ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΙΑΤΡΙΚΗ ΣΧΟΛΗ

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΙΑΤΡΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΔΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΙΑΤΡΙΚΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΤΗΣ ΙΑΤΡΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΚΑΙ ΤΩΝ ΤΜΗΜΑΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ- ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΙ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΑΠΘ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ για το ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟ ΔΙΠΛΩΜΑ ΕΞΕΙΔΙΚΕΥΣΗΣ στην ΙΑΤΡΙΚΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΤΙΤΛΟΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: Σημασιολογικό Σύστημα Διαχείρισης Περιεχομένου για την Επαναχρησιμοποίηση και Εύρεση Ιατρικού Εκπαιδευτικού Υλικού ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ: Χατζηθεοδώρου Εμμανουήλ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ 2012

2 ΧΑΤΖΗΘΕΟΔΩΡΟΥ ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ ΠΕΡΙΛΗΨΗ ~ ii ~

3 Η τριμελής εξεταστική επιτροπή: Μπαμίδης Παναγιώτης, Επικ. Καθηγητής Ιατρικής Πληροφορικής (Επιβλέπων) Μπράτσας Χαράλαμπος, Δρ Π.Δ. 407 Οδοντιατρικής Αντωνίου Ιωάννης, Καθηγητής Μαθηματικού ~ iii ~

4 ΧΑΤΖΗΘΕΟΔΩΡΟΥ ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ ΠΕΡΙΛΗΨΗ ~ iv ~

5 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Ο σημασιολογικός ιστός αποτελεί την εξέλιξη του σημερινού διαδικτύου και το κύριο πρόσθετο χαρακτηριστικό του είναι ο καθορισμός της σημασίας της πληροφορίας. Το σημασιολογικό διαδίκτυο μπορεί να αντιλαμβάνεται και να ικανοποιεί τις απαιτήσεις των χρηστών του και παράλληλα παρέχει στις μηχανές τη δυνατότητα να χρησιμοποιούν τη διαδικτυακή πληροφορία ευφυέστερα και περισσότερο αποδοτικά. Η σημασιολογία της διαδικτυακής πληροφορίας είναι ένα νέο χαρακτηριστικό του διαδικτύου και συνεπώς άμεσα προκύπτει η ανάγκη καθορισμού προτύπων που θα περιγράφουν τον τρόπο που θα αναπαριστάται και θα διαχειρίζεται. Ένα από τα πλέον καθιερωμένα πρότυπα αναπαράστασης σημασιολογίας είναι το πρότυπο δεδομένων RDF (Resource Description Framework). Η βασική του αρχή είναι η χρήση αρχείων κειμένου με συγκεκριμένη δομή τα οποία περιγράφουν την διαδικτυακή πληροφορία. Η διαχείριση αυτών των αρχείων απαιτεί εξειδικευμένη γνώση από την πλευρά του χρήστη. Για να γίνει ευκολότερη η διαδικασία της διαχείρισης, έχουν αναπτυχθεί αρκετά εργαλεία λογισμικού που αναλαμβάνουν να αποκρύπτουν τις λεπτομέρειες του χαμηλού επιπέδου αναφορικά με το συντακτικό και τη δομή των αρχείων και προσφέρουν στον χρήστη ένα γραφικό περιβάλλον για την αλληλεπίδραση του με αυτά. Ένα τέτοιο Σύστημα Διαχείρισης Περιεχομένου CMS (Content Management System) είναι το DRUPAL. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η επαναχρησιμοποίηση, με Σημασιολογική μορφή, Ιατρικών Αλγορίθμων που περιέχονται στην βάση δεδομένων Μedal (Medical Algorithms) με χρήση ενός Συστήματος Διαχείρισης Περιεχομένου. Παρουσιάζεται η ιστορία του παγκόσμιου ιστού και το πώς από ένα ιστό εγγράφων έχουμε σήμερα φτάσει σε έναν ιστό δεδομένων. Αναπτύσσονται οι αρχές της πρόσφατης τεχνολογίας των συνδεδεμένων δεδομένων (Linked Data), οι εφαρμογές και τα πλεονεκτήματά της. Η εύρεση Ιατρικού Εκπαιδευτικού Υλικού από Ιατρικές Βάσεις Δεδομένων, όπως είναι οι UMLS, BioPortal και η διασύνδεση τους με το ανωτέρω σύστημα και σενάρια χρήσης τους. Παρουσιάζονται διάφορα Συστήματα Διαχείρισης Δεδομένων και επιλέγεται τελικά το Drupal για την Σημασιολογική παρουσίαση των Ιατρικών αλγορίθμων και δυνατότητα σύνδεσης της εφαρμογής με άλλες εξωτερικές εφαρμογές. Λέξεις Κλειδιά: Ιατρικοί Αλγόριθμοι, Medal, meducator, Σημασιολογικός Ιστός, Συστήματα Διαχείρισης Περιεχομένου, CMS, Διαχείριση Περιεχομένου, RDF, RDFa, Drupal, Συνδεδεμένα Δεδομένα v

6 ΧΑΤΖΗΘΕΟΔΩΡΟΥ ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ ΠΕΡΙΛΗΨΗ ABSTRACT The Semantic Web is the evolution of today's Internet and the main additional feature is the determination of the information importance. The semantic web can understand and meet the requirements of its users and also gives to machine the ability to use the Web information smarter and more efficiently. The semantics of the web information is a new feature of the internet and thus directly resulting in the establishment of standards that describe how they will be managed and represented. One of the most established standards semantic representation is the data model RDF (Resource Description Framework). Its basic principle is to use text files with a specific structure that describe the online information. The management of these files requires specialized knowledge from the user. To make easier the process of managing, are well developed enough software tools to undertake to hide the low level details regarding the syntax and structure of files and provide the user with a graphical user interface for interacting with them. One such Content Management System - CMS (Content Management System) is DRUPAL. The purpose of this diploma thesis is reuse with Semantic format, Medical Algorithms contained in the database Medal (Medical Algorithms) using a Content Management System. Presents the history of the web and how from a web of documents we have now reached a web database. Developing the principles of latest technology Linked Data, their applications and advantages. Finding Medical Educational Material from medical databases, such as the UMLS, BioPortal and link them with the above system and scenarios use. Presented several data management systems and eventually selected the Drupal for Semantic presentation of medical algorithms and application connectivity with other external applications. Keywords: Medical Algorithm, Medal, meducator, Semantic Web, Content Management Systems, CMS, Content Management, RDF, RDFa, Drupal, Linked Data ~ vi ~

7 Ευχαριστίες Θα ήθελα να ευχαριστήσω τον επιβλέποντα καθηγητή κ. Μπαμίδη Παναγιώτη για την εμπιστοσύνη που έδειξε στο πρόσωπο μου και την αμέριστη συμπαράσταση του στην ολοκλήρωση της παρούσας εργασίας. Επίσης ευχαριστώ τον καθηγητή κ. Μπράτσα Χαράλαμπο για την υποστήριξη του στην εκπόνηση της παρούσας εργασίας. Τέλος θα ήθελα να ευχαριστήσω την σύζυγό μου Κωνσταντίνα για την υπομονή και την συμπαράσταση της σε όλη την διάρκεια του μεταπτυχιακού αυτού προγράμματος σπουδών όσο και στην συγγραφή της παρούσας διπλωματικής. vii

8

9 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΟΡΙΣΜΟΙ - ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ Σημασιολογικός Ιστός - ΣΙ Εισαγωγή Αρχιτεκτονική του σημασιολογικού ιστού Τα μοντέλα δεδομένων του Σημασιολογικού Ιστού Συνδεδεμένα Δεδομένα (Linked Data) Αλγόριθμοι Medal meducator Σύστημα Διαχείρισης Περιεχομένου - Content Management System WordPress Joomla! Drupal ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ Ανάκτηση Ιατρικών Αλγορίθμων Γνωριμία με το DRUPAL Χαρακτηριστικά Σημασιολογικού Ιστού στο Drupal Από Μοντέλα Περιεχομένου σε Λεξιλόγια Ιστοτόπων Υλοποίηση επαναχρησιμοποίησης Ιατρικού Εκπαιδευτικού Υλικού Μοντέλα που χρησιμοποιήθηκαν στην εφαρμογή Υλοποίηση μοντέλου περιεχομένου και οντολογίας ιστοτόπου Συμπεράσματα και μελλοντική εργασία ix

10

11 Κατάλογος Εικόνων: Εικόνα 1: Μεθοδολογία Υλοποίησης 6 Εικόνα 2: Τα επίπεδα του Σημασιολογικού Ιστού όπως τα διατύπωσε αρχικά ο Tim Berners-Lee 10 Εικόνα 3: Αναπαράσταση RDF τριπλέτας με γράφο 15 Εικόνα 4: Σημασιολογικό δίκτυο από RDF τριπλέτες 16 Εικόνα 5: Το «νέφος» των Συνδεδεμένων δεδομένων [14] 23 Εικόνα 6: Απόσπασμα περιεχομένων της σελίδας στο 24 Εικόνα 7: Ανατομία ενός τυπικού CMS 27 Εικόνα 8: Το κρεμμύδι Χαρακτηριστικών ενός CMS [22] 28 Εικόνα 9: Η σελίδα algoindex.html του Medal.org 35 Εικόνα 10: Λεπτομέρειες αποθήκευσης του εργαλείου Scrapbook 36 Εικόνα 11: Το Scrapbook κατά την λειτουργία του 36 Εικόνα 12: Εσωτερικό ενός αρχείου CSV με Αλγορίθμους 37 Εικόνα 13: Εγκαταστάσεις του πυρήνα Drupal [29] 38 Εικόνα 14: Προκαθορισμένοι τύποι περιεχομένου στο Drupal 40 Εικόνα 15: Πεδία του προκαθορισμένου τύπου περιεχομένου Article 40 Εικόνα 16: Πεδία του προκαθορισμένου τύπου περιεχομένου Basic Page 40 Εικόνα 17: Προκαθορισμένο Σχήμα RDF του Drupal 7 [37] 43 Εικόνα 18: Ο επίσημος Ιστότοπος του meducator3 στο project MELINA+ 46 Εικόνα 19: Αρχική Σελίδα της εφαρμογής 47 Εικόνα 20: Πεδία του τύπου περιεχομένου Specialty 50 Εικόνα 21: Πεδία του τύπου περιεχομένου Chapter 50 Εικόνα 22: Πεδία του τύπου περιεχομένου Section 51 Εικόνα 23: Πεδία του τύπου περιεχομένου Algorithm 51 Εικόνα 24: RDF mapping Content Type Specialty 52 Εικόνα 25: RDF mapping Content Type Chapter 52 Εικόνα 26: RDFmapping Content Type Section 53 Εικόνα 27: RDF mapping Content Type Algorithm 53 Εικόνα 28: Όψη της κλάσης Specialty με View Accordion 55 Εικόνα 29: Το εργαλείο εισαγωγής της κλάσης Algorithm 56 Εικόνα 30: Block Menu 57 Εικόνα 31: Αναζήτηση Αλγορίθμων 58 xi

12

13 Κεφάλαιο 1 1

14

15 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Τα συμβατικά συστήματα εκπαίδευσης που εφαρμόζονταν εδώ και δεκαετίες, σε διεθνές και ελληνικό επίπεδο, παρουσίαζαν μια σειρά σημαντικών περιορισμών, όπως η απαίτηση φυσικής παρουσίας των εκπαιδευόμενων στο χώρο διδασκαλίας, η έλλειψη άμεσης πρόσβασης σε ποικίλες πηγές πληροφοριών και η αδυναμία αρκετών εκπαιδευόμενων να ακολουθήσουν τον καθορισμένο ρυθμό διδασκαλίας με αποτέλεσμα την αποδυνάμωσή τους κυρίως γνωστικά. Το γεγονός αυτό έκανε επιτακτική την ανάγκη εισαγωγής σύγχρονων, εναλλακτικών και ευέλικτων συστημάτων εκπαίδευσης. Στην κατεύθυνση αυτή θεμέλιο αποτέλεσε η χρήση των σύγχρονων τεχνολογικών μέσων και κυρίως του Διαδικτύου. Εάν επιχειρήσουμε να κάνουμε μια έρευνα γύρω από τον όρο εκπαίδευση με τη χρήση του Διαδικτύου, θα διαπιστώσουμε μία πληθώρα αποτελεσμάτων, ερμηνειών και ταξινομήσεων. Η δημιουργία του Διαδικτύου δεν άφησε ανεπηρέαστο κανέναν τομέα της ανθρώπινης δραστηριότητας. Η επιρροή αυτή έγινε αρκετά αισθητή και στον τομέα της εκπαίδευσης. Αρκεί μόνο να κοιτάξουμε τις νέες εκπαιδευτικές και διδακτικές κατευθύνσεις που παρέχονται για την υλοποίηση των νέων προγραμμάτων σπουδών, όπου φυσικά η χρήση πηγών, υλικών και μέσων του Διαδικτύου θεωρούνται απαραίτητα συστατικά τους. Η αλματώδης ανάπτυξη των δικτύων και των τηλεπικοινωνιών έδωσε σημαντική ώθηση στην εκπαίδευση, προσφέροντας καινούριες δυνατότητες και λειτουργίες, παρέχοντας νέους τρόπους επικοινωνίας και εκμηδενίζοντας οποιαδήποτε απόσταση. Φτάσαμε, λοιπόν, σήμερα να μιλάμε για εκπαίδευση υποβοηθούμενη από υπολογιστή, για εκπαίδευση από απόσταση, για τηλεκπαίδευση, για τηλεμάθηση, για μάθηση από απόσταση, για ψηφιακή μάθηση και γενικότερα για εκπαίδευση και μάθηση με χρήση τεχνολογιών πληροφορίας και επικοινωνιών. Για τον όρο εκπαίδευση από απόσταση δεν μπορούμε να δώσουμε εύκολα ορισμό μπορούμε όμως να διακρίνουμε ορισμένα βασικά στοιχεία που χαρακτηρίζουν την εκπαίδευση από απόσταση. Πρώτο στοιχείο αποτελεί η απόσταση, χρονικά και χωρικά. Ο εκπαιδευτής και οι εκπαιδευόμενοι βρίσκονται σε απόσταση τόσο στο χώρο, όσο και στο χρόνο. Δεύτερο χαρακτηριστικό είναι η έμμεση πληροφόρηση και καθοδήγηση. Τις περισσότερες φορές η πληροφόρηση και η καθοδήγηση των εκπαιδευόμενων πραγματοποιείται με έμμεσο τρόπο, χωρίς δηλαδή την άμεση και ζωντανή επαφή με τον εκπαιδευτή. Ένα ακόμη θεμελιώδες στοιχείο αποτελεί η τεχνολογία. Στις πλέον σύγχρονες μορφές εξ αποστάσεως εκπαίδευσης γίνεται χρήση ψηφιακών μέσων και σύγχρονων τεχνολογιών, οι οποίες μάλιστα αυξάνουν σημαντικά και τις δυνατότητες διάδρασης μεταξύ των εκπαιδευόμενων και των εκπαιδευτών. 3

