WEB REASONING E LABORATORIO

Anno accademico 2017/2018 - 2° anno - Curriculum Data Science
Docenti Crediti: 9
SSD: INF/01 - Informatica
Organizzazione didattica: 225 ore d'impegno totale, 153 di studio individuale, 36 di lezione frontale, 24 di esercitazione, 12 di laboratorio
Semestre:

Obiettivi formativi

  • WEB REASONING

    Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding): saranno acquisite le conoscenze relative agli strumenti standard per la rappresentazione e l'interrogazione della conoscenza presente sul Web.
    Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding): saranno acquisite le capacità di disegnare ontologie web e di ragionare su queste ultime attraverso i reasoner automatici attualmente più utilizzati.
    Autonomia di giudizio (making judgements): lo studente sarà in grado di valutare la qualità di una ontologia e di valutare quale strumento per la rappresentazione e l'interrogazione della conoscenza sia più adeguato nelle diverse situazioni.
    Abilità comunicative (communication skills): saranno acquisite le necessarie abilità comunicative ed un'adeguata appropriatezza espressiva nella comunicazione di problematiche riguardanti la rappresentazione e l'interrogazione della conoscenza presente sul Web, anche ad interlocutori non esperti.
    Capacità di apprendimento (learning skills): lo studente avrà la capacita di adattare le conoscenze acquisite anche a nuovi contesti, nonché di aggiornarsi attraverso la consultazione delle fonti specialistiche del settore del Web semantico.

  • LABORATORIO

    Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding): saranno acquisite le conoscenze relative all'utilizzo degli strumenti standard per la rappresentazione e l'interrogazione della conoscenza presente sul Web.
    Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding): saranno acquisite le capacità di costruire ontologie web e di ragionare su queste ultime attraverso i reasoner automatici attualmente più utilizzati.
    Autonomia di giudizio (making judgements): lo studente sarà in grado di valutare la qualità di una ontologia e di valutare quale strumento per la rappresentazione e l'interrogazione della conoscenza sia più adeguato nelle diverse situazioni.
    Abilità comunicative (communication skills): saranno acquisite le necessarie abilità comunicative ed un'adeguata appropriatezza espressiva nella comunicazione di problematiche riguardanti gli strumenti per la rappresentazione e l'interrogazione della conoscenza presente sul Web, anche ad interlocutori non esperti.
    Capacità di apprendimento (learning skills): lo studente avrà la capacita di adattare le conoscenze acquisite anche a nuovi contesti, nonché di aggiornarsi attraverso la consultazione delle fonti specialistiche del settore del Web semantico.


Prerequisiti richiesti

  • WEB REASONING

    Nozioni base di programmazione.

  • LABORATORIO

    Nozioni base di programmazione.


Frequenza lezioni

  • WEB REASONING

    Al fine di poter comprendere pienamente gli argomenti del corso e le tecniche illustrate, la frequenza delle lezioni è fortemente consigliata.

  • LABORATORIO

    Al fine di poter comprendere pienamente gli argomenti del corso e le tecniche illustrate, la frequenza delle lezioni è fortemente consigliata.


Contenuti del corso

  • WEB REASONING

    - Introduzione al web semantico: motivazioni, esempi, cenni alla modellazione semantica.


    - Resource Description Framework (RDF): triple RDF, grafi RDF, Merging di grafi RDF, N-triple, Turtle.


    - SPARQL Protocol and RDF Query Language: graph pattern, query SELECT e CONSTRUCT, inferenze.


    - RDF Schema (RDFS): classi, proprietà, relazioni fra classi (subClassOf), fra proprietà (subPropertyOf) e fra proprietà e classi (domain e range). Operatori logici di combinazione di classi e proprietà. RDFS plus.


    - Ontology Web Language 2 (OWL 2): restrizioni su proprietà, su classi (someValuesFrom, allValuesFrom), restrizioni di cardinalità. Inferenze in OWL 2. Profili OWL 2 EL, OWL 2 QL, OWL 2 RL e loro applicazioni. Nozioni di contraddizione, soddisfacibilità, insoddisfacibilità in ontologie.


    - Pratiche buone e cattive per la modellazione di ontologie. Errori comuni.


    - Esempi di ontologie ed esercizi di modellazione e inferenza con Protégé.


