Εφαρμογή Τεχνολογιών του Σημασιολογικού Ιστού στη Διαχείριση Γνώσης στα Πλαίσια της Ηλεκτρονικής Τραπεζικής

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΔΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ «ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗ» Εφαρμογή Τεχνολογιών του Σημασιολογικού Ιστού στη Διαχείριση Γνώσης στα Πλαίσια της Ηλεκτρονικής Τραπεζικής Διπλωματική Εργασία της Γεωργίας Γκατσώνη (Α.Ε.Μ 195) Επιβλέπων Καθηγητής: Νικόλαος Βασιλειάδης Θεσσαλονίκη Ιούνιος 2009

2

3 Πρόλογος Το 1992 ο Tim Berners- Lee,παρουσίασε τον Παγκόσμιο Ιστό (World Wide Web), το σύστημα διασύνδεσης πληροφοριών, οι οποίες ανταλλάσσονται μεταξύ των χρηστών μέσω των υπολογιστών τους. Η συνεχής τεχνολογική πρόοδος, οδήγησε σε νέους τρόπους αναζήτησης και διάχυσης πληροφοριών. Πλέον, αυτά τα δύο γίνονται από τις μηχανές και ο Παγκόσμιος Ιστός εξελίσσεται στο Web 3.0, στον Σημασιολογικό Ιστό στον οποίο τα δεδομένα καθίστανται κατανοητά από τις μηχανές. Ο Σημασιολογικός Ιστός είναι άμεσα συνυφασμένος με τη Διαχείριση της Γνώσης και οι εφαρμογές των τεχνολογιών του Σημασιολογικού Ιστού στη Διαχείριση της Γνώσης είναι ένα κομμάτι της παρούσας εργασίας. Καθώς η τεχνολογία εξελίσσεται σε όλους τους τομείς, έτσι και στον τραπεζικό τομέα έχει εισβάλει το διαδίκτυο με την δημιουργία της ηλεκτρονικής τραπεζικής (e- banking). Το πώς ο Σημασιολογικός Ιστός επιδρά στην ηλεκτρονική τραπεζική θα μελετηθεί στην εργασία θεωρητικά, αλλά και με την ανάπτυξη, με τη βοήθεια του συντάκτη Protégé 3.4, μίας οντολογίας e- banking που προσπαθεί να εξηγήσει τον τρόπο που λειτουργεί η ηλεκτρονική τραπεζική, με τους πελάτες της, τα προϊόντα που μπορούν να κατέχουν και τις συναλλαγές που μπορούν να πραγματοποιήσουν. Θα ήθελα να ευχαριστήσω θερμά τον καθηγητή μου και πρώτο επιβλέποντα της διπλωματικής εργασία κύριο Νικόλαο Βασιλειάδη, Επίκουρο Καθηγητή του Τμήματος Πληροφορικής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης, για την άμεση ανταπόκριση σε βοήθεια και την καθοδήγηση που μου παρείχε καθ όλη τη διάρκεια της εκπόνησης της διπλωματικής εργασίας, αλλά και την Καλλιόπη Κράβαρη, υποψήφια Διδάκτορα του τμήματος Πληροφορικής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης, για τις εύστοχες διορθώσεις στο κείμενο. Θα ήθελα να ευχαριστήσω ακόμα την οικογένειά μου και τον μνηστήρα μου για την ενθάρρυνση, την υποστήριξη και την κατανόηση που υπέδειξαν τα δύο τελευταία χρόνια, μέχρι την ολοκλήρωση του Μεταπτυχιακού Προγράμματος. Γκατσώνη Γεωργία Ιούνιος 2009 iii

4

5 Περιεχόμενα Πρόλογος... iii Περιεχόμενα...v 1. Εισαγωγή Επισκόπηση Εννοιών Από τον Παγκόσμιο Ιστό στον Σημασιολογικό Ιστό Η αρχιτεκτονική του Σημασιολογικού Ιστού Τεχνολογίες του Σημασιολογικού Ιστού Μεταδεδομένα Οντολογίες Πράκτορες Η Διαχείριση Γνώσης (Knowledge management) Ορισμός και πλεονεκτήματα Σημασιολογικός Ιστός και Διαχείριση Γνώσης Τι είναι το e- banking; Ποιοι οι τομείς του; Που πάσχει; Ορισμός του e-banking Διακρίσεις Επιτυχία της ηλεκτρονικής τραπεζικής Μειονεκτήματα της ηλεκτρονικής τραπεζικής Ο Σημασιολογικός Ιστός στη Διαχείριση Γνώσης στα πλαίσια του e- Banking Διαχείριση Γνώσης και e- Banking Σημασιολογικός Ιστός και E-Banking Η Ηλεκτρονική Τραπεζική στην Ευρώπη Οι Διαδικασίες στις Τραπεζικές Λειτουργίες Εφαρμογή του Σημασιολογικού Ιστού στην ηλεκτρονική τραπεζική Εφαρμογή του Σημασιολογικού Ιστού στο ηλεκτρονικό εμπόριο (e- Commerce) Θεωρία Οντολογιών Η Γλώσσα Οντολογιών Διαδικτύου OWL Η OWL- Lite...32 v