16 ΧΑΤΖΗΘΕΟΔΩΡΟΥ ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η εκπαίδευση από απόσταση αποτελεί αντικείμενο που καλύπτει ένα ευρύ φάσμα από σχετικούς με τη σύγχρονη εκπαίδευση όρους, όπως τηλεκπαίδευση, τηλεμάθηση, εκπαίδευση υποβοηθούμενη από υπολογιστή και ψηφιακή μάθηση. Επειδή η σύγχρονη μορφή της εκπαίδευσης εξ αποστάσεως βασίζεται σχεδόν αποκλειστικά στο Διαδίκτυο, τείνει να είναι ταυτόσημη με όλους τους όρους που αναφέραμε, όπως και με πολλούς άλλους που μπορεί να εντοπίσει κανείς βιβλιογραφικά ή μη. Στα πλαίσια της παρούσης εργασίας χρησιμοποιούμε τον όρο ψηφιακή μάθηση ως βασικό στοιχείο αναφοράς, θεωρώντας ότι ανήκει στο ευρύτερο πεδίο της εκπαίδευσης εξ αποστάσεως. Στα πλαίσια της σύγχρονης ιατρικής εκπαίδευσης έχει καθιερωθεί η χρήση μοντέρνων τεχνολογιών και μεθόδων, όπως οι εικονικοί ασθενείς (Virtual Patients), οι ηλεκτρονικές παρουσιάσεις ενδιαφερόντων περιστατικών, οι ασκήσεις (quizzes-puzzles), τα σοβαρά παιχνίδια (serious games), και οι διαλέξεις σε ψηφιακές πολυμεσικές μορφές. Παρόλο που υπάρχει αφθονία ιατρικού εκπαιδευτικού υλικού που είναι διαθέσιμο στα διάφορα ακαδημαϊκά ιδρύματα της Ευρωπαϊκής Ένωσης, αυτό δεν είναι ευρέως διαθέσιμο ή εύκολο να ανακτηθεί εξαιτίας της έλλειψης πρότυπων μηχανισμών ανταλλαγής υλικού[38]. Έτσι υπάρχει η ανάγκη αυτό το διάσπαρτο Ιατρικό Εκπαιδευτικό Υλικό να πάρει μια μορφή που θα είναι εύκολο να ανακτηθεί και να είναι καλά οργανωμένο. Προς αυτό τον σκοπό κατευθύνονται και οι αρχές του Σημασιολογικού Ιστού. Ο Σημασιολογικός Ιστός αντιπροσωπεύει το όραμα για το επόμενο βήμα στην εξέλιξη του διαδικτύου. Ο σημερινός Ιστός είναι κυρίως ένας ιστός εγγράφων και προσανατολίζεται περισσότερο σε ανθρώπινη κατανάλωση. Ο Σημασιολογικός Ιστός φιλοδοξεί να κάνει το περιεχόμενο που παράγεται και δημοσιεύεται στο διαδίκτυο μηχανικά αναγνώσιμο, ώστε να επιτρέψει σε ευφυείς πράκτορες λογισμικού να καταλαβαίνουν και να χρησιμοποιούν τις πληροφορίες που είναι διαθέσιμες στον Ιστό. Παρά τις σημαντικές προσπάθειες που έχουν γίνει, το όραμα του Σημασιολογικού Ιστού δεν έχει γίνει ακόμα πραγματικότητα. Παράλληλα, στον χώρο της παραγωγής διαδικτυακού περιεχομένου έχουν εδραιωθεί συστήματα λογισμικού τα οποία καθιστούν την παραγωγή και τη διαχείριση περιεχομένου υπόθεση ρουτίνας ακόμα και για χρήστες χωρίς τεχνικές γνώσεις. Αυτά τα συστήματα λογισμικού ονομάζονται Συστήματα Διαχείρισης Περιεχομένου (Content Management Systems CMS). Οι τεχνολογίες του Σημασιολογικού Ιστού έχουν ωριμάσει στο σημείο να χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο στον Ιστό. Μεγάλες ποσότητες δεδομένων RDF μπορούν 4

17 πλέον να προσπελαστούν μέσω του Ιστού ως Συνδεδεμένα Δεδομένα. Αυτά τα δεδομένα χρησιμοποιούνται από μια ποικιλία πελατών, όπως mashup δεδομένων RDF που ενσωματώνουν πληροφορίες από διάφορες πηγές, μηχανές αναζήτησης που επιτρέπουν δομημένα ερωτήματα σε πολλαπλούς ιστότοπους και σύνολα δεδομένων, και φυλλομετρητές δεδομένων που παρουσιάζουν τα δεδομένα ενός ιστότοπου με νέους τρόπους. Παρ όλα αυτά, η διαθέσιμη υποστήριξη εξαγωγής και κατανάλωσης Συνδεδεμένων Δεδομένων σε CMS ειδικά για τους μη ειδικούς είναι ακόμα ανεπαρκής, παρά την αναγνώριση της ανάγκης για δυναμική συμπερίληψη και εξαγωγή δομημένων δεδομένων σε ιστότοπους. Έτσι, ο παραδοσιακός Ιστός ακόμα επισκιάζει αυτόν τον αναδυόμενο Ιστό Δεδομένων και ουσιαστικά ο Ιστός HTML που τροφοδοτείται από τεχνολογίες όπως τα CMS ακόμα μεγαλώνει με πολύ πιο γρήγορο ρυθμό από τον Σημασιολογικό Ιστό [6]. Ως εκ τούτου, η εργασία της μετατροπής σε μορφή RDF ( RDFizing ) υπαρχόντων ιστότοπων, οι οποίοι περιέχουν δομημένες πληροφορίες όπως γεγονότα, προφίλ, βαθμολογίες, ετικέτες και τοποθεσίες, είναι σημαντική και με πολλά πιθανά οφέλη. Το πρότυπο RDFa [1], το οποίο τυποποιήθηκε πρόσφατα, υποστηρίζει ένα τέτοιο εγχείρημα επιτρέποντας την ενσωμάτωση πληροφορίας RDF σε υπάρχουσες σελίδες HTML. Αν λάβουμε υπόψη τον όγκο διαδικτυακού περιεχομένου που παράγεται με τη χρήση CMS είναι λογική η σκέψη της επέκτασης τους στον Σημασιολογικό Ιστό: ένας ιστότοπος που παράγεται από ένα CMS με χαρακτηριστικά Σημασιολογικού Ιστού και Συνδεδεμένων Δεδομένων θα παράγει περιεχόμενο που θα είναι κομμάτι του Σημασιολογικού Ιστού, χωρίς να επιβαρύνεται ο χρήστης που συντάσσει το περιεχόμενο, ενώ παράλληλα ο Σημασιολογικός Ιστός θα μεγαλώνει με εκθετικό τρόπο παρόμοιο με την ραγδαία εξέλιξη που είχε ο παραδοσιακός Ιστός. Μια σύγκλιση λοιπόν των Συστημάτων Διαχείρισης Περιεχομένου και των τεχνολογιών του Σημασιολογικού Ιστού θα είχε πολλαπλά οφέλη για την πραγμάτωση του οράματος ενός Ιστού Δεδομένων, και θα μπορούσε να αποτελέσει τον πυροδότη μιας μεγάλης εξάπλωσης και υιοθέτησης των προτύπων του Σημασιολογικού Ιστού και, εν τέλει, στην μετάβαση στο επόμενο εξελικτικό στάδιο του παρόντος Ιστού. Η παρούσα διπλωματική εργασία στοχεύει στην επαναχρησιμοποίηση Ιατρικού Εκπαιδευτικού Υλικού και με χρήση σημασιολογικών τεχνολογιών να μετατρέψει το παραπάνω υλικό σε Συνδεδεμένα Δεδομένα. Το παραπάνω θα επιτευχθεί με χρήση μεθόδων που θα προκύψουν μετά από μελέτη και παρουσίαση τους που είναι διαθέσιμες για την επέκταση CMS (και των ιστοτόπων που αυτά παράγουν) στο Σημασιολογικό Ιστό, καθώς και στην μελέτη 5

18 ΧΑΤΖΗΘΕΟΔΩΡΟΥ ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ ΠΕΡΙΛΗΨΗ συγκεκριμένων CMS που περιλαμβάνουν χαρακτηριστικά και τεχνολογίες Σημασιολογικού Ιστού εγγενώς. Για την επίτευξη του παραπάνω στόχου χρησιμοποιήθηκε η μεθοδολογία που περιγράφεται παρακάτω (εικόνα 1): Εξαγωγή Ιατρικών Αλγορίθμων από τον Ιστό (δεδομένα) Δημιουργία πλατφόρμας με χρήση CMS για να δεχθεί τα δεδομένα. Δημιουργία στην πλατφόρμα εκείνων των ιδιοτήτων που θα μετατρέψει τα απλά δεδομένα σε συνδεδεμένα δεδομένα. Αυτό επιτυγχάνεται με χρήση του προτύπου RDF και ιδιοτήτων της κλάσης του meducator. Χρήση των εργαλείων του CMS για την διεπαφή με τον χρήστη Χρήση των εργαλείων του CMS για την εύρεση από την εφαρμογή συνδεδεμένων δεδομένων μέσα από τον Σημασιολογικό Ιστό Χρήση των εργαλείων του CMS για την δυνατότητα σύνδεσης και πρόσβαση εξωτερικών εφαρμογών με την παρούσα εφαρμογή. Εικόνα 1: Μεθοδολογία Υλοποίησης Στα κεφάλαια που ακολουθούν αναπτύσσονται όσα αναφερθήκαν παραπάνω και στο τελευταίο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα συμπεράσματα που προέκυψαν από την ολοκλήρωση της εργασίας όσον αφορά το αντικείμενο που ερευνήθηκε κατά την εκπόνηση της, καθώς και μελλοντικές προεκτάσεις. 6

19 Κεφάλαιο 2 7

20

21 2 ΟΡΙΣΜΟΙ - ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ 2.1 Σημασιολογικός Ιστός - ΣΙ Εισαγωγή Ο σημασιολογικός ιστός (semantic web) ορίζεται ως η επέκταση και εξέλιξη του διαδικτύου με τέτοιο τρόπο ώστε η διαδικτυακή πληροφορία να είναι κατανοητή εκτός από τον άνθρωπο, και από τις μηχανές. Με τον όρο μηχανές αναφερόμαστε σε εργαλεία λογισμικού (προγράμματα πράκτορες) που θα έχουν τη δυνατότητα να χρησιμοποιούν προς όφελος του ανθρώπου τη σημασία της πληροφορίας έτσι όπως η τελευταία θα προκύπτει από τον Σημασιολογικό Δίκτυο. Στην τρέχουσα κατάσταση του διαδικτύου υπάρχουν τεράστιες ποσότητες πληροφορίας, την οποία μόνο ο άνθρωπος μπορεί να αντιληφθεί σημασιολογικά. Η βασική ιδέα πίσω από τον Σημασιολογικό Ιστό είναι η σημασιολογική καταγραφή της διαδικτυακής πληροφορίας στο παρασκήνιο του διαδικτύου. Με την καταγραφή αυτή θα προκύψει ένα οργανωτικό πλαίσιο που θα περιγράφει συστηματικά τη σημασία όλης της πληροφορίας που υπάρχει στο διαδίκτυο. Οι ιδιότητες των πληροφοριών και η συσχέτιση τους με άλλες πληροφορίες θα είναι προσπελάσιμες. Ως αποτέλεσμα θα είναι εφικτή η αναζήτηση σχετικής σημασιολογικά πληροφορίας, η ανακάλυψη νέας πληροφορίας, η αυτοματοποίηση διαδικασιών και πολλές άλλες δυνατότητες από τις διαδικτυακές εφαρμογές χωρίς την ανάγκη της καθοδήγησης από τον άνθρωπο. Για την εξέλιξη του σημασιολογικού ιστού έχουν συσταθεί επιστημονικές ομάδες και αναπτύσσονται νέες τεχνολογίες και εργαλεία. Το πρότυπο που έχει επικρατήσει για την περιγραφή της σημασίας της πληροφορίας του ιστού είναι το RDF του οργανισμού World Wide Web Consortium (W3C). Το πρότυπο RDF σχεδιάστηκε για τη μοντελοποίηση μεταδεδομένων, δηλαδή πληροφοριών που περιγράφουν δεδομένα. Με την κατασκευή RDF μοντέλων είναι δυνατή η αναπαράσταση της σημασίας των δεδομένων του διαδικτύου. Για την αναπαράσταση των εννοιών, των κανόνων και των συσχετίσεων ανάμεσα στις διαδικτυακές πληροφορίες ενός δεδομένου τομέα γνώσης χρησιμοποιούνται επίσης διάφορα πρότυπα μοντελοποίησης όπως είναι η RDF Schema (RDFS) και η Web Ontology Language (OWL) [1]. Ο σημασιολογικός ιστός συνδέεται άμεσα με το επιστημονικό πεδίο της τεχνητής νοημοσύνης. Χρησιμοποιούνται παρόμοιες μέθοδοι για την αναπαράσταση της γνώσης και γίνεται εφαρμογή των ευφυών πρακτόρων για τη χρήση και εκμετάλλευση της γνώσης αυτής. Ο στόχος είναι να περιγράφεται με τέτοιο τρόπο η σημασία της διαδικτυακής πληροφορίας ώστε να 9

22 ΧΑΤΖΗΘΕΟΔΩΡΟΥ ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ ΟΡΙΣΜΟΙ - ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ μετατρέπεται σε γνώση που θα είναι πλήρως κατανοητή από τους πράκτορες. Έτσι οι διαδικτυακές εφαρμογές πράκτορες θα μπορούν να λειτουργούν αποτελεσματικά χρησιμοποιώντας και κατανοώντας τις πληροφορίες του διαδικτύου [2, 3] Αρχιτεκτονική του σημασιολογικού ιστού Η ανάπτυξη του σημασιολογικού ιστού ακολουθεί ένα ιεραρχικό σύστημα επιπέδων όπου το καθένα βρίσκεται πάνω από ένα άλλο, επεκτείνοντάς το. Κάθε επίπεδο αφορά έναν περιορισμένο τομέα του συνόλου των δραστηριοτήτων του σημασιολογικού ιστού, καθιστώντας έτσι παραγωγική τη συνεργασία ανάμεσα στις εκάστοτε επιστημονικές ομάδες. Αν ο σημασιολογικός ιστός δεν ακολουθούσε αυτή την αρχιτεκτονική και αντιμετωπιζόταν ως ένα ενιαίο και ευρύ ερευνητικό πεδίο, θα ήταν πολύ πιθανό να υπάρχουν πολλές αποκλίσεις ανάμεσα στις απόψεις των επιστημόνων που συμμετέχουν στην προσπάθεια δημιουργίας των απαραίτητων προτύπων [2]. Στην αρχιτεκτονική επιπέδων του σημασιολογικού ιστού ακολουθούνται δύο βασικές αρχές [2,3,4]: Συμβατότητα προς τα κατώτερα επίπεδα. Οι πράκτορες και οι διαδικτυακές εφαρμογές που αντιλαμβάνονται πλήρως ένα επίπεδο θα πρέπει να είναι αυτομάτως σε θέση να χρησιμοποιήσουν και τις πληροφορίες των κατώτερων επιπέδων. Αποσπασματική κατανόηση των ανώτερων επιπέδων. Οι πράκτορες που αντιλαμβάνονται πλήρως ένα επίπεδο θα πρέπει να έχουν την δυνατότητα να χρησιμοποιήσουν κάποιο μέρος από τις πληροφορίες των ανώτερων επιπέδων. Σύμφωνα με τον Tim Berners-Lee ο οποίος είναι ο βασικός εκφραστής του "οράματος" του σημασιολογικού ιστού, τα επίπεδα παριστάνονται σχηματικά στην Εικόνα 2. Εικόνα 2: Τα επίπεδα του Σημασιολογικού Ιστού όπως τα διατύπωσε αρχικά ο Tim Berners-Lee 10

