Khóa luận Nghiên cứu, tìm hiểu và xây dựng ứng dụng với Semantic Web

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

BỘ MÔN HỆ THỐNG THÔNG TIN

NGUYỄN THÚC DUY ANH

NGUYỄN THỊ KHÁNH HÒA

NGHIÊN CỨU, TÌM HIỂU VÀ XÂY DỰNG ỨNG

DỤNG VỚI SEMANTIC WEB

KHOÁ LUẬN CỬ NHÂN TIN HỌC

TP. HCM, NĂM 2005

i

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

BỘ MÔN HỆ THỐNG THÔNG TIN

NGUYỄN THÚC DUY ANH – 0112171

NGUYỄN THỊ KHÁNH HÒA – 0112219

NGHIÊN CỨU, TÌM HIỂU VÀ XÂY DỰNG ỨNG

DỤNG VỚI SEMANTIC WEB

KHÓA LUẬN CỬ NHÂN TIN HỌC

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

TS. NGUYỄN TRẦN MINH THƯ.

NIÊN KHÓA 2001 - 2005

Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu, tìm hiểu và xây dựng ứng dụng với

Nhaän xeùt cuûa Giaùo vieân phaûn bieân

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

iii

Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu, tìm hiểu và xây dựng ứng dụng với

Nhaän xeùt cuûa Giaùo vieân höôùng daãn

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu, tìm hiểu và xây dựng ứng dụng với

LÔØI CAÛM ÔN

Chuùng em xin chaân thaønh caûm ôn khoa Coâng Ngheä Thoâng Tin, Tröôøng

Ñaïi Hoïc Khoa hoïc Töï nhieân ñaõ hoã trôï taïo nhieàu ñieàu kieän thuaän lôïi cho chuùng

em trong quaù trình hoïc taäp cuõng nhö quaù trình thöïc hieän ñeà taøi toát nghieäp.

Chuùng em xin ghi nhaän loøng bieát ôn saâu saéc ñeán ThSâ Nguyeãn Traàn

Minh Thö ñaõ taän tình höôùng daãn, truyeàn ñaït cho em nhöõng kieán thöùc quí baùu

cuøng vôùi nhöõng lôøi ñoäng vieân khuyeán khích cuûa Coâ trong nhöõng luùc chuùng em

gaëp khoù khaên, trôû ngaïi khi thöïc hieän ñeà taøi.

Chuùng em cuõng xin chaân thaønh caûm ôn quyù Thaày Coâ trong Khoa CNTT

ñaõ taän tình giaûng daïy, trang bò cho chuùng em nhöõng kieán thöùc caàn thieát trong

suoát quaù trình hoïc taäp vaø nghieân cöùu taïi Khoa.

Con xin ghi nhôù coâng ôn cuûa ba meï ñaõ sinh thaønh, nuoâi döôõng vaø daïy doã

con tröôûng thaønh nhö ngaøy hoâm nay. Ba meï luoân laø choã döïa tinh thaàn vöõng

chaéc cho con khi con vaáp ngaõ vaø gaëp nhöõng khoù khaên trong cuoäc soáng.

Cuoái cuøng chuùng toâi xin gôûi lôøi caûm ôn ñeán baïn beø ñaõ hoûi thaêm, ñoäng

vieân vaø giuùp ñôõ chuùng toâi trong quaù trình thöïc hieän ñeà taøi, ñaëc bieät toâi xin gôûi lôøi

caûm ôn chaân thaønh ñeán baïn Vuõ Baù Quang ñaõ giuùp ñôõ chuùng toâi raát nhieàu khi

chuùng toâi gaëp khoù khaên trong luùc thöïc hieän ñeà taøi.

Maëc duø toâi ñaõ noã löïc heát söùc ñeå hoaøn thaønh toát ñeà taøi cuûa mình nhöng duø

sao nhöõng ñieàu sai soùt trong ñeà taøi laø ñieàu khoâng theå traùnh khoûi, kính mong

Thaày Coâ thoâng caûm vaø taän tình chæ baûo cho chuùng em, mong caùc baïn ñoùng goùp

yù kieán ñeå chuùng em coù theå hoaøn thieän ñeà taøi cuûa mình hôn.