6 Η OWL- DL H OWL- Full Ορολογία Οντολογιών και Κανόνες Σύνταξης Ontology Editor Protégé E- Banking Ontology Κλάσεις και Υποκλάσεις Η Κλάση Customer H Υποκλάση Business Η Υποκλάση Individual Η Κλάση E- Product and E- Service Η Υποκλάση Business Product and Service Η Υποκλάση Registration for Business Η Υποκλάση Business Account Η Υποκλάση Business Check Η Υποκλάση Business Credit Card Η Υποκλάση Business Loan Η Υποκλάση Business Pledged Check Η Υποκλάση Business Expenses Η Υποκλάση Imports and Exports Η Υποκλάση Stock Market Η Υποκλάση Issuing Checkbook Η Υποκλάση Messages Η Υποκλάση Rates Η Υποκλάση Rate Converter Η Υποκλάση Individuals Product and Service Η Υποκλάση Registration for Individual Η Υποκλάση Individuals Account Η Υποκλάση Individuals Check Η Υποκλάση Individuals Card Η Υποκλάση Individuals Loan Η Υποκλάση Individials Pledged Check Η Υποκλάση Individuals Expenses Η Υποκλάση Issuing Checkbook Η Υποκλάση Messages...69 vi

7 Η Υποκλάση Rates Η Υποκλάση Rate Converter Η Κλάση E- Transaction Η Υποκλάση Donation Η Υποκλάση Loading Η Υποκλάση Payment Η Υποκλάση Transfer Η Υποκλάση Withdrawal Στιγμιότυπα της Οντολογία E- Banking Στιγμιότυπο BHTA S.A Cust Στιγμιότυπο Georgia Gkatsoni Cust Διαγράμματα Συμπεράσματα ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΠΗΓΕΣ ΑΠΟ ΤΟ ΔΙΑΔΙΚΤΥΟ vii

8 viii

9 1. Εισαγωγή Το 2001 ο Tim Berners- Lee οραματίστηκε για πρώτη φορά τον Σημασιολογικό Ιστό (Semantic Web), ο οποίος στο πέρασμα των χρόνων βρήκε και άλλες εφαρμογές, όπως για παράδειγμα την εφαρμογή σε ένα περιβάλλον διαχείρισης γνώσης. Όλοι οι εργάτες της γνώσης αναζητάνε πληροφορίες πάνω στο αντικείμενό τους γρήγορα και με ακρίβεια. Ο Παγκόσμιος Ιστός ικανοποιεί αυτούς που αναζητούν την γνώση από άποψη ταχύτητας, αλλά ο Σημασιολογικός Ιστός, με τον τρόπο που λειτουργεί, τον οποίο θα ερευνήσουμε στην παρούσα εργασία, παρέχει την ακρίβεια. Η Ηλεκτρονική Τραπεζική είναι ένας σχετικά καινούργιος τομέας της τραπεζικής, αποτέλεσμα της εξέλιξης της τεχνολογίας και της προσπάθειας διατήρησης πελατών και ανταγωνιστικού πλεονεκτήματος, και οι πρακτικές που την αφορούν απαιτούν εργασία βασισμένη σε γνώση, αφήνοντας έτσι περιθώρια για εισβολή του Σημασιολογικού Ιστού σε αυτή. Κύρια ευθύνη για τον διαμερισμό της Γνώσης έχουν οι Οντολογίες, οι οποίες περιγράφουν ένα θέμα με τη βοήθεια του σχετικού λεξιλογίου και αναλύουν τις σχέσεις μεταξύ των εμπλεκομένων μερών. Το W3C, για τη διευκόλυνση αυτής της διαδικασίας δημιούργησε μία γλώσσα περιγραφής των οντολογιών, οι οποίες πλέον έχουν αρχίσει να χρησιμοποιούνται σε διάφορους τομείς. Η παρούσα διπλωματική εργασία αποτελείται από 6 Κεφάλαια στα οποία προσπαθούμε να αναλύσουμε όλα όσα αναφέρθηκαν παραπάνω. Το δεύτερο κεφάλαιο περιέχει τις κύριες έννοιες που θα χρησιμοποιηθούν στην εργασία. Αναφέρεται στον Σημασιολογικό Ιστό και τις τεχνολογίες του, στη Διαχείριση της Γνώσης και τη σύνδεσή της με τον Σημασιολογικό Ιστό και τέλος δίνει πληροφορίες για την Ηλεκτρονική Τραπεζική, τα μειονεκτήματα και τα πλεονεκτήματα που προσφέρει. Το τρίτο κεφάλαιο μελετά τις τεχνολογίες του Σημασιολογικού Ιστού στη Διαχείριση Γνώσης στα πλαίσια της Ηλεκτρονικής Τραπεζικής και αναλύει κάποιες εφαρμογές του Σημασιολογικού Ιστού στο e- Banking αλλά και στο e- Commerce. Το τέταρτο κεφάλαιο μας εισάγει στη Γλώσσα Οντολογιών Διαδικτύου OWL, αναφέρει την ορολογία των Οντολογιών και τους κανόνες σύνταξης μίας οντολογίας και τέλος κάνει μία πρώτη γνωριμία με τον συντάκτη οντολογιών Protégé. 1

10 Το πέμπτο κεφάλαιο αναφέρεται στη δημιουργία μία οντολογίας e- Banking με τη βοήθεια του συντάκτη Protégé, αναλύονται όλες οι κλάσεις και υποκλάσεις της οντολογίας και δίνονται τα στιγμιότυπά της. Τέλος, το έκτο κεφάλαιο δίνει όλα τα συμπεράσματα που προκύπτουν από το σύνολο της εργασίας, προτείνει πιθανές εφαρμογές της οντολογίας, αλλά και θίγει θέματα για περαιτέρω έρευνα πάνω στο θέμα. 2

