήταν πολύ λεπτομερείς για να κυριαρχήσουν μετά από μια μόνο εβδομάδα εκπαίδευσης. Ένας συμμετέχων αιτήθηκε να παρακολουθήσει την ίδια εκπαίδευση πολλές φορές, επιμένοντας ότι αντιλαμβάνονταν κάτι καινούργιο κάθε φορά που έκανε τις ασκήσεις.

Τότε καταλάβαμε ότι, αν και το πρόγραμμα έκανε καλή δουλειά στην διάχυση της πληροφορίας και των δεξιοτήτων του Σημασιολογικού Ιστού, ένας άλλος, πιο αρχειακός πόρος, ήταν απαραίτητος. Έπρεπε να δημιουργήσουμε κάτι με το οποίο οι φοιτητές θα μπορούσαν να δουλέψουν από μόνοι τους και να το συμβουλεύονται όποτε έχουν απορίες. Αυτό ήταν το σημείο στο οποίο συλλάβαμε την ιδέα ενός βιβλίου για την μοντελοποίηση του Σημασιολογικού Ιστού. Συνειδητοποιήσαμε ότι το αναγνωστικό κοινό θα έπρεπε να περιλαμβάνει μια μεγάλη ποικιλία ανθρώπων από διαφορετικά πεδία, όχι μόνο προγραμματιστές ή κατασκευαστές εφαρμογών του Ιστού αλλά όλους τους ανθρώπους από διαφορετικά πεδία που προσπαθούν να καταλάβουν πώς να χρησιμοποιήσουν τις νέες γλώσσες του Ιστού.

Στην αρχή ήταν προκλητικό να σχεδιάσουμε το βιβλίο ως την απόλυτη πρόταση για το όραμα του Σημασιολογικού Ιστού, ή «όλα όσα θέλετε να μάθετε για την OWL», περιλαμβάνοντας συγκρίσεις με γλώσσες μοντελοποίησης προγραμμάτων όπως την UML, γλώσσες μοντελοποίησης γνώσης, θεωρίες συμπερασμού και λογικής, λεπτομέρειες για την υποδομή του Ιστού (URIs, URLs), και την ακριβή τρέχουσα κατάσταση όλων των προτύπων ανάπτυξης (συμπεριλαμβανομένων της SPARQL, GRDDL, RDFa, και της πρόσφατης OWL 1.1). Συνειδητοποιήσαμε όμως ότι όχι μόνο ένα τέτοιο βιβλίο ήταν μια υπεράνθρωπη προσπάθεια, αλλά επίσης θα αποτύγχανε να υπηρετήσει τον αρχικό μας σκοπό να βάλει τα εργαλεία του Σημασιολογικού Ιστού στα χέρια μιας γενιάς έξυπνων επαγγελματιών που θα μπορούσαν να χτίσουν πραγματικές εφαρμογές. Για αυτό το λόγο, επικεντρωθήκαμε σε μια συγκεκριμένη σημαντική δεξιότητα της κατασκευής του Σημασιολογικού Ιστού: στο χτίσιμο χρήσιμων και επαναχρησιμοποιούμενων μοντέλων στο πλαίσιο του Παγκόσμιου Ιστού.

Ακόμα και μέσα στο βασίλειο των μοντέλων, η αρχική μας ελπίδα ήταν να έχουμε κάτι σαν ένα «βιβλίο μαγειρικής» που θα παρείχε παραδείγματα για σχεδόν κάθε κατάσταση μοντελοποίησης που θα μπορούσε κανείς να συναντήσει ξεκινώντας με τον Σημασιολογικό Ιστό. Αν και πιστεύουμε ότι έχουμε πετύχει ως ένα βαθμό αυτό το σκοπό, έγινε ξεκάθαρο ότι σε πολλές περιπτώσεις η καλύτερη λύση μοντελοποίησης μπορεί να αφορά το αντικείμενο μιας σημαντικά λεπτομερούς δημόσιας συζήτησης. Ως περίπτωση, το W3C Best Practices and Dissemination Working Group, ανέπτυξε ένα μικρό αριθμό από εξειδικευμένα «πρότυπων σχεδίων» για μοντελοποίηση στο Σημασιολογικό Ιστό.

Πολλά από αυτά τα πρότυπα συνεπάγονται διάφορες παραλλαγές, κάθε μια ενσωματώνοντας διαφορετική φιλοσοφία ή προσέγγιση μοντελοποίησης. Για εξειδικευμένες περιπτώσεις όπως αυτές, συνειδητοποιήσαμε ότι δεν θα μπορούσαμε να ελπίζουμε να παρέχουμε μια μοναδική, οριστική απάντηση στο πως αυτά τα πράγματα πρέπει να μοντελοποιηθούν. Αντί αυτού, ο στόχος μας είναι να εκπαιδεύσουμε θεματικούς επαγγελματίες ώστε να μπορούν να διαβάσουν και να κατανοήσουν τέτοιου είδους πρότυπα σχεδίων και να έχουν τα πνευματικά εργαλεία να πάρουν σημαντικές αποφάσεις για το ποια θα χρησιμοποιήσουν και πώς να τα προσαρμόσουν. Θέλαμε να εστιάσουμε σε αυτούς που προσπαθούν να χρησιμοποιήσουν την RDF, RDFS, και OWL για να κάνουν συγκεκριμένα πράγματα και να μοντελοποιήσουν τα δικά τους δεδομένα και πεδία, παρά να γράψουμε ένα γενικό βιβλίο για την ανάπτυξη οντολογιών. Έτσι, εστιάσαμε στον «δημιουργό οντολογιών» που προσπαθούσε να δημιουργήσει ένα μοντέλο στον Σημασιολογικό Ιστό.