    - Introduzione alla logica classica. Le logiche descrittive: motivazioni e nozioni base. Le logiche AL, EL, FL, ALC, ALCN. La logica alla base di OWL 2: SROIQ(D). I reasoner Pellet e Hermit.


    - Datalog. The Semantic Rule Web Language (SWRL).

  • LABORATORIO

    Esercitazioni con l'applicativo Protégé riguardanti:

    - Resource Description Framework (RDF),

    - SPARQL Protocol and RDF Query Language,

    - RDF Schema (RDFS),

    - Ontology Web Language 2 (OWL 2), \1

    - Semantic Web Rule Language (SWRL).

     

    Uso dei ragionatori Hermit e Pellet.


Testi di riferimento

  • WEB REASONING
    1. A semantic Web Primer (third edition). Grigoris Antoniou, Paul Groth, Frank van Harmelen, and Rinke Hoekstra, 2012. The MIT Press, Cambrigde, Massachusetts, London, England.
    2. Semantic Web for the Working Ontologist (Second Edition). Dean Allemang and James Hendler, 2011. Elsevier.

  • LABORATORIO
    1. A semantic Web Primer (third edition). Grigoris Antoniou, Paul Groth, Frank van Harmelen, and Rinke Hoekstra, 2012. The MIT Press, Cambrigde, Massachusetts, London, England.
    2. Semantic Web for the Working Ontologist (Second Edition). Dean Allemang and James Hendler, 2011. Elsevier.


Programmazione del corso

WEB REASONING
 *ArgomentiRiferimenti testi
1*Il linguaggio Resource Description Framework (RDF)Cap. 3 di 2), cap. 2 di 1) e materiale integrativo 
2*Il linguaggio di interrogazione SPARQLCap. 3 di 1), cap 5) e 6) di 2) e materiale integrativo 
3*Il linguaggio RDFSchemaCap. 7 e 8 di 2) e materiale integrativo 
4*Esempi di vocabolari:FOAF e SKOSCap. 9 e 10 di 2) e materiale integrativo 
5*Web Ontology Language (OWL)Cap. 4 di 1) e cap. 11 e 12 di 2) e materiale integrativo 
6*Semantic Web Rule Language (SWRL)Materiale integrativo 
LABORATORIO
 *ArgomentiRiferimenti testi
1*Esercizi su Resource Description Framework (RDF)Cap. 3 di 2), cap. 2 di 1) e materiale integrativo  
2*Esercizi su SPARQLCap. 3 di 1), cap 5) e 6) di 2) e materiale integrativo  
3*Esercizi su RDFSchemaCap. 7 e 8 di 2) e materiale integrativo  
4*Esempi di vocabolari:FOAF e SKOSCap. 9 e 10 di 2) e materiale integrativo  
5*Esercizi su Web Ontology Language (OWL)Cap. 4 di 1) e cap. 11 e 12 di 2) e materiale integrativo  
6*Esercizi su SWRLMateriale integrativo  
* Conoscenze minime irrinunciabili per il superamento dell'esame.

N.B. La conoscenza degli argomenti contrassegnati con l'asterisco è condizione necessaria ma non sufficiente per il superamento dell'esame. Rispondere in maniera sufficiente o anche più che sufficiente alle domande su tali argomenti non assicura, pertanto, il superamento dell'esame.

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

  • WEB REASONING

    Progetto software sugli argomenti del corso.

    Il progetto potrà anche essere sviluppato in piccoli gruppi (di tre o quattro persone).

    In quest’ultimo caso il lavoro svolto da ciascun partecipante dovrà essere ben documentato.

  • LABORATORIO

    Progetto software sugli argomenti del corso.

    Il progetto potrà anche essere sviluppato in piccoli gruppi (di tre o quattro persone).

    In quest’ultimo caso il lavoro svolto da ciascun partecipante dovrà essere ben documentato.


Esempi di domande e/o esercizi frequenti

  • WEB REASONING

    Durante la discussione del progetto, in data d'appello d'esame, lo studente verrà sottoposto a delle domande riguardanti la motivazione di alcune scelte nel design dell'ontologia e delle domande teoriche riguardanti costrutti ed operatori utilizzati.

  • LABORATORIO

    Durante la discussione del progetto, in data d'appello d'esame, lo studente verrà sottoposto a delle domande riguardanti la motivazione di alcune scelte nel design dell'ontologia e delle domande teoriche riguardanti costrutti ed operatori utilizzati.