Ευφυή συστήματα στον σημασιολογικό ιστό
Authors: Αγναντής Κωνσταντίνος 
Published: September 2021

Ο παραδοσιακός παγκόσμιος ιστός (world wide web) χαρακτηρίζεται από τον ανθρωποκεντρικό προσανατολισμό του, δηλαδή, η πληροφορία βρίσκεται σε μορφή κατανοητή από τον άνθρωπο. Στους παλαιότερους ιστοτόπους η πληροφορία είναι στατική, συνήθως σε μορφή HTML, και σπάνια ενημερώνεται παρά μόνο όταν ο κάτοχος της ιστοσελίδας διαθέσει χρόνο για να την επεξεργαστεί χειρωνακτικά. Αλλά και οι πλέον σύγχρονες ιστοσελίδες, το περιεχόμενο των οποίων δημιουργείται δυναμικά αντλώντας στοιχεία από βάσεις δεδομένων, μολονότι παρουσιάζουν κάποια υποτυπώδη δομή, η τελική πληροφορία και πάλι στοχεύει στην κατανόησή της από τον άνθρωπο επισκέπτη της ιστοσελίδας.Το κενό αυτό έρχεται να καλύψει ο σημασιολογικός ιστός, στοχεύοντας όχι να αντικαταστήσει τον παραδοσιακό ιστό αλλά να συνυπάρξει αρμονικά μαζί του. Τα δεδομένα στον σημασιολογικό ιστό βρίσκονται σε μορφή απολύτως δομημένη, στοχεύοντας έτσι στην εύκολη κατανόησή τους και επεξεργασία από ευφυή συστήματα (χωρίς αυτό να αποκλείει ωστόσο την αυτοματοποιημένη εμφάνισή τους και σε μορφή κατανοητή από άνθρωπο). Η παρούσα διατριβή επικεντρώνεται στη χρήση των ευφυών συστημάτων στον σημασιολογικό ιστό, δίνοντας έμφαση σε εφαρμογές ευφυών ηλεκτρονικών ημερολογίων. Η συνεισφορά της κινείται σε τρεις τομείς: Στη σημασιολογική αναπαράσταση της πληροφορίας, στη χρήση της σε συγκεκριμένα πεδία εφαρμογής και, τέλος, στη δυνατότητα δημιουργίας τέτοιας πληροφορίας από άγνωστες ιστοσελίδες.Αρχικά σχεδιάστηκαν και προτάθηκαν οντολογίες για τη σημασιολογική αναπαράσταση δεδομένων που αφορούν καθημερινές δραστηριότητες ενός χρήστη, με σκοπό τη χρήση τους σε εφαρμογές ευφυών ηλεκτρονικών ημερολογίων. Μολονότι η σχεδίαση έγινε έχοντας υπόψη μια συγκεκριμένη εφαρμογή ευφυούς ημερολογίου, ειδικότερα το σύστημα SelfPlanner, εντούτοις αυτή διατηρήθηκε όσο το δυνατόν πιο γενική, ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί και από άλλα αντίστοιχα ευφυή συστήματα, ενώ προστέθηκαν έννοιες και περιπτώσεις χρήσης (π.χ., συναντήσεις) που δεν υποστηρίζονται από τη συγκεκριμένη εφαρμογή. Επιπρόσθετα, αναπτύχθηκε στα πλαίσια της εφαρμογής μια βιβλιοθήκη, με όνομα OntPlanner, για τη μετατροπή της οντολογικής περιγραφής της πληροφορίας σε αντικείμενα Java, ώστε να είναι δυνατή η άμεση εισαγωγή των οντολογικών περιγραφών των καθημερινών δραστηριοτήτων στο σύστημα ευφυούς ημερολογίου. Η βιβλιοθήκη αυτή ενσωματώθηκε στην πλέον πρόσφατη έκδοση του συστήματος SelfPlanner.Στη συνέχεια, αναπτύχθηκε εξολοκλήρου ένα νέο σύστημα, το οποίο στοχεύει στην οντολογική περιγραφή εκπαιδευτικών αντικειμένων, όπως π.χ. ένα εξαμηνιαίο πανεπιστημιακό μάθημα. Το σύστημα Coursr κατέχει περιγραφές εκπαιδευτικών αντικειμένων σε μεγάλο βαθμό λεπτομέρειας όσον αφορά την εσωτερική τους δομή και τις χρονικές τους απαιτήσεις. Έχοντας πρόσβαση στα ημερολόγια του χρήστη, αλλά και στην εφαρμογή ευφυούς ημερολογίου SelfPlanner, είναι σε θέση να χρονοπρογραμματίσει ταυτόχρονα όλες τις δραστηριότητες του χρήστη, εκπαιδευτικές, επαγγελματικές και προσωπικές. Το σύστημα Coursr υποστηρίζει μια επιπλέον οντολογία για την περιγραφή των εκπαιδευτικών αντικειμένων. Ενδιαφέρουσα πρωτοτυπία του συστήματος είναι η χρήση φυσικής (αγγλικής) γλώσσας για την εισαγωγή χρονικών περιγραφών και περιορισμών αναφορικά με τα εκπαιδευτικά αντικείμενα, με τη σχετική γραμματική αλλά και το πρόγραμμα συντακτικής ανάλυσης να έχουν αναπτυχθεί εξαρχής για τις ανάγκες της διατριβής. Το σύστημα Coursr αξιολογήθηκε από σημαντικό αριθμό τελικών χρηστών με ιδιαίτερα ενθαρρυντικά αποτελέσματα.Τέλος, στα πλαίσια της διατριβής έγινε προσπάθεια να εξαχθούν σημασιολογικές περιγραφές δραστηριοτήτων από απλό κείμενο σε άγνωστες ιστοσελίδες. Διερευνήθηκε η περίπτωση των μαθημάτων των παραδοσιακών πανεπιστημίων, όπου όμως διαπιστώθηκε πως η διαθέσιμη πληροφορία αφενός είναι ιδιαίτερα πολύπλοκη, αφετέρου στις περισσότερες περιπτώσεις δεν είναι διαθέσιμη. Κατά συνέπεια, για ευφυή συστήματα σαν το Coursr, προτείνεται η υιοθέτησή τους από μεγάλους εκπαιδευτικούς οργανισμούς και η τροφοδότησή τους με περιγραφές εκπαιδευτικών αντικειμένων. Ως πιο απλή περίπτωση εξετάστηκε η εξαγωγή σημασιολογικής περιγραφής δραστηριοτήτων που αφορούν επιστημονικά συνέδρια, όπως υποβολή ερευνητικής εργασίας, αναθεώρηση της εργασίας, προετοιμασία της παρουσίασης και τέλος παρακολούθηση του συνεδρίου. Αναπτύχθηκε λογισμικό, με όνομα FuzzyExtractor, το οποίο, διαβάζοντας την ιστοσελίδα ενός συνεδρίου, ανακαλύπτει τις κρίσιμες ημερομηνίες και δημιουργεί οντολογικές περιγραφές δραστηριοτήτων σχετικών με το συνέδριο, οι οποίες θα μπορούσαν να εισαχθούν στο ευφυές ηλεκτρονικό ημερολόγιο του χρήστη.