23 Στη βάση της αρχιτεκτονικής του σημασιολογικού ιστού βρίσκονται το Unicode και το URI. Το πρώτο αποτελεί το παγκόσμιο πρότυπο κωδικοποίησης χαρακτήρων. Χρησιμοποιώντας αυτό το πρότυπο γίνεται η καταγραφή της διαδικτυακής πληροφορίας σε ηλεκτρονικά έγγραφα. Η θέση αυτών των εγγράφων στο διαδίκτυο καθορίζεται από το URI (Uniform Resource Identifier - Ενιαίος Προσδιοριστής Πόρων) καθιστώντας έτσι δυνατή την εύρεση των εγγράφων από τους πράκτορες και τις διαδικτυακές εφαρμογές[3]. Πάνω από τα βασικά στοιχεία για την αναπαράσταση και διευθυνσιοδότηση των εγγράφων, βρίσκεται το πρότυπο XML (extensible Markup Language Επεκτάσιμη Γλώσσα Σήμανσης). Το πρότυπο αυτό επιτρέπει την αναπαράσταση δομημένων εγγράφων με τη χρήση λεξιλογίων που ορίζονται από τους χρήστες και αποτελεί κατάλληλη λύση για διακίνηση εγγράφων στο χώρο του διαδικτύου. [2, 5, 6] Στο επόμενο επίπεδο αντιμετωπίζεται το ζήτημα της αναπαράστασης της σημασίας της διαδικτυακής πληροφορίας. Για το σκοπό αυτό έχει καθιερωθεί το πρότυπο RDF. Η RDF είναι μια γλώσσα μοντελοποίησης δεδομένων με την οποία γίνεται η περιγραφή των αντικειμένων του διαδικτύου και οι σχέσεις μεταξύ τους, χρησιμοποιώντας απλές δηλώσεις (statements). Η RDF χρησιμοποιεί το συντακτικό της XML και για τον λόγο αυτό βρίσκεται ένα επίπεδο πάνω από το επίπεδο της XML. Η RDFSchema η οποία χρησιμοποιεί επίσης το συντακτικό της XML, είναι μια γλώσσα για τη μοντελοποίηση οντολογιών. Η οντολογία όπως ορίζεται στην τεχνητή νοημοσύνη είναι η μαθηματικά αυστηρή περιγραφή ενός πεδίου γνώσης και περιλαμβάνει ένα σύνολο από όρους και τις σημασιολογικές συσχετίσεις μεταξύ τους. Οι όροι περιγράφουν κλάσεις αντικειμένων και οι συσχετίσεις ιεραρχικές εξαρτήσεις μεταξύ των όρων. Ακόμη, μια οντολογία μπορεί να περιέχει και άλλα στοιχεία, όπως είναι οι ιδιότητες των όρων, κάποιοι περιορισμοί σχετικά με αυτές, σχέσεις ισοδυναμίας και διαχωρισμού αλλά και σημασιολογικές συσχετίσεις μεταξύ των όρων με τη χρήση της λογικής. Με την βοήθεια της RDFSchema μπορούν να οριστούν συγκεκριμένες δομές διαδικτυακής πληροφορίας στον Σημασιολογικό Δίκτυο οι οποίες έχουν συγκεκριμένες ιδιότητες. Σε μια αντικειμενοστραφή προσέγγιση, οι δηλώσεις ενός RDFSchema εγγράφου μπορούν να παραλληλιστούν με τις δηλώσεις των κλάσεων και οι δηλώσεις ενός RDF εγγράφου με τα αντικείμενα των κλάσεων. Η RDFSchema δεν επαρκεί για την αναπαράσταση πολύπλοκων οντολογιών και γρήγορα εμφανίστηκε η ανάγκη για ισχυρότερες και πληρέστερες γλώσσες αναπαράστασης οντολογιών. Έτσι στο μοντέλο της αρχιτεκτονικής του σημασιολογικού ιστού υπάρχει το επίπεδο logic που αφορά αποκλειστικά τον εμπλουτισμό της οντολογίας ανάλογα με το εκάστοτε πεδίο εφαρμογών 11

24 ΧΑΤΖΗΘΕΟΔΩΡΟΥ ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ ΟΡΙΣΜΟΙ - ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ και τις ανάγκες του προηγούμενου επιπέδου. Επιπλέον παρέχει δυνατότητα αναπαράστασης της κατηγορηματικής λογικής καθώς και συσχέτισης των δεδομένων. Στο επόμενο επίπεδο γίνεται η εκμετάλλευση των παρακάτω επιπέδων με έμφαση στο προηγούμενο. Παρέχονται διαδικασίες εξαγωγής συμπερασμάτων αποδείξεων (proof) τα οποία βασίζονται στην γνώση που συγκεντρώνεται στο προηγούμενο επίπεδο της λογικής. Μια σημαντική περίπτωση χρήσης του επιπέδου αυτού είναι η παροχή εξηγήσεων σχετικά με τα συμπεράσματα που προκύπτουν κάθε φορά. Τέλος, στην κορυφή των επιπέδων του σημασιολογικού ιστού υπάρχει το επίπεδο της αξιοπιστίας εμπιστοσύνης (trust). Πρόκειται για το επίπεδο με τα λιγότερα καθιερωμένα πρότυπα προς το παρών. Το ιδεατό διαδίκτυο θα πρέπει πρώτα από όλα να εγγυάται την ασφάλεια και την εμπιστοσύνη για τις συναλλαγές των χρηστών του. Οι επικρατέστερες τάσεις που διαφαίνονται στο επίπεδο της αξιοπιστίας του σημασιολογικού ιστού είναι η ψηφιακές υπογραφές και άλλα είδη γνώσης που θα προέρχονται από τρίτες έμπιστες οντότητες [2,3] Τα μοντέλα δεδομένων του Σημασιολογικού Ιστού Η μεγάλη πρόκληση του ΣΙ είναι να παρέχει γλώσσες οι οποίες εκφράζουν τόσο τα δεδομένα, όσο και τη σημασιολογία που αυτά περικλείουν. Οι πιο βασικές τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται σήμερα για την ανάπτυξη του ΣΙ είναι η γλώσσα XML (extensible Markup Language), το RDF (Resource Description Framework), η γλώσσα Οντολογιών OWL (Ontology Web Language) και η γλώσσα επερωτήσεων SPARQL των οποίων την προτυποποίηση θεμελίωσε και υποστηρίζει ο οργανισμός W3C Η γλώσσα XML Η XML είναι μια γλώσσα η οποία επιτρέπει στο χρήστη να ορίσει τις δικές του ετικέτες (tags) για την οργάνωση της πληροφορίας μέσα σε μια ιστοσελίδα και για τη δημιουργία της έχουν χρησιμοποιηθεί αρκετές συντομεύσεις και πολλά στοιχεία της HTML. Οι δύο «γλώσσες» παρουσιάζουν αρκετές ομοιότητες αλλά και βασικές, διαφορές στη φιλοσοφία τους. Σύμφωνα με τους Grigoris Antoniou and Frank van Harmelen [2], η βασική διαφορά τους εντοπίζεται στον τρόπο με τον οποίο οι μηχανές αντιλαμβάνονται τη δόμηση της πληροφορίας μέσα σε ένα έγγραφο. Για παράδειγμα στα HTML έγγραφα μπορεί να υπάρχουν ετικέτες οι οποίες δε χρειάζεται να κλείσουν. Επιπλέον ο δημιουργός ενός τέτοιου εγγράφου, δεν υποχρεούται να ακολουθήσει κάποιον κανόνα σε σχέση με την εμφώλευση των ετικετών και την πληροφορία που πρέπει να περιέχει κάθε εμφωλευμένη δομή. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα για παράδειγμα να 12

25 υπάρχουν έγγραφα τα οποία ο χρήστης μπορεί να διαβάσει και να κατανοήσει έτσι όπως παρουσιάζονται στο περιηγητή (browser) του, αλλά ένας υπολογιστής ή ένα πρόγραμμαπράκτορας, να μην είναι σε θέση να «αντιληφθεί» τι αντιπροσωπεύουν τα δεδομένα που βρίσκονται ανάμεσα στις ετικέτες. Σε αντιδιαστολή, η XML ορίστηκε με τέτοιο τρόπο ώστε η δομή ορίζεται από πριν σε ένα πρότυπο έγγραφο από το χρήστη. Τέτοια έγγραφα μπορούν να είναι είτε αρχεία DTD είτε αρχεία XSD (XML Schema). Ο στόχος της χρήσης τους είναι ο διαχωρισμός της παρουσίασης ενός εγγράφου από την ικανότητα ενός υπολογιστή να διαχειριστεί την πληροφορία που αυτό περιέχει. Τι ακριβώς ορίζεται; Οι ετικέτες που θα χρησιμοποιηθούν, τα ονόματα, ο αριθμός και το είδος των ετικετών που θα χρησιμοποιηθούν εμφωλευμένα, το τι αντιπροσωπεύει η κάθε ετικέτα, ακόμη και οι επιτρεπτοί τύποι δεδομένων. Για παράδειγμα το παρακάτω τμήμα XML : <lecturer> <name>david Billington</name> <phone> </phone> </lecturer> Έχει δομή η οποία ορίστηκε στο παρακάτω τμήμα ενός DTD αρχείου: <!ELEMENT lecturer (name,phone)> <!ELEMENT name (#PCDATA)> <!ELEMENT phone (#PCDATA)> Κατά συνέπεια η XML επιτρέπει στους χρήστες να προσδίδουν δομή στα έγγραφά τους. Τι γίνεται όμως με τη δομή αυτή; Για να αντιλαμβάνονται οι υπολογιστές το νόημα και τη σημασιολογία της, δημιουργήθηκε το μοντέλο δεδομένων: RDF Πρότυπο δεδομένων RDF Η RDF (Resource Description Framework) είναι ένα σύνολο προτύπων που δημιουργήθηκαν από τον οργανισμό W3C (World Wide Web Consortium) με σκοπό αρχικά τη μοντελοποίηση μεταδεδομένων. Στην πορεία του χρόνου η RDF εξελίχθηκε σε μια γενικότερη μέθοδο μοντελοποίησης πληροφοριών. Η βασική ιδέα της RDF είναι η δημιουργία δηλώσεων, που αφορούν πόρους (resources), με την μορφή υποκείμενο ιδιότητα αντικείμενο (subject predicate object). Οι δηλώσεις αυτές ονομάζονται τριπλέτες. Το υποκείμενο είναι η ονομασία του πόρου και το αντικείμενο είναι η τιμή μιας ιδιότητας του πόρου. Για παράδειγμα για να αναπαρασταθεί η πρόταση "ο ήλιος έχει χρώμα κίτρινο" σε RDF αρκεί να οριστεί μια τριπλέτα με υποκείμενο τον πόρο "ήλιος", ιδιότητα την φράση "έχει χρώμα" και αντικείμενο το χρώμα "κίτρινο". 13

26 ΧΑΤΖΗΘΕΟΔΩΡΟΥ ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ ΟΡΙΣΜΟΙ - ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ Ένας μηχανισμός για την περιγραφή των πόρων του διαδικτύου, όπως είναι η RDF, αποτελεί τον θεμελιώδη λίθο για την οικοδόμηση του σημασιολογικού ιστού. Με την RDF μπορεί να αναπαρασταθεί η διαδικτυακή πληροφορία με τέτοιον τρόπο ώστε να είναι προσπελάσιμη και διαχειρίσιμη από αυτοματοποιημένους πράκτορες. Παρέχει έναν απλό τρόπο μοντελοποίησης δεδομένων και έχει την δυνατότητα να μοντελοποιήσει ανόμοιες μεταξύ τους και αφηρημένες έννοιες διαδραματίζοντας έναν πολύ σημαντικό ρόλο στην διαχείριση της γνώσης του σημασιολογικού ιστού [2,3,4]. Κάθε RDF έγγραφο ακολουθεί μια XML σύνταξη και βασίζεται στις δηλώσεις - τριπλέτες (statements). Κάθε statement δηλώνει την τιμή μιας ιδιότητας ενός πόρου. Ο πόρος είναι το υποκείμενο για το οποίο θέλουμε να καταγράψουμε μια πληροφορία. Για παράδειγμα πόρος σε ένα RDF έγγραφο μπορεί να είναι ένα φυσικό πρόσωπο, ένα βιβλίο, ένα αντικείμενο, μια έννοια, μια τοποθεσία ή οτιδήποτε άλλο για το οποίο θέλουμε να περιγράψουμε μια ιδιότητά του. Κάθε πόρος έχει ένα μοναδικό URI με το οποίο συμμετέχει μέσα στις δηλώσεις ενός RDF εγγράφου. Η λογική των πόρων που χαρακτηρίζονται μοναδικά από ένα URΙ χρησιμοποιείται επίσης και για τις ιδιότητες αλλά και για τις τιμές των ιδιοτήτων. Άρα ένα statement είναι μια τριάδα πόρων που ο καθένας διαδραματίζει διαφορετικό ρόλο και έχει ως σκοπό να οριστεί ένας πόρος ιδιότητα ή κατηγόρημα (predicate) για έναν πόρο - υποκείμενο (subject) που θα έχει την τιμή που ορίζει ένας πόρος αντικείμενο (object). Τα αντικείμενα μπορούν να είναι είτε πόροι είτε απλές σταθερές (literals). Για την καλύτερη κατανόηση και παρουσίαση της αναπαράστασης πληροφορίας σε RDF ακολουθεί μια υποθετική περίπτωση χρήσης. Έστω ότι ένα φυσικό πρόσωπο που ονομάζει Jim Morrison είναι ο ιδιοκτήτης ενός νησιού που ονομάζεται Joint. Σε φυσική γλώσσα αυτό θα μπορούσε να περιγραφεί με την πρόταση "Jim Morisson is the owner of the island Joint". Σε μια RDF προσέγγιση το υποκείμενο είναι το όνομα του νησιού Joint, το κατηγόρημα είναι η λέξη owner και το αντικείμενο είναι το όνομα του φυσικού προσώπου Jim Morisson. Ο πιο απλός τρόπος για να αναπαρασταθεί η παραπάνω τριπλέτα είναι να χρησιμοποιηθεί η δήλωση ( όπου αυτή η τριάδα (x, P, y) θεωρείται ως ένας λογικός κανόνας P(x,y), όπου το δυαδικό κατηγόρημα P συσχετίζει το αντικείμενο x με το αντικείμενο y. Ως γράφος θα μπορούσε να αναπαρασταθεί σχεδιάζοντας το υποκείμενο και το αντικείμενο με ένα σχήμα που ορίζει τους κόμβους και το κατηγόρημα με ένα τόξο που κατευθύνεται από τον κόμβο του υποκειμένου προς 14

27 τον κόμβο του αντικειμένου. Στην Εικόνα 3 φαίνεται ο γράφος για την αναπαράσταση του παραπάνω παραδείγματος. Εικόνα 3: Αναπαράσταση RDF τριπλέτας με γράφο Εφόσον τα υποκείμενα και τα αντικείμενα είναι πόροι, μπορούν να συμμετέχουν και σε άλλες τριπλέτες ταυτόχρονα δημιουργώντας έτσι σημασιολογικά δίκτυα (semantic nets). Έστω ότι στο αρχικό παράδειγμα προστίθενται άλλες δύο RDF τριπλέτες που χρησιμοποιούν κοινούς πόρους με την αρχική τριπλέτα, οι οποίες είναι οι εξής: ( και ( "5 km3") Στην τελευταία δήλωση διακρίνεται η χρήση του literal "5 km3" ενώ όλοι οι υπόλοιποι πόροι χαρακτηρίζονται από ένα μοναδικό URI. Στην Εικόνα 4 φαίνεται η γραφική αναπαράσταση με τις τρεις RDF τριπλέτες που περιέχουν κοινούς πόρους. 15

