Pages

Rabu, 26 Desember 2012

Penggunaan RDF, RDFS (RDF Schema) dan OWL pada Arsitektur Web Semantik

ABSTRAK
Web semantic adalah bagian dari evolusi logis dari World Wide Web. Hal ini dilatarbelakangi pada kondisi saat ini, dengan banyaknya konten online di web bagi manusia untuk menemukan informasi yang relevan tanpa bantuan serachengine. Para pengembang web biasa menuju Semantic Web yang dipimpin oleh Tim Berners Lee mengidentifikasi tiga pilar penting pendukung pengembangan tersebut (Berners-Lee et al. 2001). Yang pertama, mark up-semantik atau pemasok informasi, yaitu, mereka yang memproduksi isi web, yang harus menyediakan semantik mark up halaman web di masa depan. Yang kedua, agen perangkat lunak yang mampu menarik kesimpulan dari isi harus dikembangkan untuk mencari dan memproses seperti semantik mark up halaman web. Dan ketiga, ontologi komputasi - produsen isi web dan agen perangkat lunak harus berkomitmen untuk pemahaman yang disepakati bersama tentang hal-hal, umumnya dikenal sebagai ontologi, untuk membuat isi juga dimengerti untuk mesin. Dalam paper ini akan dibahas proses penggunaan RDF, RDFS (RDF Schema) dan OWL pada Pendekatan dan Arsitektur Web Semantik.

Keywords: Web Semantik, RDF (Resource Description Framework), RDFS (Resource Description Framework Schema), OWL (Ontologi Web Language)

1.      LATAR BELAKANG
Ada berbagai macam kegiatan yang membutuhkan informasi sebagai bahan referensi. Dengan adanya perkembangan dunia internet dan teknologi informasi, membuat sistem menjadi tidak ada batasan waktu dan geografi. Perkembangan teknologi tersebut tidak selalu menjadikan pertukaran dan pencarian sebuah informasi menjadi lebih mudah dan cepat, hal ini dikarenakan perkembangan web yang menjadi media pertukaran informasi tersebut memiliki tingkat autonomi yang tinggi. Setiap web memiliki kebebasan untuk memilih cara atau metode untuk menyajikan informasi yang dimilikinya, hal ini termasuk pemilihan bahasa dan pemilihan konsep dari informasi itu sendiri. Kebebasan itu juga termasuk penggunaan konsep yang digunakan untuk merepresentasikan pemahaman yang digunakan.
Dengan adanya perbedaan tersebut akan menjadikan pengambilan informasi akan menjadi lebih sulit. Untuk itu diperlukan sebuah metode pengambilan informasi yang lebih baik dibandingkan metode tradional. Metode Semantic Web diharapkan dapat membantu menyelesaikan masalah yang dihadapi karena keragaman informasi tersebut. Metode Semantic Web yang diperkenalkan mengunakan teknologi ontology untuk merepresentasikan sebuah katalog dari informasi yang ada di internet. Menurut pembagian tugas, kita bisa mengidentifikasi tiga teknologi inti: The markup semantik menggunakan XML sebagai format pembawa dan RDF (Resource Description Framework) sebagai format encoding pertama-tingkat semantik untuk menemukan dan menggambarkan isi web. Semantik ontologi dikodekan dalam kode RDF dengan menggunakan bahasa deskripsi khusus (tingkat kedua), yaitu Ontologi Web Language (OWL). Jadi, OWL berbasis mark up-semantik tertanam dalam RDF, yang pada gilirannya dikodekan dalam XML.

2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Web Semantik
Web semantic adalah sebuah abstrak representasi padaWWW yang berbasiskan pada sebuah standard yang didefinisikan (RDF, OWL). Ide dasarnya adalah untuk membawa Web memiliki definisi dan link data sehingga dapat digunakan lebih efektif untuk mencari, otomasi, integrasidan re-usein formasi pada berbagai aplikasi. [3]
Semantic Web merupakan visi masa depan web, dan informasi diberi arti eksplisit, sehingga lebih mudah diproses oleh mesin secara otomatis dan lebih mudah menyatukan informasi yang tersedia di web. Semantic Web adalah perluasan dari web yang mendukung database dalam bentuk yang dapat dibaca oleh mesin. [4]