11 2. Επισκόπηση Εννοιών Στο κεφάλαιο αυτό θα κάνουμε μία επισκόπηση των βασικότερων εννοιών και θα προσπαθήσουμε να καταλάβουμε τι είναι ο Σημασιολογικός Ιστός, ποια η αρχιτεκτονική του και οι τεχνολογίες του, τι είναι η Διαχείριση της Γνώσης και πώς συνδέεται με τον Σημασιολογικό Ιστό και τέλος θα γνωρίσουμε το e- Banking, και θα αναλύσουμε τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα από την ύπαρξή του. 2.1 Από τον Παγκόσμιο Ιστό στον Σημασιολογικό Ιστό Ο Παγκόσμιος Ιστός έχει εξελίξει την κοινωνία μας σε μία κοινωνία βασισμένη στη γνώση, καθώς τόσο η καθημερινή επικοινωνία μεταξύ των ανθρώπων όσο και ο τρόπος που γίνονται πλέον οι επιχειρηματικές συναλλαγές έχουν εξελιχθεί. Ολόκληρη η φιλοσοφία μας σχετικά με τους υπολογιστές έχει πλέον αλλάξει. Από τη χρήση τους ως υπολογιστικά μέσα οι υπολογιστές πλέον χρησιμοποιούνται για την επεξεργασία πληροφοριών και τη χρήση εφαρμογών όπως οι βάσεις δεδομένων, οι επεξεργαστές κειμένων, τα παιχνίδια, αλλά και πολλές άλλες εξελιγμένες εφαρμογές. Αλλά και το περιεχόμενο του διαδικτύου απευθύνεται στην ανθρώπινη κατανάλωση. Οι άνθρωποι ψάχνουν και χρησιμοποιούν την πληροφορία, ψάχνουν ανθρώπους και έρχονται σε επαφή μαζί τους, ερευνούν καταλόγους ηλεκτρονικών και μη καταστημάτων και κάνουν παραγγελίες. Αυτό που πλέον καθιστά περισσότερο εύκολη την αναζήτηση μέσα στον παγκόσμιο ιστό είναι η ύπαρξη των μηχανών αναζήτησης. Παρόλο που ο Παγκόσμιος Ιστός δεν θα είχε τόσο μεγάλη επιτυχία αν δεν ήταν οι μηχανές αναζήτησης, πλέον παρατηρούνται και κάποια ελαττώματα αυτών [1]: Πολλά αποτελέσματα, Χαμηλή ακρίβεια. Μπορεί οι πιο σχετικές σελίδες να έχουν εμφανιστεί ύστερα από την αναζήτησή μας, αλλά και αυτές χάνονται μέσα στο πλήθος των άσχετων που εμφανίζονται. Οι πάρα πολλές μπορεί να είναι το ίδιο κακές με τις πολύ λίγες Λίγα ή καθόλου αποτελέσματα. Πολλές φορές τυχαίνει να μην παίρνουμε αποτελέσματα ή να μην εμφανίζονται καθόλου οι σημαντικές σελίδες. 3

12 Αποτελέσματα πολύ ευαίσθητα στο λεξιλόγιο. Η μηχανή αναζήτησης αντιλαμβάνεται την έννοια της λέξης που δώσαμε και για την οποία αναζητούμε αποτελέσματα διαφορετικά από ότι εμείς εννοούμε. Αποτελέσματα μόνο σε μορφή ιστοσελίδων. Πολλές φορές αναζητάμε πληροφορίες που βρίσκονται και σε άλλες μορφές εγγράφων και πρέπει ύστερα από πολλές αναζητήσεις να εξάγουμε και να συνδυάσουμε μόνοι μας τις πληροφορίες. Το βασικό εμπόδιο για να παρέχεται καλύτερη υποστήριξη στους χρήστες του διαδικτύου και να δίνονται ακριβέστερα αποτελέσματα, είναι το γεγονός ότι το περιεχόμενο του διαδικτύου δεν είναι προσβάσιμο από τις μηχανές (machineaccessible). Οι πληροφορίες αναπαριστώνται σε φυσική γλώσσα καθώς και με τη βοήθεια γραφικών και πολυμέσων. Με αυτόν τον τρόπο, οι άνθρωποι μπορούν να αντιληφθούν τις πληροφορίες, να βγάλουν συμπεράσματα και να κάνουν συνδυασμούς πληροφοριών. Όμως ο συνδυασμός πληροφοριών δεν είναι το ίδιο εύκολος ούτε για τις μηχανές καθώς απαιτείται η δύσκολη διαδικασία της ενοποίησης των διαφόρων βάσεων δεδομένων. Η μόνη λύση στο πρόβλημα αυτό είναι η δημιουργία του ιστού δεδομένων, του Σημασιολογικού Ιστού. Ο όρος Semantic Web, καθώς και η αρχιτεκτονική για την υλοποίησή του, προτάθηκαν από τον Tim Berners-Lee, τον εφευρέτη του σημερινού Παγκόσμιου Ιστού. Ο Σημασιολογικός Ιστός υιοθετήθηκε από τον World Wide Web Consortium (W3C), έναν οργανισμό που στοχεύει στην προώθηση, ανάπτυξη και εξέλιξη του Web και των πρωτοκόλλων που το υποστηρίζουν. Ο Σημασιολογικός Ιστός δεν είναι ένας διαφορετικός ιστός, αλλά απλά μια προέκταση του ήδη υπάρχοντος Web 2.0. Είναι όμως ένα διαδίκτυο, στο οποίο η πληροφορία είναι πολύ καλύτερα ορισμένη επιτρέποντας την ολοκλήρωση, την αυτοματοποίηση και την επαναχρησιμοποίηση των δεδομένων. Ο Σημασιολογικός Ιστός αποτελεί την μεγαλύτερη προσπάθεια αυτόματης ενοποίησης συστημάτων ώστε να συνεργάζονται διαλειτουργικά, σε παγκόσμιο επίπεδο. Όσον αφορά την τεχνολογία, υπάρχουν δύο είδη: αυτή που αφορά και είναι κατανοητή στους ανθρώπους και αυτή που αφορά και είναι κατανοητή στις μηχανές. Το διαδίκτυο εξελίχθηκε έτσι ώστε να γίνεται κατανοητό από τους ανθρώπους ενώ ο Ιστός του μέλλοντος προβλέπεται να αποτελεί μια παγκόσμια βάση δεδομένων και γνώσης με πληροφορίες οι οποίες θα είναι "κατανοητές" από μηχανές (machineunderstandable information). Αυτό άλλωστε ήταν και το όραμα του Tim Berners- 4