28 ΧΑΤΖΗΘΕΟΔΩΡΟΥ ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ ΟΡΙΣΜΟΙ - ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ Εικόνα 4: Σημασιολογικό δίκτυο από RDF τριπλέτες Στον Σημασιολογικό Δίκτυο η αναπαράσταση της γνώσης που γίνεται μέσω της RDF απαιτεί μια μορφή που θα είναι κατανοητή από τις μηχανές. Έτσι οι RDF δηλώσεις ομαδοποιούνται και καταγράφονται σε έγγραφα με σύνταξη XML. Ένα RDF έγγραφο έχει ως root element ένα στοιχείο με την ετικέτα rdf:rdf. Στο εσωτερικό του στοιχείου αυτού περιέχονται τα στοιχεία δηλώσεις της RDF. Κάθε δήλωση είναι μια RDF τριπλέτα και ξεκινάει με την ετικέτα rdf:description. Ακριβώς μετά την ετικέτα αυτή ακολουθεί η ιδιότητα "about" αν η δήλωση αφορά ήδη υπάρχοντα πόρο, η ιδιότητα ID αν πρόκειται να δημιουργηθεί νέος πόρος ή τίποτα αν πρόκειται να δηλωθεί πληροφορία για ανώνυμο πόρο. Για το παραπάνω παράδειγμα η αναπαράσταση σε ένα XML RDF έγγραφο είναι η εξής: <?xml version= 1.0 encoding= UTF-16?> <rdf:rdf xmlns:rdf= xmlns:mydomain= > <rdf:description rdf:about=mydomain:jim-morrison > <mydomain:island-owner> mydomain:joint </mydomain:island-owner> </rdf:description> </rdf:rdf> Κάθε XML-RDF έγγραφο ξεκινάει με την δήλωση της πρώτης γραμμής η οποία καθορίζει ότι χρησιμοποιούμε XML. Το rdf:description στοιχείο, που αποτελεί μια δήλωση για τον πόρο mydomain:jim-morrison, έχει την ιδιότητα rdf:about και η τιμή αυτής της ιδιότητας είναι ο πόρος. Το mydomain είναι το namespace που περιέχει πληροφορίες για τον πόρο Jim-Morrison. Στο στοιχείο rdf:description εμπεριέχεται το υποστοιχείο - κατηγόρημα mydomain:island- 16

29 owner το οποίο καθορίζει την τιμή αντικείμενο της RDF δήλωσης η οποία είναι ο πόρος mydomain: Joint. To XML RDF έγγραφο που αναπαριστά το σημασιολογικό δίκτυο που προκύπτει από τις τρεις τριπλέτες του παραδείγματος είναι το παρακάτω. <?xml version= 1.0 encoding= UTF-16?> <rdf:rdf xmlns:rdf= xmlns:mydomain= > <rdf:description rdf:about=mydomain:jim-morrison > <mydomain:island-owner> mydomain:joint </mydomain:island-owner> </rdf:description> <rdf:description rdf:about=mydomain:the-doors > <mydomain:groups-singer> mydomain:jim-morrison </mydomain:groups-singer > </rdf:description> <rdf:description rdf:about=mydomain:joint > <mydomain:has-area> 5 km3 </mydomain:has-area > </rdf:description> </rdf:rdf> Τέλος, πρέπει να σημειωθεί ότι ενώ οι δηλώσεις μέσα σε ένα RDF έγγραφο παρατίθενται σειριακά η μία μετά την άλλη, η τελική κατάταξη δεν έχει καμία σημασία για το RDF μοντέλο που προκύπτει. Η σειριακή διάταξη (serialization) των δηλώσεων οφείλεται αποκλειστικά και μόνο στο XML συντακτικό που ακολουθείται κατά την συγγραφή ενός RDF εγγράφου. Το αφηρημένο μοντέλο της RDF αντιμετωπίζει όλες τις δηλώσεις με τον ίδιο τρόπο αγνοώντας τη θέση τους όπως ακριβώς γίνεται στις γραφικές αναπαραστάσεις που εξετάστηκαν παραπάνω Χρησιμοποιώντας το χαρακτηριστικό property Το χαρακτηριστικό property ορίζει ένα κατηγόρημα του οποίου αντικείμενο είναι κυριολεκτικό (literal). Το αντικείμενο (object) της τριπλέτας προσδιορίζεται με τη χρήση κυριολεκτικού ως ανάλυση του αντικειμένου. Το υποκείμενο (subject) της τριπλέτας προσδιορίζεται με τη χρήση ανάλυσης υποκειμένου. Το ακόλουθο παράδειγμα δείχνει το όνομα του συγγραφέα που είναι υπεύθυνος για το παρατεθειμένο κείμενο: <blockquote about="#q1"> <p> Rodion Romanovitch! My dear friend! If you go on in this way 17

30 ΧΑΤΖΗΘΕΟΔΩΡΟΥ ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ ΟΡΙΣΜΟΙ - ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ you will go mad, I am positive! Drink, pray, if only a few drops! </p> <p> by <span property="dc:creator">fyodor Dostoevsky</span> </p> </blockquote> Χρησιμοποιώντας το χαρακτηριστικό rel Ένα χαρακτηριστικό rel ορίζει ένα κατηγόρημα του οποίου αντικείμενο είναι ένα μη-κυριολεκτικό (non-literal). Το αντικείμενο της τριπλέτας προσδιορίζεται χρησιμοποιώντας αντικείμενο ανάλυσης (Ενότητα 4.3). Το αντικείμενο της τριπλέτας προσδιορίζεται με τη χρήση [URI αναφορά] του αντικειμένου ανάλυσης (Ενότητα 4.4). Το ακόλουθο παράδειγμα δείχνει ότι το FOAF person γνωρίζει το άλλο πρόσωπο: Daniel <a about="mailto:daniel.brickley@bristol.ac.uk" rel="foaf:knows" href="mailto:libby.miller@bristol.ac.uk">knows</a> Libby. Η τριπλέτα που δημιουργείται είναι: <mailto:daniel.brickley@bristol.ac.uk> foaf:knows <mailto:libby.miller@bristol.ac.uk> Χρησιμοποιώντας το χαρακτηριστικό rev Ένα χαρακτηριστικό rev, όπως και τον συγγενικό του, το χαρακτηριστικό rel, δείχνει ένα κατηγόρημα του οποίου αντικείμενο είναι μη-κυριολεκτικό, αν και οι αναλύσεις τους, το υποκείμενο και το αντικείμενο, αντιστρέφονται. Το υποκείμενο της τριπλέτας προσδιορίζεται με τη χρήση αναφοράς URI του αντικείμενου ανάλυσης. Το αντικείμενο της τριπλέτας προσδιορίζεται με τη χρήση υποκειμένου ανάλυσης. Σημειώστε ότι η ανάλυση είναι ουσιαστικά η ίδια όπως αν το χαρακτηριστικό rev ήταν ένα χαρακτηριστικό rel με το αντικείμενο και υποκείμενο να αντιστρέφονται. Το ακόλουθο παράδειγμα δείχνει ότι το FOAF person γνωρίζει το άλλο πρόσωπο: <a about="mailto:daniel.brickley@bristol.ac.uk" rev="foaf:knows" href="mailto:libby.miller@bristol.ac.uk">libby</a> knows Daniel. και η τριπλέτα που παράγεται είναι στην ουσία μια αντιστροφή του προηγούμενου παραδείγματος μας: <mailto:libby.miller@bristol.ac.uk> foaf:knows <mailto:daniel.brickley@bristol.ac.uk> Η γλώσσα OWL Η Γλώσσα Οντολογιών Ιστού (Web Ontology Language OWL) είναι μια γλώσσα αναπαράστασης γνώσης. Το RDF και το RDFschema παρέχουν έναν απλό τρόπο 18

31 μοντελοποίησης, αλλά αποτυγχάνουν σε πιο προχωρημένες απαιτήσεις. Η OWL «πατά» πάνω στην RDF πληροφορία και στο RDFschema του υποκείμενου στρώματος, και δημιουργεί οντολογίες. Μια οντολογία είναι ένα μοντέλο για περιγραφή τύπων, ιδιοτήτων και ειδών σχέσεων. Πρακτικά είναι μια συλλογή βασικών «κομματιών γνώσης». Οι δηλώσεις (όπως του RDF) που γίνονται σε μια οντολογία, λέγονται αξιώματα στην OWL, και η οντολογία βεβαιώνει ότι τα αξιώματα της είναι αληθή. Τα αξιώματα της OWL αναφέρονται σε πραγματικά αντικείμενα και περιγράφουν την κατηγορία τους («η Μαιζώνος και η Ερμού διασταυρώνονται»). Όλα τα συστατικά των δηλώσεων, είτε είναι αντικείμενα («Μαιζώνος»), είτε κατηγορίες («οδός»), είτε σχέσεις («διασταυρώνονται») λέγονται οντότητες. Η OWL υποδηλώνει: Αντικείμενα ως άτομα, Κατηγορίες ως κλάσεις, και Σχέσεις ως ιδιότητες. Ο δημιουργός της οντολογίας ορίζει ένα σύνολο αξιωμάτων που θέτουν περιορισμούς σε αντικείμενα (τα οποία ανήκουν σε κλάσεις) και τους τύπους σχέσεων που επιτρέπονται μεταξύ τους. Έτσι, μια οντολογία μπορεί να αναπαραστήσει ένα πεδίο γνώσης χρησιμοποιώντας ένα μοντέλο που περιγράφει αντικείμενα, σχέσεις και κατηγορίες. Αυτού του είδους η σημασιολογία είναι ένα επίπεδο πάνω από την αντίστοιχη του RDF καθώς συνδέει απλά συναφή δεδομένα, αλλά τα εντάσσει σε ένα προκαθορισμένο μοντέλο, το οποίο είναι συμπαγές και αξιόπιστο. Ο συνδυασμός της σημασιολογίας αυτών των δυο επιπέδων θέτει τις βάσεις για την υλοποίηση ανώτερων επιπέδων, όπως αυτό της Λογικής [7] [8]. Από τις πρώτες μορφές αναπαράστασης γνώσης στην ιατρική που αποτελεί και τον προγονό των ιατρικών οντολογιών είναι οι ιατρικές κωδικοποιήσεις. Μια κωδικοποίηση είναι ο ορισμός ενός κωδικού σε μια οντότητα. _ιακρίνονται στις ταξινομήσεις, οι οποίες έχουν ως κύριο χαρακτηριστικό την απόδοση κωδικών σε οντότητες έτσι ώστε οι οντότητες να ορίζονται αμφιμονοσήμαντα, και στις ονοματολογίες οι οποίες είναι ταξινομημένες συλλογές συνδεδεμένων ιατρικών όρων. Ορισμένα, χαρακτηριστικά παραδείγματα είναι τα εξής[9]: Unified Medical Language System UMLS Ενοποιημένο Σύστημα Ιατρικής Γλώσσας. Το UMLS αναπτύσσεται από την NLM National Library of Medicine (Διεθνή Βιβλιοθήκη Ιατρικής), με κύριο στόχο την ενοποίηση της ιατρικής ορολογίας που χρησιμοποιούν διαφορετικοί οργανισμοί υγείας, έτσι ώστε να διευκολυνθεί η ανάπτυξη υπολογιστικών συστημάτων που θα κατανοούν τη σημασία 19

32 ΧΑΤΖΗΘΕΟΔΩΡΟΥ ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ ΟΡΙΣΜΟΙ - ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ της βιοϊατρικής γλώσσας. Οι πηγές γνώσης του χωρίζονται στο Μεταθησαυρό όρων και το Σημασιολογικό Δίκτυο, όπως φαίνεται στην Εικόνα 3.6. Ο Μεταθησαυρός (Metathesaurus) είναι μια εκτενής, πολύγλωσση εννοιoκεντρική βάση δεδομένων, που περιέχει ιατρικές έννοιες, από περίπου 100 διαφορετικά λεξιλόγια, ταξινομίες και θησαυρούς (Mesh, HL7, SNOMED CT, κ.α). Το Σημασιολογικό Δίκτυο (Semantic Network) παρέχει μια κατηγοριοποίηση των εννοιών, που αντιπροσωπεύονται στο Μεταθησαυρό του UMLS σε σημασιολογικούς τύπους (135 στο σύνολο) και ένα σύνολο σχέσεων που υφίσταται μεταξύ αυτών των εννοιών (54 στο σύνολο). Επιπλέον, το UMLS περιλαμβάνει μεταξύ των πηγών γνώσεων τις πληροφορίες για το μορφολογικό χαρακτηρισμό των ιατρικών εννοιών στο Ειδικό Λεξικό (Special Lexicon). Το BioPortal ( είναι μια ανοιχτή βάση βιοϊατρικών οντολογιών που παρέχει πρόσβαση μέσω των υπηρεσιών Web και προγράμματα περιήγησης στο Web, αναπτύχθηκε για οντολογίες OWL, RDF, OBO και για Protégé frames Η γλώσσα SPARQL Η γλώσσα SPARQL έχει προσφάτως αποκτήσει την κατάσταση ενός W3C working. Είναι μία γλώσσα επερωτήσεων για γράφους OWL και RDF και έχει την δυνατότητα να εξάγει πληροφορίες τόσο για πόρους και ιδιότητες όσο και για RDF υπογράφους. Χρησιμοποιώντας την SPARQL είναι πιθανό να δημιουργηθούν νέοι RDF γράφοι βάση των απαντήσεων σε επερωτήσεις υπαρχόντων RDF γράφων. Η γλώσσα επερωτήσεων SPARQL βασίζεται στην ιδέα του ταιριάσματος προτύπων γράφων. Τα απλούστερα πρότυπα γράφων είναι τα πρότυπα τριπλετών που είναι σαν μια RDF τριπλέτα αλλά με την πιθανότητα ύπαρξης μεταβλητής σε κάποια από τις θέσεις του υποκειμένου, κατηγορήματος ή αντικειμένου. Ο συνδυασμός αυτών δίνει ένα βασικό πρότυπο γράφου όπου χρειάζεται ένα ακριβές ταίριασμα σε ένα γράφο για να ικανοποιηθεί ένα πρότυπο. Είναι επίσης πιθανό να περιοριστούν οι τιμές που επιτρέπονται στο ταίριασμα ενός προτύπου. Οι επερωτήσεις μπορούν να έχουν επίδραση σε περισσότερους του ενός γράφου [9]. Η σύνταξη της SPARQL ακολουθεί τις προτάσεις της SQL select-from-where με τις προσθήκες των όρων CONSTRUCT, DESCRIBE και ASK. Το σύνολο των αποτελεσμάτων ποικίλλει ανάλογα με τον κύριο όρο της επερώτησης. Στην περίπτωση μιας επερώτησης με τον όρο SELECT το σύνολο των αποτελεσμάτων είναι ένα σύνολο μεταβλητών και οι πιθανές δεσμεύσεις τους. Εάν όμως περιέχει τον όρο CONSTRUCT το αποτέλεσμα είναι ένας RDF γράφος που δημιουργείται με την αντικατάσταση των μεταβλητών από ένα σύνολο προτύπων 20