2.2 Ontology
Ontologi adalah suatu konseptual yang formal dari sebuah domain tertentu yang dipakai bersama oleh kelompok orang. Ontologi merupakan teori tentang makna dari suatu obyek, properti dari suatu obyek, serta relasi obyek tersebut yang mungkin terjadi pada suatu domain pengetahuan. Ontologi sangat penting karena dapat digunakan menerangkan tentang struktur suatu disiplin ilmu. Secara teknis sebuah ontologi direpresentasikan dalam bentuk classes, properties, slots, dan instans.
1) Class, menerangkan konsep (atau makna) suatu domain. Class adalah kumpulan dari elemen dengan properti yang sama. Suatu class dapat mempunyai turunan subclass yang menerangkan konsep yang lebih spesifik.
2) Properti, menerangkan konsep nilai-nilai, status, terukur yang mungkin ada untuk domain.
3) Slot, merupakan representasi dari kerangka pengetahuan atau relasi yang menerangkan property dari kelas dan instant.
4) Instant, adalah individu yang telah dibuat (diciptakan). Instant dari sebuah subclass merupakan instant dari suatu superclass. [1]
Pada buku ”The Semantic Web” [2], definisi dari Ontology adalah :
1)  Salah satu cabang metafisika yang terfokus pada alam dan hubungan antara mahluk hidup;
2)  Teori tentang sifat alami mahluk hidup.
Ontology merupakan suatu teori tentang makna dari suatu objek, property dari suatu objek, serta relasi objek tersebut yang mungkin terjadi pada suatu domain pengetahuan. Pada tinjauan filsafat, ontology adalah studi tentang sesuatu yang ada. Selain itu ontology adalah sebuah konsep yang secara sistematik menjelaskan tentang segala sesuatu yang ada atau nyata. Secara umum, ontology digunakan pada Artificial Intelligence (AI) dan persentasi pengetahuan. Segala bidang ilmu yang ada di dunia, dapat menggunakan metode ontology untuk dapat berhubungan dan saling berkomunikasi dalam hal pertukaran informasi antara sistem-sistem yang berbeda.
Untuk dapat digunakan, sebuah ontology harus diekspresikan dalam notasi yang nyata. Sebuah bahasa ontology adalah sebuah bahasa formal dari sebuah pembuatan ontology.
Beberapa komponen yang menjadi struktur ontology, antara lain :

  1. XML Menyediakan sintaksis untuk output dokumen terstruktur, tetapi belum dipaksakan untuk dokumen XML menggunakan semantic constrains.
  2. XML Schema Bahasa untuk pembatasan struktur dari dokumen XML.
  3. RDF Model data untuk objek (’resources’) dan relasi diantaranya, menyediakan semantic yang sederhana untuk model data tersebut, dan data model ini dapat disajikan dalam sintaks XML.
  4. RDF Schema Adalah kosa kata untuk menjelaskan properties dan classes dari sumber RDF, dengan sebuah semantics untuk hirarki penyamarataan dari properties dan classes.
  5.  OWL Manambahkan beberapa kosa kata untuk menjelaskan properties dan Classes, antara lain : relasi antara classes (misalkan disjointness), kardinalitas (misalkan ’tepat satu’), equality, berbagai tipe dari properties, karakteristik dari properties (misalkan symmetry), menyebutkan satu persatu classes.
    Berbagai bahasa yang menyusun ontology, seperti yang telah dijelaskan di atas memiliki kedudukan tertentu dalam struktur ontology. Setiap layer akan memiliki fungsi tambahan dan kompleksitas tambahan dari layer sebelumnya. Pengguna atau User yang memiliki fungsi pemrosesan layer paling rendah dapat memahami walaupun tidak seluruh ontology yang terletak di layer atasnya.