13 Lee, όταν ακόμα επινοούσε τον Παγκόσμιο Ιστό το 1989, να δημιουργήσει δηλαδή έναν ιστό δεδομένων αυτόματα επεξεργάσιμων από τις εφαρμογές, βάσει του νοήματος και όχι της μορφής της πληροφορίας. Για να γίνει η μετατροπή του σημερινού διαδικτύου στο Σημασιολογικό Ιστό, θα πρέπει το πρώτο να φτάσει στο μέγιστο των δυνατοτήτων του, να εξελιχθεί δηλαδή σε τέτοια μορφή που να παρέχει μία παγκοσμίως προσβάσιμη πλατφόρμα που να επιτρέπει σε αυτοματοποιημένα εργαλεία (πράκτορες) να επεξεργάζονται και να διαμοιράζονται δεδομένα για λογαριασμό των ανθρώπων- χρηστών του. Ο Tim Berners- Lee αναφέρει [3] ότι "Ο Σημασιολογικός Ιστός είναι μια επέκταση του σημερινού ιστού όπου η πληροφορία έχει καλά καθορισμένο νόημα, καθιστώντας τη συνεργασία μεταξύ ανθρώπων και υπολογιστών πιο αποτελεσματική". Ο Σημασιολογικός Ιστός βασίζεται στις παρακάτω τεχνολογίες: Στα URIs (Universal Resource Identifier) που είναι συμβολοσειρές που ταυτοποιούν μοναδικά μία οντότητα (ένα Web site, μία ιδιότητα, έναν άνθρωπο, ένα πράγμα κλπ) Στην γλώσσα επισημάνσεων XML που επιτρέπει στους χρήστες να προσθέτουν αυθαίρετη δομή στα έγγραφά τους, χωρίς να καθορίζει την σημασιολογία αυτής της δομής. Στην τεχνολογία RDF που χρησιμοποιείται για την αναπαράσταση δεδομένων και την ανταλλαγή γνώσης στο διαδίκτυο και Στην τεχνολογία OWL που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία και διανομή οντολογιών, υποστηρίζοντας προχωρημένη αναζήτηση στο διαδίκτυο, πράκτορες λογισμικού και διαχείριση γνώσης. Στην Εικόνα 2.1 βλέπουμε ιστορικά την εξέλιξη του Παγκόσμιου Ιστού και τις τεχνολογίες που χρησιμοποιούνταν αντίστοιχα [21]. Παρακάτω θα δούμε περισσότερο αναλυτικά την αρχιτεκτονική του Σημασιολογικού Ιστού και θα αναφέρουμε και τις αρχές που την διέπουν. 5

14 Εικόνα 2.1: Από τον Παγκόσμιο Ιστό στον Σημασιολογικό Ιστό Η αρχιτεκτονική του Σημασιολογικού Ιστού Ο Σημασιολογικός Ιστός αναπτύσσεται βήμα προς βήμα και κάθε φορά που γίνεται ένα βήμα χτίζεται και ένα επίπεδο πάνω στα προηγούμενα, με αποτέλεσμα σήμερα το μοντέλο της αρχιτεκτονικής του Σημασιολογικού Ιστού να έχει πάρει τη μορφή που φαίνεται στην Εικόνα 2.2, έτσι ακριβώς όπως την έχει δώσει ο ίδιος ο Tim Berners- Lee. Το μοντέλο αυτό περιγράφει τα κυριότερα επίπεδα του σχεδίου και του οράματος του Σημασιολογικού Ιστού. Εικόνα 2.2 Αρχιτεκτονική του Σημασιολογικού Ιστού κατά τον Tim Berners- Lee 6

15 Κατά την τοποθέτηση ενός καινούργιου επιπέδου πάνω στο άλλο ακολουθούνται πάντα δύο κανόνες: Η προς τα κάτω συμβατότητα: Οι πράκτορες που αντιλαμβάνονται πλήρως ένα επίπεδο θα πρέπει να μπορούν να μεταφράζουν και να χρησιμοποιούν πληροφορίες που είναι γραμμένες σε χαμηλότερα επίπεδα. Για παράδειγμα, πράκτορες που αντιλαμβάνονται την γλώσσα OWL των Οντολογιών θα μπορούν να εκμεταλλευθούν και όλες τις πληροφορίες γραμμένες σε RDF και RDF Schema. Η προς τα πάνω μερική κατανόηση. Οι πράκτορες αντιλαμβάνονται ότι θα πρέπει τουλάχιστον μερικώς να αντιλαμβάνονται τις πληροφορίες που παρέχονται σε υψηλότερα επίπεδα. Για παράδειγμα, ένας πράκτορας που αντιλαμβάνεται πληροφορία γραμμένη σε RDF και RDF Schema θα πρέπει να μπορεί να μεταφράζει μερικώς και τη γνώση που είναι γραμμένη σε OWL. Παρακάτω βλέπουμε την ανάλυση του μοντέλου αρχιτεκτονικής του Σημασιολογικού Ιστού. Αρχίζοντας από το κατώτερο επίπεδο, βρίσκουμε τις πληροφορίες σε φυσικό και λογικό επίπεδο. Στο φυσικό επίπεδο η κωδικοποίηση των εγγράφων γίνεται με το διεθνώς καθιερωμένο πρότυπο κωδικοποίησης χαρακτήρων Unicode, το οποίο καλύπτει όλες τις γλώσσες της υφηλίου. Η διευθυνσιοδότηση των εγγράφων στο διαδίκτυο γίνεται με τη βοήθεια των Ενιαίων Προσδιοριστικών Πόρων (Uniform Resource Identifiers- URI). Πιο πάνω βρίσκουμε την γλώσσα XML που επιτρέπει την εγγραφή δομημένων εγγράφων με τη χρήση λεξιλογίου κατανοητού από τον χρήστη. Η γλώσσα αυτή είναι ιδανική για αποστολή αρχείων μέσω του Διαδικτύου. Η RDF είναι ένα βασικό μοντέλο δεδομένων για την αναπαράσταση της πληροφορίας που σχετίζεται με τους πόρους στον Παγκόσμιο Ιστό. Η σύνταξή της βασίζεται στην XML για αυτό το λόγο και είναι πάνω από αυτήν. Η RDF Schema παρέχει τις δομές για την οργάνωση των πόρων σε ιεραρχίες. Η RDF Schema βασίζεται στην RDF. Το λεξιλόγιο των Οντολογιών βασίζεται στην RDF Schema αλλά και σε λεξιλόγια που αποτελούν επέκταση αυτής και αναπαριστούν περισσότερο περίπλοκες σχέσεις μεταξύ των αντικειμένων του διαδικτύου. 7