TP. Hoà Chí Minh 7/2005

Nhoùm thöïc hieân

Nguyeãn Thuùc Duy Anh - Nguyeãn Thò Khaùnh Hoøa

Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu, tìm hiểu và xây dựng ứng dụng với

MỤC LỤC

Chương 1 GIỚI THIỆU SEMANTIC WEB .........................................................5

1.1

1.2

World Wide Web và những hạn chế của nó ...................................................5

Sự ra đời của Semantic Web...........................................................................6

1.2.1

1.2.2

1.2.3

1.3

1.3.1

1.3.2

Semantic Web là gì? ................................................................................7

Semantic Web mang lại những gì?..........................................................9

Kiến trúc Semantic Web........................................................................11

Hoạt động của W3C về Semantic Web.........................................................21

Nhóm quan tâm đến Semantic Web (Semantic Web Interest)...............21

Nhóm hoạt động và phát triển Semantic (Web Semantic Web Best

Practices and Deployment Working )...................................................................21

1.3.3

1.3.4

1.3.5

Nhóm hoạt động truy xuất dữ liệu(Data Access Working)....................22

Nhóm RDF Core....................................................................................22

Nhóm WebOnt.......................................................................................22

Chương 2 CÁC NGÔN NGỮ SEMANTIC WEB...............................................23

2.1

2.2

2.3

2.4

2.5

XML (eXtensible Markup Language) – Ngôn ngữ đánh dấu mở rộng ........23

DTDs và XML Schema.................................................................................25

RDF - Biểu diễn dữ liệu về dữ liệu...............................................................26

RDF Schema - Định nghĩa RDF vocabulary ................................................28

DAML+OIL (DARPA Agent Markup Language + Ontology Inference

Layer)31

2.5.1

Giới thiệu về DAML :............................................................................31

Tại sao sử dụng DAML? .......................................................................33

2.5.2

Chương 3 RDF – NẾN TẢNG CỦA SEMANTIC WEB....................................35

Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu, tìm hiểu và xây dựng ứng dụng với

3.1

3.2

Giới thiệu.......................................................................................................35

Các khái niệm cơ bản....................................................................................35

3.2.1

3.2.2

Namespace và cách khai báo .................................................................35

Qualified name(QName) và cách sử dụng.............................................36

Mô hình RDF ( RDF Model).................................................................37

Tripple và cách sử dụng namespace ......................................................42

Kiểu dữ liệu có cấu trúc và Blank node.................................................44

3.2.3

3.2.4

3.2.5

3.3

3.3.1

3.3.2

Cấu trúc RDF/XML ......................................................................................47

Cú pháp RDF/XML cơ bản ...................................................................47

RDF Container.......................................................................................50

RDF Collection .............................................................................................55

RDF Schema .................................................................................................58

3.4

3.5

3.5.1

3.5.2

3.5.3

3.6

Chương 4 TRUY VẤN DỮ LIỆU TRONG RDF................................................75

Giới thiệu ...............................................................................................58

Định nghĩa class (lớp)............................................................................59

Định nghĩa property( thuộc tính) ...........................................................61

FOAF : Sự mở rộng của RDF .......................................................................67

4.1

4.2

4.3

4.4

4.5

Giới thiệu.......................................................................................................75

Tạo một câu truy vấn đơn giản......................................................................76

Cú pháp của câu truy vấn.............................................................................77

Những dạng cú pháp khác.............................................................................79

Ràng buộc dữ liệu .........................................................................................81

4.5.1

4.5.2

Thêm vào kiểu Optional ........................................................................82

Ràng buộc trong khối Optional..............................................................83

Nhiều khối Optional...............................................................................84

Khối Optional lồng nhau........................................................................85

4.5.3

4.5.4

4.6

Các phép toán và điều kiện trên câu truy vấn ...............................................86

Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu, tìm hiểu và xây dựng ứng dụng với

4.6.1

4.6.2

4.6.3

4.6.4

4.6.5

Phép hội .................................................................................................86