33 τριπλετών. Τέλος, η χρήση του όρου DESCRIBE επιστρέφει έναν RDF γράφο που περιγράφει τους πόρους που ανακαλύπτονται. Η επερώτηση με τον όρο ASK επιστρέφει ναι ή όχι ανάλογα με το αν το πρότυπο επερώτησης ταιριάζει ή όχι [9]. 2.2 Συνδεδεμένα Δεδομένα (Linked Data) Όσα έχουν αναφερθεί στις προηγούμενες παραγράφους καλύπτουν την προετοιμασία του περιεχομένου ώστε να γίνει δυνατή η υλοποίηση ενός Σημασιολογικού Ιστού. Όμως πέρα από την διαμόρφωση του περιεχομένου, σε έναν ιστό δεδομένων θα πρέπει τα σημασιολογικά εμπλουτισμένα δεδομένα να συνδεθούν μεταξύ τους, ώστε ένας άνθρωπος ή ένας ευφυής πράκτορας να μπορεί να τα ανακαλύψει από συναφή δεδομένα[43]. Τα Συνδεδεμένα Δεδομένα είναι η ιδέα της δημιουργίας σαφών συνδέσεων μεταξύ των δεδομένων, παρέχοντας τη δυνατότητα σε εφαρμογές να εκμεταλλευτούν την πρόσθετη γνώση που εξάγεται από τις συνδέσεις και να ενσωματώσουν πληροφορίες από διαφορετικές πηγές δεδομένων. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την βελτίωση της εμπειρίας του χρήστη και την πραγμάτωση του οράματος του Σημασιολογικού Ιστού, συνδέοντας τα δεδομένα θα υλοποιηθεί ο Ιστός δεδομένων που αναφέρθηκε νωρίτερα. Η ιδέα των Συνδεδεμένων Δεδομένων είναι θεμελιώδης για τον Σημασιολογικό Δίκτυο, και λειτουργεί χρησιμοποιώντας ως βάση τη χρήση μοναδικών αναγνωριστικών πόρων, δηλαδή URI [10, 44]. Η υλοποίηση των Συνδεδεμένων Δεδομένων χρησιμοποιεί μια μέθοδο δημοσίευσης δομημένων δεδομένων, η οποία βασίζεται σε τέσσερις αρχές [11]: 1. Χρήση URI για αναγνώριση αντικειμένων, 2. Χρήση HTTP URI ώστε να καταστεί δυνατή η κλήση και αναζήτηση αυτών των αντικειμένων, 3. Παροχή χρήσιμων πληροφοριών για το αντικείμενο όταν κληθεί το URI του, χρησιμοποιώντας μορφές τυποποίησης όπως η RDF/XML και το πρότυπο RDFa, και 4. Συμπερίληψη συνδέσμων με σχετιζόμενα URI στα δημοσιευμένα δεδομένα, για βελτίωση της ανακάλυψης σχετικών πληροφοριών στον Ιστό. Αυτές οι αρχές προτάθηκαν από τον Berners-Lee το 2006, ενώ επαναδιατυπώθηκαν από τον ίδιο ως τρεις «εξαιρετικά απλοί» κανόνες [12]. Επειδή τα δεδομένα αναγνωρίζονται, μοντελοποιούνται, περιγράφονται και συνδέονται με επίσημα πρότυπα, τα Συνδεδεμένα δεδομένα επιτρέπουν την περιήγηση, την αναζήτηση και τον συνδυασμό διαφορετικών πηγών και τομέων δεδομένων. Αυτόματοι crawler και indexer μπορούν να εφαρμοστούν στα δεδομένα αυτού του 21

34 ΧΑΤΖΗΘΕΟΔΩΡΟΥ ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ ΟΡΙΣΜΟΙ - ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ τεράστιου γραφήματος, και εφαρμογές μπορούν να λύσουν πολύπλοκα προβλήματα εξάγοντας γνώση από τις σχέσεις που αναπαρίστανται. Επίσης, οι άνθρωποι μπορούν να αλληλεπιδράσουν με τα δεδομένα εξερευνώντας τα και κάνοντας δομημένα ερωτήματα μέσω της SPARQL και άλλων διεπαφών [13, 45]. Για την υλοποίηση αυτής της διασύνδεσης δεδομένων, η οποία θα εκμεταλλευτεί την δομή του Σημασιολογικού Ιστού, το Linking Open Data Project επεκτείνει τον Ιστό δημοσιεύοντας διάφορα ανοιχτά σύνολα δεδομένων RDF ηκαι θέτοντας συνδέσεις RDFη μεταξύ δεδομένων από διαφορετικές πηγές [46, 47]. Η εικόνα 5 παρουσιάζει την αναπτυσσόμενη κοινότητα των πηγών Συνδεδεμένων Δεδομένων, που συνθέτουν το «νέφος» (cloud) των συσχετισμένων δεδομένων. Ο Berners-Lee αποκαλεί το δίκτυο που θα προκύψει Τεράστιο Παγκόσμιο Ιστόγραμμα (Giant Global Graph), το οποίο θα είναι το αντίστοιχο του σημερινού World Wide Web [14]. 2.3 Αλγόριθμοι Medal Ιατρικός αλγόριθμος είναι κάθε τύπος, κλίμακα, διάγραμμα, ή υπολογιστική τεχνική που είναι χρήσιμο στον τομέα της υγείας. Παραδείγματα των ιατρικών αλγορίθμων περιλαμβάνουν την κλίμακα Glasgow coma, το στάδιο TNM στην ογκολογία, και προγνωστικοί παράγοντες κινδύνου για καρδιακή νόσο. Οι Ιατρικοί αλγόριθμοι περιλαμβάνουν μια τεχνολογία για την ιατρική υποστήριξη της λήψης αποφάσεων που έχουν τη δυνατότητα να μειώσουν τις απαιτήσεις χρόνου για το προσωπικό, να υποστηρίζει την εμπεριστατωμένη ιατρική, τη μείωση των σφαλμάτων, και να συμβάλει στην αύξηση της ποιότητας και μείωση παράλληλα στο κόστος της περίθαλψης. Εκτιμούμε ότι η βιοϊατρική βιβλιογραφία περιέχει πάνω από ιατρικούς αλγορίθμους σε όλες τις ειδικότητες και υπο-ειδικότητες της ιατρικής. Ωστόσο, αυτοί οι αλγόριθμοι υποχρησιμοποιούνται από τους κλινικούς γιατρούς, επειδή απαιτείται χρόνος για να βρούνε, να κατανοήσουν και να προσαρμοστούν σε μια συγκεκριμένη κλινική κατάσταση. θα μπορούσε να χρησιμοποιείται πιο συχνά από τους γιατρούς και τους ιατρικούς ερευνητές, αν ήταν εύκολα προσβάσιμο σε ψηφιακή μορφή [15]. 22

35 Εικόνα 5: Το «νέφος» των Συνδεδεμένων δεδομένων [14] 23

36 ΧΑΤΖΗΘΕΟΔΩΡΟΥ ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ Το Πρόγραμμα Ιατρικοί Αλγόριθμοι - medical algorithms project ( αναπτύχθηκε για την ενίσχυση της διαθεσιμότητας και της προσβασιμότητας των ιατρικών αλγορίθμων για ιατρούς, όπως νοσηλευτές, φαρμακοποιούς, βιοϊατρικούς ερευνητές, φοιτητές, εκπαιδευτές, επαγγελματίες υγείας και άλλους στον τομέα της υγειονομικής περίθαλψης και εκπαίδευσης. Αυτή η πηγή περιέχει περιγραφές και εκδόσεις εκτελέσιμες για πάνω από ιατρικών αλγορίθμων σε 45 διαφορετικές θεματικές περιοχές (Εικόνα 6). Όλοι οι αλγόριθμοι εφαρμόζονται σε Microsoft Excel φύλλα και περίπου 400 φύλλα εφαρμόζονται σε PHP ως webbased μορφές. Εικόνα 6: Απόσπασμα περιεχομένων της σελίδας στο 24

37 Για την πρόσβαση στο medical algorithms project απαιτείται να γίνει εγγραφή και σύνδεση με όνομα χρήστη και κωδικό πρόσβασης. Οι αλγόριθμοι δεν ανήκουν στον Σημασιολογικό Ιστό και κατ επέκταση δεν μπορεί να έχει απολαβή τον πλεονεκτημάτων του Σημασιολογικού Ιστού. Στις απαιτήσεις της παρούσας διπλωματικής είναι η σημασιολογική σύνδεση των αλγορίθμων με την εκπαιδευτική πλατφόρμα του meducator meducator Ο στόχος του meducator είναι να εφαρμόσει και να αξιολογήσει πρότυπα και μοντέλα αναφοράς στο πεδίο της ηλεκτρονικής μάθησης (e-learning) έτσι ώστε να καταστήσει εφικτό τον εντοπισμό, την ανάκτηση, ανταλλαγή και επαναχρησιμοποίηση εξειδικευμένου ποιοτικού ιατρικού εκπαιδευτικού υλικού από τα Ανώτατα Εκπαιδευτικά Ιδρύματα της Ευρώπης [16]. Το εκπαιδευτικό υλικό που περιλαμβάνεται στο meducator καλύπτει και αντιπροσωπεύει το συνολικό φάσμα του ιατρικού εκπαιδευτικού υλικού, από την παραδοσιακή διδασκαλία στην ενεργή μάθηση και σε προσεγγίσεις βιωματικής διδασκαλίας/μελέτης. Περιλαμβάνει όλο το φάσμα μορφών υλικού, από κείμενα σε έντυπα εξετάσεων και αξιολόγησης, σε αλγόριθμους, σε αρχεία διδασκαλίας, προγράμματα υπολογιστών (προσομοιωτές ή παιχνίδια) και σε διαδραστικά αντικείμενα (όπως είναι οι εικονικοί ασθενείς και η ηλεκτρονική ιχνηλάτηση ανατομίας), ενώ παράλληλα καλύπτει μία ποικιλία θεμάτων [38]. Το meducator έχει σαν στόχο να ερευνήσει σε ποιο βαθμό τα υπάρχοντα πρότυπα για την περιγραφή του εκπαιδευτικού υλικού μπορούν να ανταπεξέλθουν σε όλους τους πιθανούς τύπους του ιατρικού εκπαιδευτικού υλικού που αναφέρεται παραπάνω και να κάνει αντίστοιχες εισηγήσεις για την επέκταση των προτύπων αυτών Να ερευνήσει σε ποιο βαθμό τα υπάρχοντα πρότυπα για την οργάνωση και ανταλλαγή εκπαιδευτικού υλικού μεταξύ των συστημάτων διαχείρισης μάθησης είναι ικανά να υποστηρίξουν την ανταλλαγή προηγμένου εκπαιδευτικού περιεχόμενου Ιατρικής και να παρέχει αντίστοιχες εισηγήσεις για την επέκταση των προτύπων αυτών Να ερευνήσει σε ποιο βαθμό ένα πρόσφατα προτεινόμενο πρότυπο μοντέλο αναφοράς για την αυτόματη εξερεύνηση, ανάκτηση και ανταλλαγή εκπαιδευτικού υλικού, μπορεί να εφαρμοστεί για την παροχή και ανταλλαγή ιατρικού εκπαιδευτικού υλικού καθώς και αν χρειάζονται βελτιώσεις. Το meducator, ως Δίκτυο Καλής Πρακτικής, θα επιδιώξει να συγκρίνει δύο σύγχρονους τρόπους επίτευξης ανταλλαγής περιεχομένου και συγκεκριμένα, μία εφαρμογή βασισμένη σε 25

38 ΧΑΤΖΗΘΕΟΔΩΡΟΥ ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ τεχνολογίες Web2.0 και μία εφαρμογή βασισμένη σε υπηρεσίες σημασιολογικού ιστού (Semantic Web Services). Το meducator θα συνεργαστεί στενά με τον οργανισμό προτυποποίησης/πιστοποίησης MedBiquitous Europe για να υιοθετήσει και να εφαρμόσει τα τεχνολογικά πρότυπα του MedBiquitous για την εκπαίδευση στην Ιατρική και στις Υπηρεσίες Υγείας, με στόχο τη διαλειτουργικότητα και ανταλλαγή του ιατρικού υλικού σε όλη την Ευρωπαϊκή Ένωση. Για να γίνει αυτό εφικτό, το υλικό θα επαναστοχευθεί για τη χρήση του από διαφορετικές γλώσσες και κουλτούρες. Η διάθεση του υλικού σε μη συνεργαζόμενα ιδρύματα έχει σχεδιαστεί με προβλεπόμενο στόχο την πρόσκληση περισσότερων ιδρυμάτων στη δεξαμενή ανταλλαγής υλικού. Τέλος, το meducator θα προσκαλέσει φοιτητές, εκπαιδευτές και επαγγελματίες υγείας (δια βίου εκπαίδευση) να αξιολογήσουν τα αποτελέσματα[39]. Η διεπαφή του meducator 3.0 βασίζεται στο Elgg και χρησιμοποιείται ως ένα δυνατό περιβάλλον εργασίας χρήστη για τη γενική αρχιτεκτονική του meducator 3.0, επιδεικνύοντας την καταλληλότητα στην προσέγγιση των συνδεόμενων υπηρεσιών / συνδεδεμένα δεδομένα (Linked Services/ Linked Data) [17]. Το Mellina+ του meducator 3.0 έχει αναπτυχθεί για να επιτρέψει τους πόρους του να δημιουργηθούνε, να μεταφορτωθούνε, να περιγραφούνε, να διαμοιραστούνε και να αναζητηθούν. Εκμεταλλεύεται SPARQL ερωτήματα χρησιμοποιώντας την λειτουργικότητα του Drupal σε SPARQL endpoint. Πολλαπλά endpoints (συμπεριλαμβάνονται εσωτερικό και εξωτερικό) θα μπορούσαν να προστεθούν σε SPARQL μητρώα και ερωτήματα. Το Mellina+ είναι δημιουργημένο επάνω στο Drupal ένα λειτουργικό και δυναμικό Σύστημα Διαχείρισης Περιεχομένου (Content Management System). 2.5 Σύστημα Διαχείρισης Περιεχομένου - Content Management System Ο ορισμός που δόθηκε από τους McKeever [18] και Boiko [19] για τη διαχείριση περιεχομένου είναι: «Διαχείριση Περιεχομένου είναι το σύστημα των μεθόδων και τεχνικών που αυτοματοποιούν τις διαδικασίες της συλλογής, διαχείρισης και δημοσίευσης περιεχομένου με χρήση τεχνολογιών πληροφορικής». Ωστόσο, αυτός ο ορισμός ουσιαστικά καλύπτει και τον όρο Σύστημα Διαχείρισης Περιεχομένου. Οι McKeever και Boiko θεωρούν τις δύο έννοιες αλληλένδετες και όχι άδικα: η διαχείριση περιεχομένου είναι μια ανάγκη που απαιτεί ένα σύστημα και το σύστημα είναι η απάντηση σε αυτή την ανάγκη. Ένας παρόμοιος ορισμός δίνεται και από την Wikipedia, που ορίζει το Σύστημα Διαχείρισης Περιεχομένου ως μια συλλογή διαδικασιών, μεθόδων και εργαλείων που χρησιμοποιούνται για να διαχειριστούν κάποιο 26

39 περιεχόμενο καθώς και τις ροές εργασίας πάνω σε αυτό σε ένα συνεργατικό περιβάλλον [20]. Αυτές οι διαδικασίες μπορεί να είναι χειροκίνητες ή βασισμένες σε υπολογιστή. Σε ένα CMS, σχεδόν οτιδήποτε μπορεί να οριστεί ως περιεχόμενο: κείμενο, εικόνες, ήχος, βίντεο, έγγραφα, πίνακες, εγγραφές, τηλεφωνικοί αριθμοί, επιστημονικά δεδομένα και ούτω καθεξής. Η διαχείριση που επιτελεί ένα CMS συνήθως περιλαμβάνει την αποθήκευση, τον έλεγχο, την αναθεώρηση, την αρχειοθέτηση, τον σημασιολογικό εμπλουτισμό, και τη δημοσίευση του περιεχομένου. Αναλαμβάνοντας το ρόλο μιας κεντρικής αποθήκης, ένα CMS παρέχει επίσης αυξημένο έλεγχο όσον αφορά τις αναθεωρήσεις σε ένα υπάρχον αρχείο (εικόνα 7). Εικόνα 7: Ανατομία ενός τυπικού CMS Κάθε CMS αποτελείται από τρία μέρη (ή υποσυστήματα): οι πληροφορίες εισάγονται στο σύστημα από το σύστημα συλλογής, όπου μετατρέπονται σε στοιχεία περιεχομένου, μετά διαβιβάζονται στο σύστημα διαχείρισης, ένα είδος πολύπλοκης βάσης δεδομένων όπου αποθηκεύονται τα συστατικά, και, τέλος, στο σύστημα δημοσίευσης όπου οι πληροφορίες μετατρέπονται αυτόματα σε δημοσιεύσεις. Οι τρεις αυτές περιοχές συχνά επικαλύπτονται αρκετά και λειτουργούν με μεγάλη αλληλεπίδραση [21]. Αυτά τα τρία μέρη λέγονται αλλιώς και φάσεις του κύκλου ζωής ενός CMS. Σύμφωνα με αυτή την οπτική, το CMS είναι ένα σύστημα που μπορεί να βρίσκεται σε μία από τις αντίστοιχες φάσεις: συλλογής, διαχείρισης και δημοσίευσης. Οι δυο αυτές όψεις ουσιαστικά αναφέρονται στο ίδιο νόμισμα, είτε το CMS να θεωρηθεί ως σύστημα με τρία υποσυστήματα είτε ως κύκλος ζωής με τρεις φάσεις. 27