16 Το επίπεδο της Λογικής χρησιμοποιείται για να βελτιώσει τη γλώσσα οντολογιών με τη λογική επεξεργασία των δηλώσεων του προηγούμενου επιπέδου ενώ το επίπεδο των αποδείξεων περιλαμβάνει την συμπερασματική διαδικασία, μηχανισμούς δηλαδή και διαδικασίες εξαγωγής συμπερασμάτων που χρησιμοποιούν τη γνώση του προηγούμενου επιπέδου. Πλεονέκτημα της χρήσης της λογικής από αυτό το επίπεδο είναι η δημιουργία εξηγήσεων προς τον χρήστη σχετικά με το αποτέλεσμα στο οποίο κατέληξε, αλλά και η παρουσίαση μετά από αίτημα του χρήστη των διαδοχικών βημάτων που ακολουθήθηκαν με την παράθεση λογικών προτάσεων και δεδομένων που λήφθηκαν υπόψη. Τέλος το επίπεδο της αξιοπιστίας διασφαλίζεται με τη χρήση ψηφιακών υπογραφών. Ο δημιουργός μίας πηγής θα πρέπει να υπογράφει για να αναγνωρίζει ο πράκτορας αν η δήλωση προέρχεται από την συγκεκριμένη πηγή ή όχι. Η εμπιστοσύνη είναι το πιο σημαντικό επίπεδο γι αυτό είναι και το υψηλότερο. Το Διαδίκτυο θα επιτύχει τον τέλειο σκοπό του μόνο όταν οι χρήστες εμπιστευτούν πλήρως τις λειτουργίες του αλλά και την ποιότητα των πληροφοριών που παρέχονται Τεχνολογίες του Σημασιολογικού Ιστού Στόχος του Σημασιολογικού Ιστού είναι να δημιουργηθούν οι υποδομές ώστε να εξαχθεί και να χρησιμοποιηθεί το σύνολο των πληροφοριών από όσο το δυνατόν περισσότερες διαδικτυακές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων των απλών ιστοσελίδων του διαδικτύου, των εταιρικών βάσεων δεδομένων, των διαδικτυακών ηλεκτρονικών υπηρεσιών, των πρακτόρων, ακόμα και των οικιακών συσκευών. Με αυτόν τον νέο τρόπο οργάνωσης των δεδομένων, ύστερα από αίτηση κάποιου χρήστη που αναζητά πληροφορίες ή παρεχόμενες υπηρεσίες στο διαδίκτυο, οι ευφυείς λογισμικοί πράκτορες θα μπορούν να φιλτράρουν αποτελεσματικότερα τα δεδομένα που συλλέγουν ώστε να ανταποκρίνονται τα αποτελέσματα καλύτερα στις ανάγκες του χρήστη, αλλά και να παρουσιάζονται σε κατανοητή μορφή. Για να κινηθούμε προς αυτήν την κατεύθυνση, δημιουργήθηκε μια καινούργια γενιά τεχνολογιών και εργαλείων, τα μεταδεδομένα και οι πράκτορες, αλλά και νέες γλώσσες οι οποίες αναπαριστούν την πληροφορία σε μορφή εύκολα κατανοητή και επεξεργάσιμη από τους πράκτορες, όπως είναι οι γλώσσες XML, RDF, OWL. 8