Phép chiếu..............................................................................................87

DISTINCT .............................................................................................87

ORDER BY ...........................................................................................88

LIMIT ....................................................................................................89

4.7

4.8

Lựa chọn biến được trả về.............................................................................89

Các toán tử trong ngôn ngữ SPARQL ..........................................................92

4.8.1

4.8.2

sop:RDFterm-equal................................................................................94

sop:isURI ...............................................................................................94

sop:isBLANK ........................................................................................95

sop:isLiteral ...........................................................................................96

sop:logical-or .........................................................................................96

sop:logical-and.......................................................................................96

sop:str.....................................................................................................96

so:lang....................................................................................................96

sop:datatype ...........................................................................................96

4.8.3

4.8.4

4.8.5

4.8.6

4.8.7

4.8.8

4.8.9

Chương 5 CÁC ỨNG DỤNG SEMANTIC WEB...............................................97

5.1

5.1.1

5.1.2

Các lĩnh vực ứng dụng ..................................................................................97

Search Engine ........................................................................................97

Khung làm việc để quản lý tri thức - Framework for Knowledge

Management .........................................................................................................98

5.1.3

5.1.4

5.1.5

Internet Agent ......................................................................................100

Push System.........................................................................................100

Relationship .........................................................................................100

5.2

5.3

5.4

Các ứng dụng & dự án hiện có....................................................................101

Các công cụ phát triển.................................................................................101

Giới thiệu Semantic Search Engine ............................................................101

Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu, tìm hiểu và xây dựng ứng dụng với

5.4.1

5.4.2

Giới thiệu: ............................................................................................101

So sánh giữa Search Engine truyền thống( Keyword/Free-Text Search

Engine) và Semantic Search Engine: .................................................................102

Chương 6 ỨNG DỤNG MINH HỌA : TÌM KIẾM THÔNG TIN CỦA MỘT

NGƯỜI, MỘT NHÓM NGƯỜI VÀ KHẢ NĂNG CỦA HỌ TRONG MỘT TỔ

CHỨC

..............................................................................................................105

6.1

6.2

Giới thiệu ứng dụng ...................................................................................105

Các yêu cầu của ứng dụng...........................................................................107

6.2.1

6.2.2

Các yêu cầu lưu trữ..............................................................................107

Các yêu cầu giao diện..........................................................................108

Các yêu cầu chức năng ........................................................................108

Các yêu cầu phi chức năng ..................................................................109

6.2.3

6.2.4

6.3

Chương 7 PHÂN TÍCH ỨNG DỤNG................................................................113

Hướng tiếp cận và giải pháp .......................................................................110

7.1

7.2

Mô hình use-case.........................................................................................113

Đặc tả use case ............................................................................................115

7.2.1

7.2.2

Chức năng Tìm Người.........................................................................115

Chức năng Tìm Nhóm Người..............................................................116

Chức năng Tìm Khả Năng...................................................................117

Chức năng Xem Thông Tin Chi Tiết...................................................118

Chức năng Xem Lược Đồ....................................................................120

Chức năng Quản Lý Người..................................................................121

Chức năng Quản Lý Nhóm Người.......................................................129

Chức năng Quản Lý Khả Năng............................................................134

7.2.3

7.2.4

7.2.5

7.2.6

7.2.7

7.2.8

Chương 8 THIẾT KẾ VÀ CÀI ĐẶT ỨNG DỤNG ..........................................141

8.1

Thiết kế dữ liệu ...........................................................................................141

Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu, tìm hiểu và xây dựng ứng dụng với

8.1.1

8.1.2

8.1.3

8.1.4

8.1.5

Xây dựng ontology PC( Person’s Competence)..................................141

Thiết kế dữ liệu mô tả tài nguyên người..............................................145

Thiết kế dữ liệu mô tả tài nguyên nhóm người....................................149

Thiết kế dữ liệu mô tả tài nguyên khả năng.........................................153

Thiết kế file RDF (persons.rdf, groups.rdf, competences.rdf) lưu trữ

toàn bộ các tài nguyên người, nhóm người và khả năng trong hệ thống. ..........156