Τα πρότυπα σχέδια που χρησιμοποιούμε σε αυτό το βιβλίο τείνουν να είναι πολύ πιο απλά. Συχνά ένα πρότυπο αποτελείται από μόνο μια πρόταση αλλά σημαντικά χρήσιμη όταν χρησιμοποιείται σε ένα συγκεκριμένο πλαίσιο. Η αξία του προτύπου δεν βρίσκεται τόσο στην πολυπλοκότητα της υλοποίησής του αλλά στην επίγνωση του είδους της κατάστασης στην οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί.

Αυτή η «κάντο χρήσιμο» φιλοσοφία ήταν το κίνητρο για την επιλογή των παραδειγμάτων που χρησιμοποιούμε να δείξουμε αυτά τα πρότυπα σε αυτό το βιβλίο. Υπάρχουν πολλά κριτήρια για την επιλογή καλών πεδίων εφαρμογής παραδειγμάτων σε ένα τέτοιου είδους βιβλίο. Τα παραδείγματα πρέπει να είναι κατανοητά από ευρύ κοινό, αρκετά συναρπαστικά, και την ίδια στιγμή τόσο περίπλοκα όσο χρειάζεται για να αντανακλούν καταστάσεις πραγματικής μοντελοποίησης. Τα πραγματικά παραδείγματα που συναντήσαμε σε καταστάσεις μοντελοποίησης των πελατών μας ικανοποιούν την τελευταία συνθήκη αλλά είτε είναι πολύ εξειδικευμένα (για παράδειγμα, μοντελοποίηση σύνθετων δεδομένων μοριακής βιολογίας) είτε, σε κάποιες περιπτώσεις, είναι πολύ επιχειρηματικά-ευαίσθητα (για παράδειγμα, μοντελοποίηση συγκεκριμένων πολιτικών επενδύσεων) για να δημοσιευθούν σε ένα γενικό κοινό.

Επίσης είχαμε να αγωνιστούμε με ένταση για την συνοχή των παραδειγμάτων. Έπρεπε να διαλέξουμε μεταξύ της χρήσης των ίδιων παραδειγμάτων σε όλο το βιβλίο και της χρήσης διαφορετικών παραδειγμάτων ή στιλιστικών διαφορών, και στις δυο περιπτώσεις έτσι ώστε η πεζογραφία να μην είναι πολύ βαριά με κάποιο θέμα, αλλά επίσης με τέτοιο τρόπο ώστε το βιβλίο να μην γίνει ένα βιβλίο για το πώς μοντελοποιούμε, για παράδειγμα, την ζωή και το έργο του William Shakespeare για τον Σημασιολογικό Ιστό.

Αντιμετωπίσαμε αυτούς τους περιορισμούς με την εισαγωγή ενός σημαντικού αριθμού πεδίων εφαρμογής παραδειγμάτων: Ο William Shakespeare χρησιμοποιείται για να αναδείξει μερικές από τις πιο βασικές δυνατότητες του Σημασιολογικού Ιστού. Το παράδειγμα με τις πληροφορίες σε μορφή πίνακα για προϊόντα και τοποθεσίες κατασκευής τους εμπνεύστηκε από δείγματα δεδομένων που παρέχονται με ένα δημοφιλές πακέτο διαχείρισης βάσης δεδομένων. Άλλα παραδείγματα προέρχονται από πεδία εφαρμογών που έχουμε ασχοληθεί στο παρελθόν ή που υπήρχε συγκεκριμένο ενδιαφέρον από τους φοιτητές μας. Ελπίζουμε ότι τα παραδείγματα που βασίστηκαν στους ρόλους των ανθρώπων μέσα σε ένα εργασιακό περιβάλλον θα είναι γνώριμα στον καθένα που έχει εργαστεί σε πολυπληθές γραφείο, και ότι υπογραμμίζουν τις δυνατότητες της μοντελοποίησης του Σημασιολογικού Ιστού που αφορούν στους διαφορετικούς τρόπους που μπορούν οι οντότητες να συσχετιστούν μεταξύ τους.