17 Μεταδεδομένα Θεμέλιο για την ανάπτυξη του Σημασιολογικού Ιστού αποτελούν τα μεταδεδομένα (metadata). Τα μεταδεδομένα είναι δομημένες πληροφορίες που περιγράφουν, εξηγούν, εντοπίζουν ή καθιστούν περισσότερο εύκολη την χρήση και διαχείριση μιας πηγής πληροφοριών. Τα μεταδεδομένα συχνά τα αποκαλούν τα δεδομένα για τα δεδομένα ή τις πληροφορίες για τις πληροφορίες. Οι χρήστες του διαδικτύου μπορούν να τα εκμεταλλευτούν με δύο τρόπους. Ο πρώτος αφορά στην εύρεση του συνόλου των δεδομένων στα οποία ο χρήστης θα έχει πρόσβαση, ενώ ο δεύτερος αφορά στην καταγραφή του περιεχομένου, της ποιότητας και των χαρακτηριστικών ενός συνόλου δεδομένων που πρόκειται να χρησιμοποιήσει ο χρήστης. Υπάρχουν τρεις τύποι μεταδεδομένων: τα περιγραφικά (descriptive): που δίνουν πληροφορίες για την περιγραφή του περιεχομένου του αρχείου, όπως τίτλο, περίληψη, συγγραφέα, λέξεις κλειδιά τα δομικά (structural): που δίνουν πληροφορίες ώστε να συνδέεται ένα αρχείο με άλλα αρχεία έτσι ώστε να αποτελούν λογικές μονάδες, για παράδειγμα πώς διαμορφώνονται οι σελίδες ενός κεφαλαίου, και τα διοικητικά (administrative): που παρέχουν πληροφορίες που χρησιμοποιούνται για τη διαχείριση του αρχείου ή τον έλεγχο πρόσβασης σε αυτό. Για παράδειγμα, που, πότε, από ποιόν είχε δημιουργηθεί και ποιος έχει πρόσβαση. Με τη χρησιμοποίηση των μεταδεδομένων είναι δυνατή η επιλογή κάποιου υλικού και ο συσχετισμός του με κάποια πληροφορία. Επίσης, καθίσταται δυνατή η δημιουργία ρητών σχέσεων μεταξύ των περιγραφόμενων πηγών. Αυτό πού έχει σημασία για την ανάπτυξη του Σημασιολογικού Ιστού είναι οι ικανότητες που έχουν τα μεταδεδομένα να επιτρέπουν σε πολλές εφαρμογές να διαχειρίζονται και να κατανοούν αυτόματα μία πληροφορία αλλά και να βγάζουν λογικά συμπεράσματα Οντολογίες Η οντολογία είναι όρος της φιλοσοφίας και πιο συγκεκριμένα είναι ο κλάδος της φιλοσοφίας που ασχολείται με την ύπαρξη, με το τι πραγματικά υπάρχει στον κόσμο και πώς το περιγράφουμε αυτό. Για παράδειγμα, ένα τυπικό αξίωμα της οντολογίας, είναι ότι ο κόσμος είναι φτιαγμένος από συγκεκριμένα αντικείμενα, τα οποία μπορούν να ομαδοποιηθούν σε κλάσεις με βάση τις ιδιότητες τους [1]. 9

18 Πλέον, οντολογία είναι ένας από τους πολλούς όρους που έχει δανειστεί η επιστήμη των υπολογιστών για να περιγράψει κάτι τεχνικό και μάλιστα ένα βασικό συστατικό του Σημασιολογικού Ιστού. Η οντολογία, λοιπόν, είναι μία πεπερασμένη λίστα από όρους και σχέσεις μεταξύ των όρων. Οι όροι είναι ορισμοί κλάσεων αντικειμένων και οι σχέσεις είναι οι σχέσεις ανάμεσα στις κλάσεις, καθώς και κανόνες εξαγωγής λογικών συμπερασμάτων. Οι σχέσεις περιλαμβάνουν και τις ιεραρχίες των κλάσεων. Οι οντολογίες μπορούν να βελτιώσουν την λειτουργία του Web αυξάνοντας την ακρίβεια των αναζητήσεων, καθώς αναζητούνται πληροφορίες που αναφέρονται σε μία συγκεκριμένη έννοια και όχι σε κάποια διφορούμενη λέξηκλειδί. Στην Τεχνητή Νοημοσύνη (Artificial Intelligence AI), πάντα χρησιμοποιούνταν οι γλώσσες οντολογίας και είναι ένα καλό θεμέλιο για να στηριχθεί ο Σημασιολογικός Ιστός. Σήμερα οι πιο διαδεδομένες γλώσσες οντολογίας που χρησιμοποιούνται στο διαδίκτυο είναι οι εξής: Η γλώσσα XML (extensive Markup Language) Η λογική αναπαράσταση των εγγράφων στο σημασιολογικό δίκτυο βασίζεται σε αυτό το πρότυπο. Η XML είναι μία γλώσσα αναπαράστασης πληροφοριών στο διαδίκτυο που επιτρέπει την αναπαράσταση δομημένων εγγράφων με χρήση λεξιλογίων που ορίζονται από τον χρήστη. Η γλώσσα αυτή δημιουργήθηκε για να καλύψει τις αδυναμίες της γλώσσας HTML, παρόλο που έχουνε οι δύο πολλές ομοιότητες. Ένα έγγραφο XML είναι δομημένο ιεραρχικά σε μορφή δέντρου, με στοιχεία που περικλείονται μέσα σε άλλα στοιχεία και με ένα στοιχείο ανώτερου επιπέδου γνωστό ως βασικό στοιχείο, το οποίο περιέχει όλα τα υπόλοιπα. Κάθε στοιχείο αποτελείται από μία ετικέτα αρχής, το περιεχόμενο και μία ετικέτα τέλους [29]. Η γλώσσα XML Schema Είναι η γλώσσα που καθορίζει τη δομή των XML εγγράφων. Ορίζει τα επιτρεπόμενα στοιχεία, τις ιδιότητές τους, καθώς και τον τρόπο με τον οποίο συνδυάζονται μεταξύ τους μέσα στο XML κείμενο. Με απλά λόγια, το ΧML Schema αποτελεί το συντακτικό του XML κειμένου [30]. 10