8.1.6

8.1.7

Thiết kế file personlist.rdf, grouplist.rdf, competencelist.rdf..............160

Thiết kế file XSL để chuyển file RDF sang file SVG.........................162

8.2

8.3

Thiết kế xử lý ..............................................................................................174

Thiết kế giao diện........................................................................................187

8.3.1

8.3.2

Sơ đồ liên kết các màn hình.................................................................187

Một số màn hình chính của ứng dụng: ................................................188

Chương 9 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN........................................199

9.1

Kết luận .......................................................................................................199

Kết quả về mặt nghiên cứu ..................................................................200

9.1.1

Qua quá trình nghiên cứu và tìm hiểu về lĩnh vực Semantic Web, chúng em đã

hiểu được và ghi nhận lại một số kết quả đạt được như sau: ............................200

9.1.2

Kết quả về chương trình ứng dụng ......................................................201

9.2 Hướng phát triển .........................................................................................202

TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................203

PHỤ LỤC A 211

CÁC ỨNG DỤNG VÀ DỰ ÁN VỀ Semantic Web...............................................211

PHỤ LỤC B 215

MỘT SỐ TOOL VÀ EDITOR................................................................................215

PHỤ LỤC C222

CÁC SEMANTIC SEARCH ENGINE HIỆN CÓ................................................222

Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu, tìm hiểu và xây dựng ứng dụng với

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 0-1 Semantic Web như một sự mở rộng của World Wide Web ........................ 2

Hình 1-1 Sự hình thành và phát triển của Semantic Web ....................................... 6

Hình 1-2 Đề xuất đầu tiên về WWW của Tim Berners-Lee năm 1989...................... 7

Hình 1-3 Liên kết ngữ nghĩa giữa các nguồn khác nhau trong Semantic Web......... 9

Hình 1-4 Kiến trúc Semantic Web.......................................................................... 12

Hình 3-1 Mối quan hệ giữa các thành phần trong triple......................................... 39

Hình 3-2 Mô tả một phát biểu đơn giản bằng đồ thị................................................. 39

Hình 3-3 Biểu diễn nhiều phát biểu cho cùng một subject..................................... 40

Hình 3-4 Plain Literal biểu diễn cho tuổi của Mr John............................................. 41

Hình 3-5 KiểuTyped Literal biểu diễn cho tuổi của Mr John.................................... 42

Hình 3-6 Typed Literal biểu diễn cho ngày tháng. .................................................. 42

Hình 3-7 Tạo địa chỉ(address) cho Mr John............................................................ 45

Hình 3-8 Sử dụng một blank Node. ........................................................................ 46

Hình 3-9 Mô tả 1 bag container đơn giản. .............................................................. 52

Hình 3-10 Mô tả 1 Alt container đơn giản. .............................................................. 53

Hình 3-11 Mô tả một RDF : Collection. ................................................................... 56

Hình 3-12 Mô tả lớp và các lớp con........................................................................ 60

Hình 3-13 Không gian domain và range của thuộc tính.......................................... 62

Hình 6-1 Mô hình biểu diễn sự liên kết giữa các loại dữ liệu............................... 111

Hình 7-1 Mô hình Use case cho phân hệ người dùng ........................................... 113

Hình 7-2 Mô hình Use Case cho phân hệ người quản trị (admin) ......................... 114

Hình 7-3 Mô tả chức năng tìm người................................................................... 115

Hình 7-4 Mô tả chức năng tìm nhóm người.......................................................... 116

Hình 7-5 Mô tả chức năng tìm khả năng............................................................... 117

Hình 7-6 Mô tả chức năng xem thông tin chi tiết................................................... 119

Hình 7-7 Mô tả chức năng xem lược đồ. .............................................................. 120

Hình 7-8 Mô tả chức năng thêm người................................................................. 122

Hình 7-9 Mô tả chức năng xoá người................................................................... 123

Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu, tìm hiểu và xây dựng ứng dụng với

Hình 7-10 Mô tả chức năng sửa thông tin người.................................................. 125