Μερικές από τα πιο εμπλεκόμενα παραδείγματα βασίζονται σε πραγματικές προκλήσεις μοντελοποίησης από εφαρμογές σημαντικά εμπλεκόμενων πελατών. Για παράδειγμα, το παράδειγμα με το παγωτό στο Κεφάλαιο 7 βασίζεται, είτε το πιστεύεται είτε όχι, σε ένα παράδειγμα ανάλυσης ροής εργασιών από εφαρμογή της NASA. Το ερωτηματολόγιο βασίζεται σε ένα αριθμό παραδειγμάτων πελατών που αφορούν την συλλογή δεδομένων ελέγχου, συμπεριλαμβανομένης της συλλογής ευαίσθητων δεδομένων για μια εφαρμογή του στρατού. Σε αυτές τις περιπτώσεις, το πεδίο εφαρμογής έχει αλλαχτεί ώστε να γίνουν τα παραδείγματα πιο διασκεδαστικά και προσβάσιμα από γενικό κοινό.

Τέλος, έχουμε συμπεριλάβει έναν αριθμό από εκτενή παραδείγματα μοντελοποίησης Σημασιολογικού Ιστού «In the wild», όπου βρήκαμε δημόσια διαθέσιμα και προσβάσιμα έργα μοντελοποίησης για τα οποία δεν υπάρχει ανάγκη να «αποστειρώσουμε» τα μοντέλα. Αυτά τα παραδείγματα μπορεί να περιλαμβάνουν οποιοδήποτε αριθμό από ανωμαλίες και ιδιοσυγκρασίες, που θα μπορούσαν μπερδέψουν τον αναγνώστη στην εισαγωγή της μοντελοποίησης, αλλά από την άλλη δίνουν μια καλύτερη εικόνα για το πώς αυτά τα συστήματα έχουν χρησιμοποιηθεί στον Παγκόσμιο Ιστό. Σε ευθυγράμμιση με το δόγμα ότι αυτό το βιβλίο δεν περιέχει όλα όσα γνωρίζουμε για τον Σημασιολογικό Ιστό, αυτά τα παραδείγματα περιορίζονται στην μοντελοποίηση θεμάτων που εμφανίζονται γύρο από το πρόβλημα της κατανομής δομημένης γνώσης στον Ιστό. Έτσι, ο τρόπος που τα χρησιμοποιούμε εστιάζει στο πως μοντελοποιείται η πληροφορία με στόχο την επαναχρησιμοποίηση και την ευρωστία σε ένα κατανεμημένο περιβάλλον.

Με τον συνδυασμό αυτών των διαφορετικών πηγών παραδειγμάτων, ελπίζουμε ότι έχουμε πετύχει μια ικανοποιητική ισορροπία μεταξύ όλων ανταγωνιστικών περιορισμών και ότι έχουμε καταφέρει να συμπεριλάβουμε ένα σημαντικά διασκεδαστικό αλλά περιεκτικό σύνολο παραδειγμάτων τα οποία μπορούν να καθοδηγήσουν τον αναγνώστη στις διάφορες δυνατότητες των γλωσσών μοντελοποίησης του Σημασιολογικού Ιστού.

Αυτό το βιβλίο παρέχει πολλούς τεχνικούς όρους που εισάγουμε με κάποιο μη τυπικό τρόπο. Αν και έχουν γραφτεί πολλοί όγκοι που διαφωνούν/συζητούν για την τυπική σημασία λέξεων όπως «συλλογιστική», «αναπαράσταση», και είτε ακόμα για την λέξη «σημασία», επιλέξαμε να μείνουμε σε μια σχετικά μη τυπική και επιχειρησιακή χρήση των όρων. Θεωρούμε ότι αυτό είναι πιο κατάλληλο για τις ανάγκες του σχεδιαστή της οντολογίας ή του κατασκευαστή της εφαρμογής για τους οποίους έχει γραφτεί αυτό το βιβλίο. Ζητάμε συγνώμη από αυτούς τους φιλοσόφους και ειδικούς φορμαλισμών που πιθανά προσβληθούν από την μη τυπική χρήση τόσο σημαντικών εννοιών.

Συχνά συναντάμε περιπτώσεις ανθρώπων που όταν ακούν ότι γράφουμε ένα νέο βιβλίο μοντελοποίησης Σημασιολογικού Ιστού, η πρώτη ερώτηση είναι «Θα έχει παραδείγματα;» Για αυτό το βιβλίο, η απάντηση είναι εμφατικά «ΝΑΙ!» Ακόμα και με μια μεγάλη ποικιλία παραδειγμάτων όμως, είναι εύκολο να συνεχίσει κανείς να σκέφτεται «μέσα στο κουτί» και να εστιάζει πολύ στις λεπτομέρειες των ίδιων των παραδειγμάτων. Ελπίζουμε ότι θα χρησιμοποιήσετε τα παραδείγματα όπως προτιθέμεθα: για επίδειξη και εκπαίδευση. Αλλά επίσης θα πρέπει να λάβετε υπόψη το πώς αυτά τα παραδείγματα θα μπορούσαν να αλλαχτούν, προσαρμοστούν, ή να επαναπροσδιοριστούν ώστε να μοντελοποιήσουν κάτι από το προσωπικό σας πεδίο εφαρμογής/ενδιαφέροντος. Στο Σημασιολογικό Ιστό, ο οποιοσδήποτε (Anyone) μπορεί να πει οτιδήποτε (Anything) για οποιοδήποτε (Any) θέμα. Εξερευνήστε την ελευθερία!