19 Μοντέλο δεδομένων RDF Το πλαίσιο περιγραφής διαδικτυακών πόρων RDF (Resource Description Framework) είναι ένα μοντέλο δεδομένων για την αναπαράσταση της πληροφορίας που σχετίζεται με τους πόρους στον Παγκόσμιο Ιστό, δηλαδή για τα μεταδεδομένα. Τα μεταδεδομένα αφορούν τις συμπληρωματικές πληροφορίες όπως είναι ο τίτλος, ο συντάκτης και η ημερομηνία τελευταίας τροποποίησης μιας ιστοσελίδας, η άδεια χρήσης ενός εγγράφου στο διαδίκτυο ή ακόμα και το χρονοδιάγραμμα διαθεσιμότητας ενός κοινόχρηστου διαδικτυακού πόρου. Το RDF προορίζεται για περιπτώσεις που τις πληροφορίες τις επεξεργάζονται εφαρμογές και όχι για παρουσίαση πληροφοριών σε χρήστες. Μέσω αυτού του μοντέλου παρέχεται ένα κοινό πλαίσιο εργασίας ώστε οι πληροφορίες μεταξύ των εφαρμογών να ανταλλάσσονται χωρίς να χάνεται το νόημα. Επιπλέον, οι πληροφορίες πλέον θα είναι διαθέσιμες και σε εφαρμογές διαφορετικές από αυτές για τις οποίες είχαν αρχικά σχεδιαστεί. Όσον αφορά τη σύνταξη των διαδικτυακών πόρων, περιγράφονται με τη βοήθεια αναπαραστάσεων που έχουν τη μορφή πόρος- ιδιότητα- τιμή. Οι διαδικτυακοί πόροι αναπαριστώνται με τη χρήση αναφορών- προσδιοριστών URI, στους πόρους επιπλέον αποδίδονται απλές ιδιότητες και οι αντίστοιχες τιμές τους, με τη βοήθεια της ορολογίας που παρέχεται από τη γλώσσα. Ο πόρος για τον οποίο γίνεται λόγος λέγεται υποκείμενο (subject), ο πόρος που προσδιορίζει μια ιδιότητα ή ένα χαρακτηριστικό του υποκειμένου ονομάζεται κατηγόρημα (predicate), ενώ το στοιχείο που δίνει τιμή σε αυτήν την ιδιότητα καλείται αντικείμενο (object). Ο συνδυασμός των τριών καλείται δήλωση ή ισχυρισμός ή πρόταση (statement). Γλώσσα Λεξιλογίου RDF Schema H Γλώσσα Λεξιλογίου RDF Schema είναι η σημασιολογική επέκταση της RDF και καλείται περιγραφική γιατί έχει την ιδιότητα να δίνει την περιγραφή των σχέσεων μεταξύ των διαδικτυακών πόρων και των ιδιοτήτων τους. Οι δικτυακοί πόροι σε αυτή τη γλώσσα ονομάζονται κλάσεις και τα χαρακτηριστικά τους ιδιότητες. Τα περιγραφικά λεξιλόγια της RDF Schema είναι γραμμένα σε RDF και επιτρέπουν τον καθορισμό των χαρακτηριστικών των πόρων, όπως είναι το πεδίο ορισμού (domain) και το πεδίο τιμών (range) των ιδιοτήτων. 11

20 Η Γλώσσα Οντολογιών Διαδικτύου (OWL-Web Ontology Language) H OWL είναι η επίσημη γλώσσα δημιουργίας των οντολογιών του διαδικτύου και αποτελεί επέκταση της RDF. Όποιες γλώσσες κι αν χρησιμοποιήθηκαν, καμία δεν ήταν συμβατή με την αρχιτεκτονική του Παγκόσμιου Ιστού γενικώς και πόσο μάλλον του Σημασιολογικού Ιστού. Η OWL χρησιμοποιεί τόσο URI για ονοματοδοσία, όσο και την RDF η οποία προσδίδει τις εξής ιδιότητες στις οντολογίες: Την ικανότητα να διανέμεται σε πολλές εφαρμογές Ανταπόκριση στις ανάγκες του Διαδικτύου Συμβατότητα με τα στάνταρ του διαδικτύου ώστε να επιτυγχάνεται η προσβασιμότητα Προσβασιμότητα και επεκτασιμότητα Πράκτορες Οι πράκτορες είναι κομμάτια λογισμικού, προγράμματα δηλαδή που εκτελούν κάποιες λειτουργίες, χωρίς απαραίτητα την επίβλεψη του χρήστη, ο οποίος λαμβάνει τα αποτελέσματα αυτά μετά το πέρας της εκτέλεσης αυτών των λειτουργιών. Οι πράκτορες μέχρι τώρα χρησιμοποιούνται με δύο τρόπους. Στον πρώτο, οι πράκτορες περιηγούνται στο διαδίκτυο, επεξεργάζονται και εξάγουν πληροφορίες από τις ιστοσελίδες που επισκέπτονται ενώ στον δεύτερο, λειτουργούν ως διαμεσολαβητές (mediators), μεταξύ ανόμοιων πηγών πληροφόρησης με αυστηρά καθορισμένη σύνταξη και σημασιολογία ανταλλαγής πληροφοριών. Στο Σημασιολογικό Ιστό οι λειτουργίες που θα εκτελούν οι προσωπικοί πράκτορες διαδοχικά συνοψίζονται ως εξής: οι πράκτορες πρώτα θα δέχονται κάποια αιτήματα εξυπηρέτησης από τους χρήστες, έπειτα θα ψάχνουν πληροφορίες από τις πηγές του Διαδικτύου, θα επικοινωνούν με άλλους πράκτορες, θα συγκρίνουν τις πληροφορίες σχετικά με τα αιτήματα και τις προτιμήσεις των χρηστών, θα επιλέγουν μεταξύ των εναλλακτικών και τέλος θα δίνουν τη λύση στον χρήση ο οποίος θα λαμβάνει και την τελικά απόφαση. Οι λειτουργίες των μέχρι τώρα πρακτόρων και των προσωπικών πρακτόρων του Σημασιολογικού Ιστού δίνονται και στην Εικόνα