Hình 7-11 Mô tả chức năng cập nhật một trang web liên quan đến nhiều người . 127

Hình 7-12 Mô tả chức năng cập nhật địa chỉ những trang web liên quan đến một

người . ................................................................................................................... 129

Hình 7-13 Mô tả chức năng thêm nhóm người..................................................... 130

Hình 7-14 Mô tả chức năng xoá nhóm người....................................................... 131

Hình 7-15 Mô tả chức năng sửa thông tin nhóm người........................................ 133

Hình 7-16 Mô tả chức năng thêm khả năng.......................................................... 135

Hình 7-17 Mô tả chức năng xoá khả năng............................................................ 137

Hình 7-18 Mô tả chức năng sửa thông tin khả năng............................................. 139

Hình 8-1 Đồ thị biểu diễn thông tin của một cá nhân. ........................................... 147

Hình 8-2 Đồ thị biểu diễn thông tin của một nhóm nghiên cứu............................. 151

Hình 8-3 Đồ thị biểu diễn thông tin của một khả năng. ......................................... 154

Hình 8-4 Mô hình dữ liệu cấp nâng cấp................................................................ 157

Hình 8-5 Mô hình dữ liêu cuối cùng....................................................................... 161

Hình 8-6 Sơ đồ Sequence Diagram cho chức năng tìm người............................. 175

Hình 8-7 Sơ đồ Collaboration Diagram cho chức năng tìm người....................... 176

Hình 8-8 Sơ đồ Sequence Diagram cho chức năng hiển thị thông tin.................. 177

Hình 8-9 Sơ đồ Collaboration Diagram cho chức năng hiển thị thông tin............. 178

Hình 8-10 Sơ đồ Sequence Diagram cho chức năng thêm người........................ 179

Hình 8-11 Sơ đồ Sequence Diagram cho chức năng thêm người........................ 180

Hình 8-12 Sơ đồ Sequence Diagram cho chức năng xóa người.......................... 181

Hình 8-13 Sơ đồ Collaboration Diagram cho chức năng xóa người..................... 182

Hình 8-14 Sơ đồ Sequence Diagram cho chức năng cập nhật người.................. 183

Hình 8-15 Sơ đồ Collaboration Diagram cho chức năng cập nhật người............ 184

Hình 8-16 Sơ đồ Sequence Diagram cho chức năng cập nhật trang Web liên quan

cho cá nhân. .......................................................................................................... 185

Hình 8-17 Sơ đồ Collaboration Diagram cho chức năng cập nhật người trang Web

liên quan. ............................................................................................................... 186

Hình 8-18 Sơ đồ liên kết các màn hình................................................................. 187

Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu, tìm hiểu và xây dựng ứng dụng với

Hình 8-19 Giao diện chính của hệ thống người dùng........................................... 188

Hình 8-20 Giao diện chính của phân hệ admin..................................................... 189

Hình 8-21 Giao diện tìm người.............................................................................. 190

Hình 8-22 Giao diện xem thông tin chi tiết............................................................ 191

Hình 8-23 Giao diện thực hiện chức năng xem chi tiết bằng lược đồ................... 192

Hình 8-24 Giao diện cập nhật thông tin. ............................................................... 193

Hình 8-25 Giao diện thực hiện chức năng thêm người mới vào hệ thống............ 194

Hình 8-26 Giao diện thực hiên chức năng xóa người ra khỏi vào hệ thống. ........ 195

Hình 8-27 Giao diện thực hiên chức năng sửa thông tin một người trong hệ thống.

............................................................................................................................... 196

Hình 8-28 Giao diện của chức năng cập nhật thông tin thông qua URL............... 197

Hình 8-29 Giao diện của chức năng cập nhật thông tin thông qua tên................. 198

Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu, tìm hiểu và xây dựng ứng dụng với

ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT

Đề Tài: Nghiên cứu, tìm hiểu, và xây dựng ứng dụng với Semantic Web

GiáoViên Hướng Dẫn: ThS NGUYỄN TRẦN MINH THƯ.

Sinh Viên Thực Hiện:

Nguyễn Thúc Duy Anh-0112171 Nguyễn Thị Khánh Hòa – 0112219.