40 ΧΑΤΖΗΘΕΟΔΩΡΟΥ ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ Στην εικόνα 8 φαίνεται μια σχηματική κατανομή χαρακτηριστικών σύγχρονων CMS, το λεγόμενο κρεμμύδι των χαρακτηριστικών ενός CMS. Εικόνα 8: Το κρεμμύδι Χαρακτηριστικών ενός CMS [22] O πίνακας 1 παρουσιάζει μια σύντομη επισκόπηση μερικών από τα παραπάνω χαρακτηριστικά, παραθέτοντας και τα αντίστοιχα πρότυπα σε κάθε περίπτωση: Κατηγορία Περιγραφή Πρότυπα Διαχείριση χρηστών Διεπαφή χρήστη Πηγές δεδομένων Αντιστοίχιση ρόλων σε χρήστες, παροχή δικαιωμάτων πρόσβασης και πιθανόν επιπέδου αλληλεπίδρασης με το σύστημα. Συχνά χρησιμοποιούνται υπάρχοντες τρόποι ταυτοποίησης. Προτιμότερη η λύση εφαρμογών με διεπαφή φυλλομετρητή για διαχείριση τόσο του περιεχομένου όσο και του ιστότοπου. Περιλαμβάνουν τον αποθηκευτικό χώρο του δημιουργημένου περιεχομένου, συν εξωτερικά δεδομένα. Οι μέθοδοι αποθήκευσης ποικίλουν, και μπορεί να είναι συστήματα αρχείων, βάσεις δεδομένων επίπεδης δομής LDAP, Active Directory, ACAP HTML, Javascript, Java, HTTP, FTP, WebDAV SQL, XML, Dublin Core, RDF 28

41 Εφαρμογές αρχείων (flat file databases), σχεσιακές βάσεις δεδομένων και, πιο πρόσφατα, αντικειμενοστρεφείς βάσεις δεδομένων και αρχεία XML. Επίσης, είναι απαραίτητο το περιεχόμενο να περιγράφεται με μεταδεδομένα. Οι εφαρμογές ενσωματώνουν το περιεχόμενο με υπάρχοντα δεδομένα και συστήματα ταυτοποίησης, και διενεργούν συγκεκριμένους χειρισμούς πάνω σε αυτό, ώστε να διευκολύνουν τη συνοχή, την απλότητα και την διαχείριση του. Η πιο σημαντική εφαρμογή είναι συνήθως αυτή που εφαρμόζει πρότυπα στις σελίδες, διευκολύνοντας τον έλεγχο της εμφάνισής του ιστότοπου. Perl, PHP, Java, Python, ASP.NET, Ruby on Rails, XML- RPC, SOAP, ODBC, JDBC Διανομή Δημοσίευση του ιστότοπου στον δικτυακό διακομιστή HTML, CSS, XHTML, XSL, XSLT, RSS Πίνακας 1: Κατηγορίες χαρακτηριστικών CMS και πρότυπα [22] Παρά την πληθώρα CMS που είναι διαθέσιμα, τρία είναι αυτά που κυριαρχούν τόσο σε δημοτικότητα όσο και σε ποσοστά χρήσης από ιστότοπους και από διαχειριστές: τα WordPress, Joomla! και Drupal. Κλείνοντας το κεφάλαιο θα γίνει μια σύντομη αναφορά στο καθένα WordPress Το WordPress κυκλοφόρησε για πρώτη φορά το 2003 και τώρα βρίσκεται στην έκδοση (κυκλοφόρησε 24 Ιανουαρίου του 2013), αριθμώντας πάνω από 12,5 εκατομμύρια λήψεις (downloads) [23] και χρησιμοποιείται στο 17,4% των 1,000,000 μεγαλύτερων ιστότοπων [24]. Αν και ξεκίνησε ως CMS κυρίως για κατασκευή ιστολογίων, στην πορεία ενσωμάτωσε πολλά άλλα χαρακτηριστικά με αποτέλεσμα στην παρούσα έκδοση του να μπορεί να θεωρηθεί και να χρησιμοποιηθεί ως πλήρες CMS για δημιουργία μεγάλης ποικιλίας ιστότοπων [25]. Μεγάλα πλεονεκτήματα του WordPress που έχουν συμβάλλει στη δημοτικότητά του είναι η απλότητα και η φιλικότητα στην αλληλεπίδραση με τον χρήστη, η μεγάλη βιβλιοθήκη προτύπων και plugins, καθώς και η μεγάλη κοινότητα χρηστών που το υποστηρίζει και το εξελίσσει. Άλλο μεγάλο πλεονέκτημα του WordPress είναι η πολύ εύκολη και γρήγορη εγκατάσταση, ρύθμιση και διαχείριση του. Το WordPress σημείωσε αλματώδη εξάπλωση τα έτη 2009 και 2010, με αποτέλεσμα να ξεπεράσει κατά πολύ σε ποσοστά χρήσης τους άλλους δύο ανταγωνιστές του, το Joomla! και το Drupal [26]. 29

42 ΧΑΤΖΗΘΕΟΔΩΡΟΥ ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ Joomla! Το Joomla! δημιουργήθηκε το 2005 σαν μετεξέλιξη του CMS Mambo. Στις 4 Φεβρουαρίου 2013 κυκλοφόρησε η πιο πρόσφατη έκδοση του, η Αποτελεί ένα framework διαδικτυακών εφαρμογών αρχιτεκτονικής Μοντέλου-Προβολής-Ελεγκτή (Model-View- Controller MVC), το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ανεξάρτητα. Είναι βασισμένο στη γλώσσα PHP, χρησιμοποιεί τεχνικές αντικειμενοστραφούς προγραμματισμού, ενώ αποθηκεύει τα δεδομένα σε βάση δεδομένων MySQL και περιλαμβάνει μεταξύ άλλων χαρακτηριστικά κρυφής μνήμης και RSS. Εύκολο στη διαχείριση λόγω της φιλικής και εξελιγμένης διεπαφής διαχείρισης, αντλεί μεγάλο μέρος της δύναμις του από την πληθώρα επεκτάσεων που είναι διαθέσιμες για προσθήκη επιπλέον λειτουργιών Drupal Το Drupal αν και υπάρχει από το 2001 έχει καταφέρει να αποκτήσει μεγάλο βάση χρηστών και υψηλή δημοτικότητα τα τελευταία μόλις χρόνια. Αν και είναι πιο δυνατό σαν CMS και υποστηρίζει περισσότερα χαρακτηριστικά και λειτουργίες από τα δυο προηγούμενα, αυτό έχει το αντίτιμο να μην είναι το ίδιο απλό και εύκολο στην εγκατάσταση και τη διαχείριση για χρήστες χωρίς τεχνικές γνώσεις. Βασισμένο και αυτό στην γλώσσα PHP, παρέχει στη βασική του έκδοση (γνωστή και ως πυρήνας του Drupal Drupal core) τα πιο βασικά χαρακτηριστικά των περισσότερων CMS, ενώ επεκτείνεται με πληθώρα modules που του προσδίδουν και άλλες λειτουργίες και χαρακτηριστικά [27]. Το Drupal είναι στην έκδοση 7.20, η οποία κυκλοφόρησε στις 20 Φεβρουαρίου Με αυτή την έκδοση το Drupal έγινε το πρώτο τόσο διαδεδομένο CMS που ενσωμάτωσε στον πυρήνα του λειτουργίες επέκτασης στον Σημασιολογικό Ιστό. Πιο συγκεκριμένα, το Drupal υποστηρίζει πλέον την διανομή του περιεχομένου με σήμανση RDFa. Αυτό μαζί με πολλά νέα χαρακτηριστικά έχουν δώσει στο Drupal μεγάλη ώθηση και καταγράφεται ήδη μεγάλη άνοδος στη δημοτικότητά του. Προκειμένου να επωφεληθούμε από τις εξελίξεις στο Σημασιολογικό Ιστό και στα Linked Data, και να είναι άξια με εναλλακτικές λύσεις για τα Semantic LMSs που εξακολουθούν να αγνοούνται, τα Semantic CMSs πρέπει επίσης να υποστηρίζουν ένα ευρύ φάσμα των προδιαγραφών του Web 3.0. Ανάμεσα στα πιο δημοφιλή CMSs, μόνο το Drupal διαθέτει προηγμένη υποστήριξη για Εννοιολογικά χαρακτηριστικά. Άλλες λύσεις, συμπεριλαμβανομένων των Talis Aspire1, FreshKnowledge2 και Webnodes3, είναι ως επί το πλείστον ιδιόκτητα και σίγουρα δεν έχουν την κοινοτική συνεισφορά που απολαμβάνει Drupal [28]. 30

43 Λόγω της υλοποίησης λειτουργιών επέκτασης στο Σημασιολογικό Ιστό, το Drupal θα είναι το CMS που θα χρησιμοποιηθεί για την υλοποίηση μιας πρότυπης δικτυακής πύλης στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής εργασίας

44

45 Κεφάλαιο 3 33

46

47 3 ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ Για την υλοποίηση και επίτευξη των στόχων της παρούσας διπλωματικής ακολουθήθηκαν τα ακόλουθα βήματα: Ανάκτηση Ιατρικών Αλγορίθμων 3.1 Ανάκτηση Ιατρικών Αλγορίθμων Οι Ιατρικοί Αλγόριθμοι στην αρχική τους σελίδα (στο ) είναι υλοποιημένοι με την τεχνολογία ASP.ΝΕΤ 1 και όπως αναφέρθηκε για την πλήρη παρουσίαση τους απαιτείται εγγραφή και είσοδο στον ιστότοπο. Ένα εργαλείο το οποίο βοηθάει για το «κατέβασμα» σελίδων από το Web είναι το Scrapbook 2, αποτελεί ένα πρόσθετο του σελιδομετρητή (browser) Mozilla, είναι ένα ελεύθερο λογισμικό και χρησιμοποιήθηκε η έκδοση Η εφαρμογή του εργαλείου έγινε στην σελίδα: algoindex.html όπως φαίνεται στην εικόνα 9, και το σύνολο των αλγορίθμων που είναι τοποθετημένοι σε αυτή την σελίδα είναι αλγόριθμοι. Εικόνα 9: Η σελίδα algoindex.html του Medal.org

48 ΧΑΤΖΗΘΕΟΔΩΡΟΥ ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ Στις επόμενες εικόνες 10 & 11 φαίνεται το εργαλείο Scrapbook κατά την διάρκεια λεπτομερειών αποθήκευσης και λειτουργίας του αντίστοιχα. Η αποθήκευση των αρχείων που έγινε λήψη είναι σε μορφή HTML. Εικόνα 10: Λεπτομέρειες αποθήκευσης του εργαλείου Scrapbook Εικόνα 11: Το Scrapbook κατά την λειτουργία του 36

49 Για την εισαγωγή των Αλγορίθμων στο Drupal, όπως θα δούμε παρακάτω, απαιτείται να είναι σε μορφή CSV με κωδικοποίηση UTF-8 (βλέπε εικόνα 12). Εικόνα 12: Εσωτερικό ενός αρχείου CSV με Αλγορίθμους Για την εξαγωγή του αρχείου CSV από τα αρχεία HTML δημιουργήθηκε κώδικας σε γλώσσα PHP (Παράρτημα Ι), όπου γίνεται εξαγωγή των πεδίων με χρήση της : Specialty Chapter Και κώδικας επίσης σε γλώσσα PHP (Παράρτημα ΙΙ), όπου γίνεται εξαγωγή των πεδίων: Specialty Chapter Section Title Documentation References 37

50 ΧΑΤΖΗΘΕΟΔΩΡΟΥ ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ 3.2 Γνωριμία με το DRUPAL Το Drupal 3 είναι ανάμεσα στα τρία πρώτα, σε μερίδιο αγοράς, CMS ανοιχτού κώδικα [26], και απαριθμεί περισσότερες από 390,000 εγκαταστάσεις στον Ιστό (βλέπε εικόνα 13) [29]. Όπως και πολλά άλλα CMS, διευκολύνει τη δημιουργία ιστότοπων αναλαμβάνοντας πολλές πλευρές της συντήρησης, όπως η ροή εργασίας δεδομένων, ο έλεγχος πρόσβασης, οι λογαριασμοί χρηστών και η αποθήκευση των δεδομένων στη βάση. Εικόνα 13: Εγκαταστάσεις του πυρήνα Drupal [29] Όπως συνηθίζεται στα περισσότερα CMS, o διαχειριστής του ιστότοπου (site administrator) αρχικά στήνει έναν ιστότοπο εγκαθιστώντας τον πυρήνα της διαδικτυακής εφαρμογής Drupal και διαλέγοντας πρόσθετα χαρακτηριστικά από μια μεγάλη ποικιλία επεκτάσεων, που ονομάζονται module. Οι διαχειριστές δεν γράφουν κώδικα αυτό γίνεται από τους προγραμματιστές που δημιουργούν τα module. Αφού δημιουργηθεί ο ιστότοπος, το Drupal επιτρέπει σε χρήστες χωρίς τεχνικές γνώσεις να προσθέσουν περιεχόμενο και να χειριστούν συνηθισμένες εργασίες συντήρησης. Κάθε αντικείμενο περιεχομένου στο Drupal ονομάζεται node, δηλαδή κόμβος. Οι κόμβοι συνήθως αντιστοιχίζονται απευθείας στις σελίδες του ιστότοπου, και μπορεί να είναι μια καταχώρηση ιστολογίου, ένα άρθρο, μια είδηση, μια συνταγή, κ.τ.λ. Οι κόμβοι μπορούν να δημιουργηθούν, να επεξεργασθούν και να διαγραφούν από συντάκτες περιεχομένου. Κάποια module επεκτείνουν τους κόμβους. Για παράδειγμα, το module Taxonomy επιτρέπει την εκχώρηση κόμβων σε κατηγορίες. Πιο συγκεκριμένα, το Drupal αποτελείται από πέντε επίπεδα: 1) Δεδομένα: Οι κόμβοι, οι οποίοι μπορεί να είναι άρθρα, σχόλια, χρήστες, κ.τ.λ. 2) Modules: Λειτουργικά plugin για επέκταση των λειτουργιών του ιστότοπου