21 Σήμερα User Στο Μέλλον User Personal agent Present in Web Browser Search Engine Www Docs Intelligent Infrastructure Services Www Docs Εικόνα 2.3 Ευφυείς Προσωπικοί Πράκτορες Θα πρέπει να σημειωθεί ότι οι πράκτορες δεν θα αντικαταστήσουν τους ανθρώπους στον Σημασιολογικό Ιστό, αλλά ούτε και θα λαμβάνουν τελικές αποφάσεις. Στις περισσότερες περιπτώσεις, αν όχι σε όλες ο ρόλος τους θα είναι να συγκεντρώνουν και να οργανώνουν πληροφορίες καθώς και να παρουσιάζουν τις επιλογές για να αποφασίσουν οι χρήστες. Η εξεύρεση τέτοιων πληροφοριών θα μπορούσε να γίνει καθημερινή πρακτική αρκεί οι δυνατότητες των διαδικτυακών υπηρεσιών και των πρακτόρων να εκφράζονται με τέτοιον τρόπο ώστε να είναι χρησιμοποιήσιμη και από άλλους πράκτορες. Για αυτόν τον λόγο χρησιμοποιείται από τους πράκτορες και η τεχνολογία των Οντολογιών. Επίσης, οι πράκτορες του Σημασιολογικού Ιστού εκτός από τις οντολογίες για την μεταξύ τους συνεννόηση, αλλά και τη βοήθεια που προσφέρουν στην αναζήτηση πληροφοριών στον Ιστό, χρησιμοποιούν και Μεταδεδομένα για να εξάγουν τις πληροφορίες που βρίσκουν από τον Ιστό, αλλά και τη Λογική για να βγάλουν συμπεράσματα. Ακόμα, είναι απαραίτητη μία γλώσσα επικοινωνίας πρακτόρων, η OWL- S. Τελικά οι πράκτορες θα γίνονται όλο και περισσότερο χρήσιμοι και απαραίτητοι κατά την πλοήγηση στο διαδίκτυο, καθώς το περιεχόμενο αυτού θα αλλάζει και θα γίνεται πιο προσιτό και επεξεργάσιμο από τα προγράμματαπράκτορες. 13

22 2.2 Η Διαχείριση Γνώσης (Knowledge management) Στην κοινωνία της πληροφορίας και της γνώσης στην οποία πλέον ζούμε, συχνά για μια επιχείρηση δεν αποτελούν πλέον καθοριστικοί παράγοντες επιτυχίας το κεφάλαιο, η γη, οι πρώτες ύλες, η τεχνολογία. Το μέλλον και η επιτυχία της επιχείρησης καθορίζονται πλέον από την ικανότητά της να αξιοποιεί τον πλέον πολύτιμο πόρο της: την επιχειρηματική γνώση. Το συμπέρασμα αυτό προκύπτει τόσο από τον τρόπο εσωτερικής οργάνωσης της σύγχρονης επιχείρησης, όσο και από τους μηχανισμούς και τις σχέσεις που αναπτύσσει με τους πελάτες, τους συνεργάτες, τους προμηθευτές, ακόμη και με τους ανταγωνιστές της. Η βαρύτητα δηλαδή δίνεται πλέον στη δημιουργία και την ανταλλαγή γνώσης. Η Διαχείριση Γνώσης είναι σχετικά καινούργιος τομέας επιχειρηματικής δραστηριότητας. Οι εταιρίες που επενδύουν σε αυτήν έχουν κυρίως δύο στόχους: τη δημιουργία γνώσης και τη συγκρότηση πληροφοριακών βάσεων, με στόχο την ενίσχυση της καινοτομίας στην επιχείρηση και την απόκτηση ανταγωνιστικού πλεονεκτήματος. Δεύτερον, με το να διαχέονται, να μοιράζονται αποτελεσματικά η γνώση και η πληροφορία ανάμεσα στους εργαζομένους, ενισχύονται η ταχύτητα και η αποτελεσματικότητα στις εταιρικές διαδικασίες. Όπως λέγεται χαρακτηριστικά, η διαχείριση της γνώσης και της πληροφορίας με ηλεκτρονικά εργαλεία επιτρέπει στις επιχειρήσεις "να μην ανακαλύπτουν κάθε φορά τον τροχό από την αρχή". Για τους παραπάνω λόγους η Διαχείριση της Γνώσης είναι ακόμα πιο σημαντική σε διεθνείς οργανισμούς με γεωγραφικά διασκορπισμένα υποκαταστήματα Ορισμός και πλεονεκτήματα Ο όρος «Διαχείριση Γνώσης» (Knowledge Management) χρησιμοποιείται πολλές φορές με ασάφεια, για να περιγράψει ένα μεγάλο αριθμό επιχειρηματικών πρακτικών και προσεγγίσεων που αφορούν στη δημιουργία, στην απόκτηση, στην επεξεργασία, στη διατήρηση και στη διάχυση γνώσης και τεχνογνωσίας στα πλαίσια ενός οργανισμού. Πολλοί θεωρητικοί αναλυτές του μάνατζμεντ θεωρούν ότι η φράση «διαχείριση γνώσης» αποτελεί οξύμωρο, στο βαθμό που είναι εξαιρετικά δύσκολη (αν όχι αδύνατη) η εφαρμογή τεχνικών και συστημάτων διοίκησης σε κάτι που δεν είναι χειροπιαστό και βρίσκεται κυρίως στη γνώση που έχουν οι άνθρωποι. Παρόλα αυτά είναι μία δραστηριότητα πολύ σημαντική και οι μάνατζερ την βλέπουν ως την 14