I. Mục Đích

Nghiên cứu, tìm hiểu về Semantic Web, lĩnh vực đang được xem là có tiềm năng cực

lớn cho việc giải quyết các vấn đề về Web hiện nay.

Áp dụng các kiến thức thu thập được để xây dựng một ứng dụng minh họa.

II. Nội Dung

Gồm hai phần:

1. Tổng Quan Về Semantic Web

2. Xây Dựng Ứng Dụng Minh Họa EPERSON APPLICATION.

Phần I: Tổng Quan Về Semantic Web

•

Giới thiệu Semantic Web.

Các ngôn ngữ Semantic Web .

RDF - Nền tảng của Semantic Web .

Ngôn ngữ truy vấn dữ liệu trong RDF .

Các ứng dụng Semantic Web

Phần II: Xây Dựng Ứng Dụng EPerson Application

•

Mô tả ứng dụng.

Phân tích ứng dụng.

Thiết kế và cài đặt ứng dụng.

Kết luận và hướng phát triển.

III. Công Cụ

•

Các ngôn ngữ sử dụng: XML, XMLS, RDF/XML, RDF, RDFS, OWL, …

Các softwares và tools hỗ trợ việc xây dựng ứng dụng: SVG Viewer, RDF Editor...

IV. Kết Quả

•

Báo cáo Luận Văn: với những nội dung đề cập ở trên.

Ứng dụng minh họa: EPerson Application.

TPHCM, Ngày 13 tháng 7 năm 2005

Sinh viên Thực Hiện

Giáo Viên Hướng Dẫn

ThS Nguyễn Trần Minh Thư

Nguyễn Thúc Duy Anh

Nguyễn Thị Khánh Hòa

xiv

Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu, tìm hiểu và xây dựng ứng dụng với

Như John Naisbitt đã nói:

" Chúng ta đang chìm ngập trong thông tin nhưng lại khát khao tri thức "

Đúng vậy, World Wide Web chứa một lượng thông tin khổng lồ, chúng được

tạo ra từ các tổ chức, cộng đồng và nhiều cá nhân với nhiều lý do khác nhau. Người

sử dụng Web có thể dễ dàng truy cập những thông tin này bằng cách chỉ ra địa chỉ

URL – Uniform Resource Locator và theo các liên kết để tìm ra các tài nguyên liên

quan khác.

Tính đơn giản của Web hiện nay đã dẫn đến một số mặt hạn chế. Chẳng hạn

như chúng ta có thể dễ dàng bị lạc hay phải đối đầu với một lượng thông tin không

hợp lý và không liên quan được trả về từ kết quả tìm kiếm trên Web. Một ví dụ minh

họa cho vấn đề được đề cập ở trên là giả sử chúng ta muốn tìm toàn bộ các tài liệu

được viết bởi Eric Miller. Nhưng với chức năng tìm kiếm trên Web hiện nay, kết quả

trả về có thể là tất cả các thông tin khác trên Web có đề cập đến Eric hay/và Miller

như sổ nhật kí, danh bạ điện thoại, …. . Vấn đề tương tự cũng xuất hiện khi ta tìm

kiếm các tài nguyên về Marja, kết quả tìm thấy là bất kì thông tin nào liên quan đến

Marja như tên của một người hoặc là tên của một địa danh.... Hoặc khi chúng ta

muốn tìm thông tin của một chuyên gia về XML, nhưng với kết quả tìm kiếm hiện tại

chỉ cho ra một kết quả khổng lồ như các tài liệu liên quan đến XML , các ứng dụng

hay công cụ về XML mà không cho ra chính xác thông tin mà chúng ta cần tìm kiếm.

Như vậy câu hỏi đặt ra là làm thế nào để chúng ta có được một kết quả tìm kiềm chính

xác và nhanh chóng theo đúng những gì mà chúng ta mong muốn?.

Các kĩ thuật Web hiện nay đã cản trở khả năng phát triển thông tin của nó.