51 3) Blocks & Menus: Παρουσίαση αντικειμένων (κειμένου, κόμβων, επιλογών σύνδεσης) σε τομείς της σελίδας, και μενού για πλοήγηση σε διάφορες επιλογές και σελίδες του ιστότοπου. 4) Άδειες χρηστών: Έλεγχος με χρήση ρόλων χρηστών στο τι μπορούν να δουν και να κάνουν οι χρήστες. 5) Θέματα (themes): Πρότυπα που παρουσιάζουν τον ιστότοπο στον χρήστη, κάνοντας χρήση XHTML και CSS, από τα υποκείμενα δεδομένα. Βασική ιδέα στο Drupal 7 είναι η δημιουργία τόπων περιεχομένου (content types). Οι διαχειριστές μπορούν να δημιουργήσουν όσους τύπους περιεχομένου χρειάζονται, καθένας από τους οποίους περιέχει (και χαρακτηρίζεται από) ένα σύνολο πεδίων (fields). Αυτό προσφέρει μεγάλη ευελιξία και ποικιλία στο είδος περιεχομένου που μπορεί να προστεθεί στον ιστότοπο. Αυτή η λειτουργικότητα επιτυγχάνεται με το module Content Construction Kit CCK 4 (το οποίο υπήρχε ως πρόσθετο στην προηγούμενη έκδοση του Drupal αλλά οι περισσότερες λειτουργίες του είναι πλέον ενσωματωμένες στον πυρήνα της τελευταίας έκδοσης), επιτρέποντας στους διαχειριστές να καθορίζουν τύπους κόμβων βασισμένους σε τύπους περιεχομένου, και πεδία για κάθε τύπο περιεχομένου. Τα πεδία μπορούν να είναι πλαίσια απλού κειμένου, ημερομηνίες, αρχεία, αναφορές σε άλλους κόμβους, κ.τ.λ. Διαφορετικοί τύποι πεδίων μπορούν να προστεθούν με τη χρήση module, π.χ. ο ορισμός ενός πεδίου αναφοράς σε άλλον κόμβο δεν υποστηρίζεται από τον πυρήνα του Drupal 7 αλλά υλοποιείται από το module References 5, το οποίο και χρησιμοποιείται αργότερα στην υλοποίηση της επαναχρησιμοποίησης του Ιατρικού Εκπαιδευτικού Υλικού. Παραδείγματος χάριν, στην εικόνα 14 εμφανίζονται οι τύποι περιεχομένου που είναι προκαθορισμένοι στον πυρήνα του Drupal 7, και στις εικόνες 15 και 16 παρουσιάζονται τα προκαθορισμένα πεδία κάθε τύπου περιεχομένου:

52 ΧΑΤΖΗΘΕΟΔΩΡΟΥ ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ Εικόνα 14: Προκαθορισμένοι τύποι περιεχομένου στο Drupal Εικόνα 15: Πεδία του προκαθορισμένου τύπου περιεχομένου Article Εικόνα 16: Πεδία του προκαθορισμένου τύπου περιεχομένου Basic Page 40

53 Όταν ο διαχειριστής ορίζει τύπους περιεχομένου και πεδία πρέπει να παρέχει ένα αναγνωριστικό (ID), μια ετικέτα (label) και μια περιγραφή (description) για κάθε στοιχείο. Επιπλέον, υπάρχει η δυνατότητα για επιβολή περιορισμών στα πεδία: Ποσοτική σχέση (Cardinality): Τα πεδία μπορούν να είναι υποχρεωτικά ή προαιρετικά, και μπορούν να πάρουν μία ή περισσότερες τιμές, κάτι που ορίζει την ποσοτική σχέση με τον τύπο περιεχομένου που περιγράφουν. Πεδίο ορισμού (Domain): Ένας ή περισσότεροι τύποι περιεχομένου μπορούν να μοιράζονται τα ίδια πεδία. Εύρος (Range): Τα πεδία μπορούν να είναι τύπου κειμένου, ακέραιου, δεκαδικού, κινητής υποδιαστολής, ημερομηνίας, επισυναπτόμενου αρχείου ή αναφοράς κόμβου, πεδία αναφοράς σε κόμβους μπορούν να περιοριστούν σε κόμβους συγκεκριμένου τύπου περιεχομένου, πεδία κειμένου μπορούν να περιοριστούν σε μία προκαθορισμένη λίστα τιμών κειμένου. Άλλο ένα σημαντικό χαρακτηριστικό του Drupal είναι η λειτουργικότητα που προσφέρει το module Taxonomy, το οποίο συμπεριλαμβάνεται στον πυρινα της έκδοσης 7. Το εν λόγω module παρέχει τη δυνατότητα δημιουργίας δομών και ιεραρχίας κατηγοριών και όρων, για την παραγωγή λεξιλογίων, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν είτε για πλοήγηση, είτε για αναφορά από κόμβους, αλλά και για κατηγοριοποίηση, πολλαπλών επιπέδων μάλιστα, κόμβων και περιεχομένου. Επίσης, υλοποιεί ένα πολύ εύχρηστο σύστημα επισήμανσης (tagging) με βάση πληθώρα λεξιλογίων (η εγκατάσταση του πυρινα του Drupal περιλαμβάνει το λεξιλόγιο Tags για μια απλή δυνατότητα επισήμανσης του περιεχομένου). Από τα προηγούμενα πρόκυπτε ότι μεγάλο μέρος της επιτυχίας του Drupal προέρχεται από την δυνατότητα επέκτασης του με module, ενώ ακόμα και ο πυρήνας του αποτελείται από κάποια προεπιλεγμένα module, γεγονός που του προσδίδει έναν τμηματικό χαρακτήρα. Θα αναφέρουμε πολλά από αυτά στο στάδιο της υλοποίησης. [31] [30] [32]. 3.3 Χαρακτηριστικά Σημασιολογικού Ιστού στο Drupal Η σύγκλιση του Drupal με τον Σημασιολογικό Ιστό δεν πραγματοποιήθηκε για πρώτη φορά τον Ιανουάριο του 2011 που έγινε διαθέσιμη η έκδοση 7 του πυρήνα του. Η αλήθεια είναι ότι το Drupal ήταν το πρώτο CMS ευρείας κυκλοφορίας που φλέρταρε με χαρακτηριστικά Σημασιολογικό Ιστού από το 2008, τα οποία μπορούσαν να ενσωματωθούν στην εγκατάσταση του ακόμα και στην προηγούμενη έκδοση του με τη χρήση διάφορων module. 41

54 ΧΑΤΖΗΘΕΟΔΩΡΟΥ ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ Το 2000 ο Dries Buytaert, δημιουργός του Drupal, συμπεριέλαβε στο CMS που τότε ονοματιζόταν drop ένα αρχείο με ονομασία rdf.php. Αυτό το αρχείο περιείχε μια αντικειμενοστραφή υλοποίηση ενός απλού αναλυτή σύνταξης XML που επικεντρωνόταν στο πρότυπο RDF και περιείχε ένα σύστημα παραγωγές κεφαλίδων RDF. Ωστόσο, αργότερα αντικαταστάθηκε από ένα πιο γενικό framework που προσανατολιζόταν περισσότερο σε XML τύπου RSS, κατεύθυνση που ακολουθήθηκε και στη συνέχεια [35]. Αρκετά χρόνια μετά, το 2007, δημιουργήθηκε το module RDF, το οποίο παρείχε για πρώτη φορά ένα ενιαίο API και επίπεδο αφαίρεσης για την αποθήκευση ( uniform API and storage abstraction layer ) δεδομένων RDF [9]. Με χρήση του module αυτού είναι δυνατός ο ορισμός τριάδων RDF και η αποθήκευση τους, όπως και η δημιουργία ή η αλλαγή υπαρχόντων αντιστοιχίσεων RDF (RDF mappings) που αφορούν το περιεχόμενο. Παράλληλα, αναπτύχτηκαν module όπως το RDF External Vocabulary Mapper (EVOC) και το RDF CCK, τα οποία βασίζονταν στο RDF και επέκτειναν τις λειτουργίες Σημασιολογικό Ιστού που υλοποιούνταν από το Drupal. Το module EVOC παρείχε έναν τρόπο εισαγωγής εξωτερικών οντολογιών και λεξιλογίων RDF ή OWL στο Drupal για χρήση από άλλα module όπως το RDF CCK, το οποίο έκανε δυνατή την διάθεση και διανομή του περιεχομένου σε μορφή RDF. Παράλληλα, εμφανίστηκε η μορφή τυποποίησης RDFa, η οποία και έγινε επίσημο πρότυπο στην XHTML 1.1 και στην HTML 5 (το πρότυπο τυποποίησης RDFa αναλύθηκε προηγουμένως). [34] [33] Ο Dries Buytaert τον Οκτώβριο του 2008 ανέφερε για πρώτη φορά την τάση που υπήρχε για υιοθέτηση χαρακτηριστικών Σημασιολογικού Ιστού στον πυρήνα του Drupal [36]. Η έκδοση 7 του δημοφιλούς CMS έκανε ένα σημαντικό βήμα μπροστά καθώς ενσωμάτωσε το πρότυπο RDFa, αλλά και το module RDF, στον πυρήνα του, μαζί με διάφορες λειτουργίες άλλων δημοφιλών module όπως το CCK. Ο πυρήνας του Drupal 7 παράγει αυτόματα σελίδες με σήμανση RDFa, μεταβιβάζοντας τα μεταδεδομένα RDF στον χρήστη μαζί με την παρουσίαση της σελίδας. Για την ακρίβεια, το Drupal 7 έχει αρκετές ομοιότητες με το πρότυπο RDFa στον τρόπο που δομούνται τα δεδομένα στιγμιότυπα τύπων δεδομένων με ιδιότητες και σχέσεις μεταξύ τους. Η σημαντική διαφορά είναι ότι η δομή του Drupal μένει κρυμμένη στη βάση δεδομένων, ενώ η δομη RDF παρέχεται με τη σελίδα. Η έκδοση 7 του Drupal εισάγει ένα νέο επίπεδο αφαίρεσης πάνω στα δεδομένα που ονομάζεται Τύποι Οντοτήτων (Entity Types), και περιλαμβάνει Τύπους Οντοτήτων για κόμβους, χρήστες, σχόλια, αρχεία, όρους και λεξιλόγια. Από την εγκατάσταση του Drupal 7 παρέχονται κάποιες βασικές αντιστοιχίσεις RDF για πεδία αυτών των τύπων, όπως ο τίτλος, η περιγραφή, η 42

55 ημερομηνία δημιουργίας, κ.τ.λ. Αυτό το προκαθορισμένο Σχήμα RDF παρουσιάζεται στην εικόνα 17: Εικόνα 17: Προκαθορισμένο Σχήμα RDF του Drupal 7 [37] 3.4 Από Μοντέλα Περιεχομένου σε Λεξιλόγια Ιστοτόπων Στην παράγραφο 3.2 έγινε μια πρώτη αναφορά στο μοντέλο περιεχομένου που ενσωματώνει στον πυρήνα του το Drupal 7, και το οποίο προέρχεται από το module CCK. Αυτό το μοντέλο αποτελείται από τύπους περιεχομένου, πεδία, και κόμβους που αποτελούν στιγμιότυπα των τύπων περιεχομένου. Ο τρόπος που χρησιμοποιεί το Drupal 7 για να αναπαραστήσει σε μορφή RDF αυτό το μοντέλο δεδομένων ακλουθεί τις εξής αρχές: 1) Ύπαρξη αναγνωριστικών HTTP URI για όλους τους πόρους, για να αξιοποιηθούν υπάρχοντα εργαλεία που μπορούν να καταναλώσουν περιεχόμενο RDF Συνδεδεμένων Δεδομένων. Με άλλα λόγια, όταν προσπελαύνεται ένα URI, ανακτάται μηχανικά αναγνώσιμη πληροφορία που περιγράφει το URI. Στο Drupal τα URI είναι απλά URL που δείχνουν σε ιστοσελίδες, αλλά κάθε μία από αυτές τις σελίδες 43

56 ΧΑΤΖΗΘΕΟΔΩΡΟΥ ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ αναπαριστά επίσης έναν κόμβο κάποιου συγκεκριμένου τύπου περιεχομένου στο μοντέλο περιεχομένου. Οπότε, κάθε κόμβος γίνεται αυτομάτως ένας πόρος RDF, και η ιστοσελίδα HTML που περιγράφει τον κόμβο εμπλουτίζεται με σήμανση RDFa που αντικατοπτρίζει τις συνδέσεις στο μοντέλο περιεχομένου. Δηλαδή, για κάθε URI κάποιου κόμβου: o προστίθεται μια τριπλέτα rdf:type που δηλώνει την συμμετοχή του κόμβου σε μία κλάση, η οποία αντιστοιχεί στον τύπο περιεχομένου του κόμβου, o προστίθεται μια τριπλέτα για κάθε πεδίο που εμφανίζεται στη σελίδα, όπου το κατηγορούμενο (predicate) είναι μια ιδιότητα που αναπαριστά το πεδίο και η τιμή του πεδίου είναι είτε τύπου δεδομένων literal (για κείμενο, ακέραιους, δεκαδικούς, κινητής υποδιαστολής, ή πεδία ημερομηνίες) ι το URI της αναφοράς του αντίστοιχου κόμβου 2) Δήλωση περιορισμών τύπων περιεχομένου και πεδίων σε μορφή OWL: Οι περιορισμοί που τίθενται στους τύπους περιεχομένου και στα πεδία τους (πεδία ορισμού, εύρη, ποσοτικές σχέσεις) δημοσιεύονται αυτόματα σε εκφράσεις Σχήματος RDF (RDFS) ή OWL. Έτσι παράγεται αυτόματα ένα λεξιλόγιο του ιστότοπου, για το οποίο υπάρχει σύνδεσμος στον ιστότοπο, και το οποίο περιγράφει όλα τα URI τύπων περιεχομένου και πεδίων ως κλάσεις και ιδιότητες αντίστοιχα, σε μια οντολογία που αντικατοπτρίζει πλήρως τους περιορισμούς που έχουν οριστεί. 3) Επαναχρησιμοποίηση δημοσιευμένων όρων της οντολογίας: Για την υποστήριξη ιστότοπων που ασχολούνται με τυχαία γνωστικά πεδία οι προκαθορισμένες και αυτόματα παραγόμενες κλάσεις και ιδιότητες δεν είναι επαρκείς. Για την ακρίβεια, το λεξιλόγιο του ιστότοπου, το οποίο παράγεται αυτόματα, είναι, ως επί το πλείστον μια απομονωμένη οντολογία που δεν σχετίζεται με τον υπόλοιπο Σημασιολογικό Ιστό. Για να συνδεθεί το περιεχόμενο με υπάρχουσες οντολογίες παρέχεται στον διαχειριστή η δυνατότητα να επιλέξει όρους από εξωτερικά λεξιλόγια όταν δημιουργεί το μοντέλο περιεχομένου. Αυτό επιτυγχάνεται με την υλοποίηση μιας λειτουργίας εισαγωγής όρων λεξιλογίου από συνήθεις/υπάρχουσες οντολογίες. 4) Ασφαλής επαναχρησιμοποίηση λεξιλογίων: Η ανάμιξη των περιορισμών του μοντέλου περιεχομένου με τους περιορισμούς μιας δημοσιευμένης οντολογίας μπορεί να έχει ανεπιθύμητες σημαντικές παρενέργειες, ειδικά αφού οι περισσότεροι διαχειριστές ιστότοπων δεν είναι εξοικειωμένοι με τις σημασιολογικές εκφράσεις OWL. Το σύστημα αποτρέπει, όσο είναι δυνατόν, τέτοιες παρενέργειες. 44