Tính đơn giản của các kĩ thuật này đã gây ra hiện tượng thắt cổ chai, tạo khó khăn

1

Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu, tìm hiểu và xây dựng ứng dụng với

trong việc tìm kiếm, rút trích, bảo trì, và phát sinh thông tin. Máy tính chỉ được dùng

như những thiết bị gửi và trả thông tin , chúng không thể truy xuất được những nội

dung thật sự cần và do đó chúng chỉ hỗ trợ ở một mức giới hạn nào đó trong việc truy

xuất và xử lý thông tin. Kết quả tất yếu là con người (người sử dụng) phải gánh trên

vai trách nhiệm không những truy cập và xử lý thông tin mà còn rút trích và thông

dịch mọi thông tin.

Để khắc phục các yếu điểm của Web hiện tại khái niệm “Semantic Web” đã ra

đời. Và khái niệm này đã được Tim Berners-Lee định nghĩa như sau:

“Semantic Web như một sự mở rộng của web hiện tại mà trong đó thông tin

được xử lý một cách tự dộng bằng máy tính, làm cho máy tính và con người có thể

hợp tác với nhau” .

Hình 0-1 Semantic Web như một sự mở rộng của World Wide Web

Như vậy Semantic Web là một mạng lưới các thông tin được liên kết theo một

cách thức để máy có thể dễ dàng xử lý thông tin ở mức độ toàn cầu. Chúng ta có thể

hiểu đơn giản về nó như là một cách trình bày dữ liệu có hiệu quả trên mạng toàn cầu,

2

Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu, tìm hiểu và xây dựng ứng dụng với

hoặc là một cơ sở dữ liệu được kết nối toàn cầu. Kỹ thuật Web hiện tại chỉ cho phép

chúng ta lưu trữ thông tin và tìm kiếm thông tin trên những thông tin đã được lưu trữ.

Chính vì vậy mà sự ra đời của Semantic Web là một bước tiến vượt bậc so với kỹ

thuật Web hiện tại dựa vào khả năng làm việc với thông tin của chúng thay vì chỉ đơn

thuần là lưu trữ thông tin.

Với sự lớn mạnh và khả năng lưu trữ thông tin ngữ nghĩa, Semantic Web sẽ trở

thành một thế hệ Web cho tương lai, thế hệ Web mà chúng ta đang chờ đợi. Và đó

cũng là lý do đề tài “Nghiên cứu, tìm hiểu và xây dựng ứng dụng với Semantic

Web” được chúng em quan tâm và chọn làm khóa luận tốt nghiệp .

Với mục tiêu nghiên cứu, tìm hiểu, và xây dựng ứng dụng với Semantic

Web. Luận văn được chia làm hai phần:

Phần 1: Tổng Quan Về Semantic Web: Phần này đề cập đến những kiến

thức nền tảng về Semantic Web, bao gồm các kiến trúc, khái niệm, ứng dụng điển

hình, cũng như các công cụ và ngôn ngữ để xây dựng các ứng dụng Semantic Web.

Bao gồm các chương sau:

Chương 1: Giới thiệu Semantic Web .

Chương 2: Các ngôn ngữ Semantic Web .

Chương 3: RDF- Nền tảng của Semantic Web .

Chương 4: Truy vấn dữ liệu trong RDF .

Chương 5: Các ứng dụng và công cụ phát triển Semantic Web .

Phần 2: Xây dựng ứng dụng Tìm Kiếm Thông Tin Của Một Người, Nhóm

Người Và Khả Năng Của Họ Trong Một Tổ Chức . Bao gồm các chương sau:

Chương 6: Mô tả ứng dụng.

Chương 7: Phân tích ứng dụng.

Chương 8: Thiết kế và cài đặt ứng dụng.

Chưong 9: Kết luận và hướng phát triển.

3

Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu, tìm hiểu và xây dựng ứng dụng với

Trong luận văn này nhóm chúng em sẽ cố gắng trình bày các kết quả nghiên

cứu một cách có hệ thống và dễ hiểu nhằm đóng một phần kiến thức có giá trị cho

những ai quan tâm đến lĩnh vực Semantic Web .