57 5) Παροχή διεπαφής ερωτημάτων: Με βάση το πρωτόκολλο SPARQL, ο ιστότοπος παρέχει πρόσβαση στα δεδομένα του μέσω ενός κόμβου (endpoint) SPARQL. Η λειτουργικότητα αυτή δεν υποστηρίζεται εγγενώς από τον πυρήνα, αλλά είναι διαθέσιμη με τη χρήση του αντίστοιχου module. 6) Επαναχρησιμοποίηση Συνδεδεμένων Δεδομένων: Όπου είναι δυνατό, μπορεί να οριστεί διασύνδεση με άλλα στιγμιότυπα του νέφους Συνδεδεμένων Δεδομένων. Ένα άλλο χαρακτηριστικό που δεν είναι διαθέσιμο στην τωρινή έκδοση του Drupal (7.0), αλλά θα υλοποιηθεί στις επόμενες εκδόσεις της σειράς 7.x (και το οποίο είναι διαθέσιμο με τη χρήση module στην προηγούμενη έκδοση του Drupal), είναι ο RDF Proxy 6, με τη χρήση του οποίου είναι δυνατή η σύνδεση κόμβων σε πηγές RDF που υπάρχουν διάσπαρτες στον Ιστό, και ο αυτόματος συγχρονισμός των πληροφοριών του ιστότοπου με την εξωτερική πηγή. [31] Λόγω των δυνατοτήτων και των χαρακτηριστικών που αναφέρθηκαν στις παραγράφους 3.3 και 3.4, το Drupal 7 αποτελεί την καλύτερη περίπτωση για διαχειριστές που αναζητούν δυνατότητες Σημασιολογικού Ιστού στο CMS το οποίο θα επιλέξουν. Για τους ίδιους λόγους το Drupal 7 ήταν το CMS που επιλέχθηκε για την υλοποίηση μιας πρότυπης δικτυακής πύλης με χαρακτήρα Σημασιολογικού Ιστού στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής εργασίας. Στη συνέχεια γίνεται μια εκτενής ανάλυση αυτής της υλοποίησης η οποία καταδεικνύει στην πράξη τα πλεονεκτήματα και τις δυνατότητες του Drupal στον τομέα της διαχείρισης περιεχομένου με χαρακτηριστικά Σημασιολογικού Ιστού. 3.5 Υλοποίηση επαναχρησιμοποίησης Ιατρικού Εκπαιδευτικού Υλικού Στις προηγούμενες σελίδες έγινε μια επισκόπηση των χαρακτηριστικών που κάνουν το Drupal στην έκδοση 7 την ελκυστικότερη επιλογή για υλοποίηση ιστότοπων με χαρακτηριστικά Σημασιολογικού Ιστού. Για τους λόγους που αναφέρθηκαν το Drupal 7 ήταν το CMS που επιλέχθηκε για τη δημιουργία της εφαρμογής. Αυτή η υλοποίηση αποτελεί μία μελέτη πραγματικής περίπτωσης χρήσης (use case) τόσο του CMS Drupal όσο και των χαρακτηριστικών και εργαλείων που αναφέρθηκαν προηγουμένως. Η παρούσα εργασία αναπτύχθηκε και φιλοξενείται στον επίσημο ιστότοπο του meducator3 στο project MELINA+ στην διεύθυνση: (βλέπε εικόνα 18), η οποία ενσωματώνει χαρακτηριστικά Σημασιολογικού Ιστού, κάνοντας χρήση της τελευταίας έκδοσης του Drupal 7 και διάφορων module

58 ΧΑΤΖΗΘΕΟΔΩΡΟΥ ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ Εικόνα 18: Ο επίσημος Ιστότοπος του meducator3 στο project MELINA+ 46

59 3.5.1 Μοντέλα που χρησιμοποιήθηκαν στην εφαρμογή Στη συνέχεια, παρουσιάζονται λεπτομερώς τα μέσα που χρησιμοποιήθηκαν για την εν λόγω υλοποίηση, η έκδοση του πυρήνα του Drupal και τα επιμέρους module που προστέθηκαν σε αυτόν. Στο τελευταίο και σημαντικότερο κομμάτι γίνεται μια επισκόπηση όλων των βημάτων που ακολουθηθήκαν για να αποκτήσει η εφαρμογή την τελική της μορφή, που φαίνεται στην εικόνα 19. Εικόνα 19: Αρχική Σελίδα της εφαρμογής Για την υλοποίηση της εφαρμογής χρησιμοποιήθηκε η έκδοση 7.16 του CMS Drupal και προστέθηκαν τα εξής module: RDF 7 : Το module RDF συμπεριλαμβάνεται μεν στον πυρήνα του Drupal 7, αλλά δεν περιλαμβάνει τα υποσυστήματα RDF UI, RDFx και External RDF Vocabulary Importer, τα οποία μας είναι ιδιαίτερα χρήσιμα στην υλοποίηση. Πιο συγκεκριμένα: o RDF UI: Παρέχει δυνατότητα προβολής, δημιουργίας νέων και επεξεργασίας υπαρχόντων αντιστοιχίσεων RDF (RDF mappings) κατά την επεξεργασία ενός τύπου περιεχομένου και των πεδίων του, κάνοντας χρήση του RDF API

60 ΧΑΤΖΗΘΕΟΔΩΡΟΥ ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ o RDFx: Παρέχει δυνατότητα εξαγωγής των πληροφοριών ενός κόμβου σε μορφή RDF και ποικιλία τυποποιήσεων. o External RDF Vocabulary Importer: Παρέχει τη δυνατότητα εισαγωγής εξωτερικών οντολογιών και λεξιλογίων για να χρησιμοποιηθούν στη δομή του Drupal, καθώς και για δημιουργία αντιστοιχίσεων σε τύπους περιεχομένου και τα πεδία τους. References8: Το module References παρέχει τη δυνατότητα ορισμού πεδίων που αναφέρονται σε άλλους κόμβους, δίνοντας δυνατότητες επιλογής επιτρεπόμενων τύπων περιεχομένου και διασύνδεσης διαφορετικών τύπων περιεχομένου (και των αντίστοιχων κλάσεων στο μοντέλο RDF). Views 9 και VARQL26 10 : Το module Views είναι απαραίτητο για τον εμπλουτισμό των δυνατοτήτων παρουσίασης του Drupal. Αν και πρόκειται για σπουδαίας σημασίας module, περαιτέρω ανάλυση της λειτουργίας του είναι πέρα από τους σκοπούς της παρούσας εργασίας. Το module VARQL δημιουργεί προβολές περιεχομένου με βάση ερωτήματα SPARQL και βασίζεται στο RDFx. Feeds 11 : Εισάγει ή συναθροίζει στοιχεία ως κόμβους, χρήστες, όρους ταξινόμησης ή απλά αρχεία βάσεων δεδομένων. Είναι απαραίτητο για την εισαγωγή των αλγορίθμων στην εφαρμογή. Entity API 12 : Αυτό το module καλύπτει την entity API του πυρήνα του Drupal, προκειμένου να παράσχει ένα ενιαίο τρόπο για την αντιμετώπιση των οντοτήτων και των ιδιοτήτων τους. Επιπλέον, παρέχει μια οντότητα CRUD ελεγκτή, η οποία βοηθά στην απλοποίηση της δημιουργίας νέων τύπων οντότητας. Απαιτείται από το module SPARQL Views SPARQL 13 : επιτρέπει ερωτήματα που εκτείνονται σε πολλαπλές και διασκορπισμένες (τοπικά ή απομακρυσμένα) πηγές δεδομένων που περιέχουν ετερογενή ημιδομημένων δεδομένων. SPARQL Views: επιτρέπει να χρησιμοποιήσουμε προβολές για να έχουν πρόσβαση σε απομακρυσμένα και τοπικές SPARQL τελικά σημεία. ViewField14: παρέχει ένα πεδίο που διαθέτει μια αναφορά σε μια προβολή και καθιστά την προβολή δυνατή να εμφανίζεται κάθε φορά που η οντότητα που περιέχει το πεδίο αλλάζει τιμή

61 DHTML Menu 15 : χρησιμοποιεί Javascript προκειμένου να μειωθεί ο αριθμός των σελίδων όταν χρησιμοποιούν ένθετα μενού, αυτό είναι ιδιαίτερα χρήσιμο με το σύστημα διοίκησης του Drupal. Views Accordion 16 : Παρέχει ένα πρόσθετο στυλ εμφάνισης για τ module Views. Θα πάρει τα αποτελέσματα και την εμφάνιση τους ως JQuery ακορντεόν, χρησιμοποιώντας το πρώτο πεδίο με την κεφαλίδα για τις σειρές ακορντεόν Υλοποίηση μοντέλου περιεχομένου και οντολογίας ιστοτόπου Ο στόχος είναι να εξαχθεί από αυτό το μοντέλο περιεχομένου μια οντολογία OWL που να αντικατοπτρίζει τη δομή του ιστότοπου, και να είναι δυνατή η εξαγωγή του περιεχομένου του ιστότοπου σε μορφή RDF με χρήση αυτής της οντολογίας. Όπως αναφέρθηκε και προηγουμένως, το Drupal δημιουργεί κλάσεις και ιδιότητες RDF για όλους τους τύπους περιεχομένου και όλα τα πεδία. Πιο συγκεκριμένα, όταν ορίζεται ένας τύπος περιεχομένου δημιουργείται μια κλάση RDF με το ίδιο όνομα, ενώ για κάθε πεδίο του δημιουργείται μια αντίστοιχη ιδιότητα RDF επίσης με το όνομα του πεδίου. Οπότε, αρκεί η δημιουργία της δομής της Εφαρμογής με χρήση τύπων περιεχομένου και των αντίστοιχων πεδίων. Στη συνέχεια, παρουσιάζεται λεπτομερώς αυτή η διαδικασία: Δημιουργία τύπων περιεχομένου (content type) Σύμφωνα με τους στόχους της εφαρμογής είναι απαραίτητα οι εξής τύποι: Specialty: για την κατηγοριοποίηση των αλγορίθμων και δημιουργία ειδικοτήτων Chapter: για την κατηγοριοποίηση των αλγορίθμων και δημιουργία θεματικών τμημάτων Section: για την κατηγοριοποίηση των αλγορίθμων και δημιουργία ενοτήτων Algorithm: για την περιγραφή των αλγορίθμων Τα ονόματα των τύπων περιεχομένου Chapter, Section, Algorithm είναι ενδεικτικά του σκοπού τους και ικανοποιούν τις ανάγκες διαχείρισης περιεχομένου της υλοποίησης. Οι παραπάνω τύποι περιεχομένου αποτελούν κλάσεις στο υποκείμενο μοντέλο RDF του ιστότοπου. Στο παραγόμενο Σχήμα RDFS υπάρχουν οι εξής δηλώσεις:

62 ΧΑΤΖΗΘΕΟΔΩΡΟΥ ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ Δημιουργία πεδίων για κάθε τύπο περιεχομένου Στη συνέχεια, δημιουργήθηκαν για κάθε τύπο περιεχομένου τα πεδία για τις αντίστοιχες πληροφορίες που χρειάζεται να αποθηκεύονται, με χρήση του ανάλογου τύπου πεδίου. Αυτά τα πεδία συνιστούν ιδιότητες RDF των αντίστοιχων κλάσεων στο υποκείμενο μοντέλο RDF. Στις εικόνες 20 έως 23 εμφανίζονται τα πεδία για κάθε τύπο περιεχομένου: Εικόνα 20: Πεδία του τύπου περιεχομένου Specialty Εικόνα 21: Πεδία του τύπου περιεχομένου Chapter 50

63 Εικόνα 22: Πεδία του τύπου περιεχομένου Section Εικόνα 23: Πεδία του τύπου περιεχομένου Algorithm 51

64 ΧΑΤΖΗΘΕΟΔΩΡΟΥ ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ Ανάθεση ιδιοτήτων στα πεδία (RDF mapping) Χρησιμοποιήθηκε η οντολογία του meducator (mdc) και δόθηκαν οι αντίστοιχες ιδιότητες RDF στα πεδία[39]. Για το λόγο αυτό χρησιμοποιείται η λειτουργία RDF Mappings που παρέχεται από το module RDF UI, για δημιουργία νέων ή αλλαγή υπαρχόντων αντιστοιχήσεων RDF. Εικόνα 24: RDF mapping Content Type Specialty Εικόνα 25: RDF mapping Content Type Chapter 52

65 Εικόνα 26: RDFmapping Content Type Section Εικόνα 27: RDF mapping Content Type Algorithm 53

66 ΧΑΤΖΗΘΕΟΔΩΡΟΥ ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ Μοντελοποίηση σχέσεων των κλάσεων Στη συνέχεια, μοντελοποιήθηκαν οι σχέσεις μεταξύ των κλάσεων. Στο μοντέλο περιεχομένου του Drupal αυτό επιτεύχθηκε με χρήση του module References, που πρόσθεσε την δυνατότητα δημιουργίας πεδίου τύπου node reference στη δημιουργία τύπων περιεχομένου. Με αυτόν τον τρόπο ένας τύπος περιεχομένου μπορεί να αναφερθεί σε άλλους τύπους περιεχομένου. Συγκεκριμένα: Μια Ειδικότητα (Spesialty), δηλαδή ένα στιγμιότυπο της κλάσης Spesialty, μπορεί να έχει πολλά Κεφάλαια (Chapter), στιγμιότυπα της κλάσης Chapter. Ένα Κεφάλαιο (Chapter), δηλαδή ένα στιγμιότυπο της κλάσης Chapter, μπορεί να έχει πολλά Τμήματα (Section), στιγμιότυπα της κλάσης Section. Ένα Τμήμα (Section), δηλαδή ένα στιγμιότυπο της κλάσης Section, μπορεί να έχει πολλούς Αλγορίθμους, στιγμιότυπα της κλάσης Algorithm. Για την εμφάνιση των στιγμιοτύπων μια κλάσης σε μια άλλη επιτεύχθηκε με την χρήση του module ViewField, όπου παρέχει την δυνατότητα να φέρνει όλα τα στιγμιότυπα ενός node του Drupal. Έτσι δημιουργήθηκε ένα View για κάθε μια κλάση με το αντίστοιχο πεδίου τύπου node reference και έπειτα ενσωματώθηκε στην κλάση, στο πεδίο με αντίστοιχο τύπο περιεχομένου Όψη (View) της κλάσης Specialty Για την εμφάνιση των στιγμιοτύπων της κλάσης Specialty δημιουργήθηκε ένα View με ονομασία Specialty και χρησιμοποιήθηκε στην απεικόνισή της το module View Accordion όπου παρέχει την δυνατότητα κάνοντας κλίκ επάνω σε ένα στιγμιότυπο να αναπτύσσεται και να εμφανίζει τα «παιδιά» του, όπως φαίνεται στην εικόνα

67 Εικόνα 28: Όψη της κλάσης Specialty με View Accordion Εισαγωγή των αλγορίθμων Στην εισαγωγή των αλγορίθμων χρησιμοποιήθηκε το module Feeds, όπου για κάθε μια κλάση δημιουργήθηκε ένα import που περιελάμβανε ρυθμίσεις (αρχείο εγγραφών, πεδία τύπο αρχείου, τύπο parser κ.α.). Η δημιουργία του import γίνεται μια φορά και μπορεί να χρησιμοποιηθεί πολλές. Στην εικόνα 29 φαίνεται η αντιστοίχιση των πεδίων πηγής (source) με αυτά του στόχου (target). 55

68 ΧΑΤΖΗΘΕΟΔΩΡΟΥ ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ Εικόνα 29: Το εργαλείο εισαγωγής της κλάσης Algorithm Module DHTML Menu Με την χρήση του module DHTML Menu και την δημιουργία Vocabulary (Taxonomy) στο Drupal με όρους (term) τα στιγμιότυπα των κλάσεων Specialty και Chapter δημιουργήθηκε μια όψη που χρησιμοποιήθηκε ως Menu με μορφή Block του Drupal (εικόνα 30). 56

69 Εικόνα 30: Block Menu Αναζήτηση αλγορίθμων Στην επόμενη εικόνα παρουσιάζεται η δυνατότητα από τον χρήστη να κάνει αναζήτηση στους αλγορίθμους με λέξεις κλειδιά ή φράσεις που βρίσκονται στον τίτλο, στην περιγραφή ή στις αναφορές των αλγορίθμων (εικόνα 31). 57