Chúng em cũng đã cố gắng rất nhiều để luận văn đạt được kết quả tốt nhất. Tuy

nhiên do kinh nghiệm còn non trẻ và trong một thời gian ngắn nên những sai sót xảy

ra là điều không tránh khỏi. Chúng em xin chân thành cảm ơn và trân trọng tiếp thu

tất cả những ý kiến đóng góp của quý thầy cô và bạn bè để luận văn được hoàn thiện

hơn.

4

Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu, tìm hiểu và xây dựng ứng dụng với

Chương 1 GIỚI THIỆU SEMANTIC WEB

1.1 World Wide Web và những hạn chế của nó

Hệ thống mạng toàn cầu đã trở nên rộng khắp thông qua một loạt các tiêu

chuẩn được thiết lập rộng rãi và đảm bảo được các thành phần ở các mức độ khác

nhau. Giao thức TCP/IP đảm bảo rằng chúng ta không phải lo lắng về việc chuyển

từng bit dữ liệu thông qua hệ thống mạng nữa. Tương tự như vậy, HTTP và HTML đã

cung cấp các cách tiêu biểu để có thể nhận thông tin và trình diễn các tài liệu siêu văn

bản.

Tuy nhiên, có một khối lượng khổng lồ các tài nguyên trên Web, điều này làm

nảy sinh vấn đề nghiêm trọng là làm thế nào để tìm kiếm chính xác tài nguyên mình

mong muốn. Dữ liệu trong các file HTML hữu ích trong một vài ngữ cảnh nhưng vô

nghĩa đối với những ngữ cảnh khác. Thêm vào đó HTML không thể mô tả về dữ liệu

đóng gói trong nó.

Ví dụ, chúng ta biết mã vùng (PostCode) và muốn tìm địa chỉ của nó. Vì mỗi

quốc gia có tên hệ thống mã vùng khác biệt và vì Web không biểu diễn được mối liên

hệ này, nên chúng ta không nhận được điều chúng ta mong đợi. Trái lại, đối với

Semantic Web, chúng ta có thể chỉ ra kiểu của mối liên hệ này; ví dụ, Zip Code tương

đương với PostCode.

Vì vậy, nếu như các thành phần chính yếu của dữ liệu trong Web trình bày theo

dạng thức thông thường, thì thật khó sử dụng dữ liệu này một cách phổ biến. Một

thiếu sót của Web hiện nay là thiếu cơ cấu hiệu quả để chia sẻ dữ liệu khi ứng dụng

được phát triển một cách độc lập. Do dó cần phải mở rộng Web để máy có thể hiểu,

tích hợp dữ liệu, cũng như tái sử dụng dữ liệu thông qua các ứng dụng khác nhau.

5

Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu, tìm hiểu và xây dựng ứng dụng với

1.2 Sự ra đời của Semantic Web

Thế hệ web đầu tiên bắt đầu với những trang HTML thủ công, thế hệ thứ hai

đã tạo nên một bước cho máy thực hiện và thường là các trang HTML động. Các thế

hệ web này mang ý nghĩa cho con người thao tác trực tiếp ( đọc , duyệt , điền vào

mẫu). Thế hệ web thứ ba được gọi là “ Semantic Web ” , mang mục đích là thông tin

sẽ do máy xử lý. Điều này trùng khớp với quan điểm của Tim Berners-Lee đã mô tả

trong cuốn sách gần đây nhất của ông “Weaving the Web” [Berners-Lee, 1999].

Semantic Web sẽ làm cho các dịch vụ thông minh hơn ví dụ như môi giới thông tin,

tác nhân tìm kiếm, bộ lọc thông tin v.v. Những dịch vụ thông minh trên hệ thống web

giàu ngữ nghĩa sẽ như thế chắc hẳn sẽ vượt trội hơn những phiên bản sẵn có hiện tại

của các dịch vụ này, mà chỉ giới hạn về chức năng.

Web tương lai

HTML, XML, RDF

(Semantic Web)

Web hiện tại

HTML, XML

(nhiều ngữ nghĩa hơn)

Web năm 1995

HTML

(ít ngữ nghĩa)

Hình 1-1 Sự hình thành và phát triển của Semantic Web .

6