    Gambar 2.1 Struktur Ontology
    2.3 RDF (Resource Description Framework)
    Resources Description Framework (RDF) telah dirancang untuk menghubungkan Web-based Data sumber untuk Semantic Web yang muncul dengan biaya yang relatif rendah [5]. Menurut penemunya, model RDF data mirip dengan model berorientasi obyek, tetapi kita berpikir bahwa itu adalah benar-benar dekat dengan model data fungsional [6]. RDF membedakan antara entitas, yang diwakili oleh pengidentifikasi unik (UID), dan pernyataan, yang berlaku antara entitas. Ini berarti bahwa pernyataan menghubungkan subjek (entitas sumber) dan obyek (tujuan entitas) melalui predikat / properti. Gambar 2.2 menunjukkan skematis dari pernyataan RDF "The OntoAgents proyek memiliki homepage di (http://www-db.stanford.edu/OntoAgents) ". Seperti dapat dilihat, RDF dapat dianggap menggunakan perbedaan antara subjek, predikat, dan obyek.
    Gambar 2.2 RDF graph dengan subject, predicate dan object
    Hal-hal berikutnya yang membedakan RDF adalah sumber daya dan literal. Sebuah sumber daya yang ditunjuk oleh Uniform Resource Identifier yang (URI), misalnya, (http://www.SemanticWeb.org/schema-daml01/# hasHomepage). Subyek dan predikat sumber daya, sementara obyek dapat berupa sumber daya atau literal. Sebuah literal tidak memiliki sumber daya yang dialokasikan untuk itu di URI (Uniform Resource Identifier), melainkan merupakan karakter string ke mana predikat dialokasikan sebagai nilai. Pandangan skematik menunjukkan sumber daya sebagai elips dan literal sebagai persegi panjang. Gambar 2.3 menggunakan contoh dari Gambar 2.2, tambahan pemodelan pernyataan ". . . dan homepage diciptakan oleh Stefan Decker. "
    Gambar 2.3 RDF graph dengan literal yang dialokasikan sebagai nilai
    RDF terutama dirancang untuk mesin yang dibantu dengan navigasi web, dan karena itu, bagi manusia sulit untuk membaca dalam bentuk dasarnya, yaitu serangkaian URI (Uniform Resource Identifier) berbasis pernyataan. Ini adalah alasan mengapa gagasan ruang nama kemudian dipinjam dari XML untuk meningkatkan keterbacaan. Kegunaan dari konvensi adalah untuk mengasosiasikan awalan dengan URI masing-masing. Dalam contoh kita saat ini, seperti definisi digunakan untuk menyingkat (http://www.SemanticWeb.org/schema-daml01/ #) untuk "sw". Itu Hasilnya adalah bahwa predikat yang disingkat menjadi sw: hasHomepage atau dc: creator, dan lain-lain. (lihat gambar 2.4)
    Gambar 2.5 merangkum kode RDF keseluruhan untuk laporan. RDF sendiri menggunakan ruang nama untuk menentukan konstruksi berguna lainnya, yang kemudian dilengkapi dengan rdf awalan, termasuk:
    • rdf: ketik: RDF predikat untuk alokasi jenis.
    • rdf: Bag: RDF predikat untuk mengatur unordered.
    • rdf: Seq: RDF predikat set memerintahkan.
    • rdf: Alt: RDF predikat untuk satu set pilihan opsional.
    Kita bisa melihat bahwa RDF menawarkan kosakata yang dapat kita gunakan untuk melampirkan hubungan antara data sumber di Web. Sumber-sumber data yang dimaksud disebut "resource" di RDF.
    Gambar 2.4 RDF Graph dengan Namespaces


    Gambar 2.5 Kode RDF untuk homepage dari Project OntoAgents [7]

    2.4 RDF Scema dan OWL
    RDF Schema (RDF-S) menggunakan RDF untuk menentukan konstruksi tambahan yang berguna untuk membuat object oriented skema dalam namespace terpisah.

    Tabel 2.1 RDF Schema constructs (excerpt)
    OWL menggunakan Skema RDF untuk membentuk hirarki kelas dan untuk menyatakan hubungan antara kelas. Tabel 2.2 daftar konstruksi OWL yang paling penting. RDF Schema, pada gilirannya, menggunakan konstruksi RDF, seperti rdf: tipe atau rdf: Property, untuk menggambarkan skema.
    Tabel 2.2 Kontruksi OWL dan Hubungannya dengan RDF dan RDF-S
    Baik XML atau RDF yang cukup ekspresif untuk mewakili struktur pengetahuan seperti ontologi dengan baik, dan untuk model mereka dengan cara yang cukup formal. Ini adalah alasan mengapa baik protagonis XML dan pendukung RDF telah menetapkan bahasa dalam bentuk XML Skema dan RDF Schema, masing-masing. The expressivity dari kedua bahasa adalah suatu tempat antara RDF dan OWL. Model berlapis untuk bahasa Web dicita-citakan oleh Tim Berners-Lee belum tercapai, karena bahasa deskripsi tumpang tindih kisaran dari XML ke OWL telah dibangun, yang, ketika berinteraksi, memiliki kemungkinan yang berbeda untuk merupakan fakta yang sama. Tidak mungkin untuk mengatakan saat ini yang bahasa deskripsi akhirnya akan mendapatkan penerimaan di masa depan. Apa yang dapat dikatakan adalah pilihan yang saat ini (2005) untuk Web Semantic
    aplikasi penelitian adalah tumpukan XML-RDF-OWL, sedangkan solusi industri biasanya konten
    sendiri dengan aplikasi-spesifik XML-RDF deskripsi.[7]

    3. PEMBAHASAN
    Untuk penggunaan praktis dari teknologi Web Semantic, sangat penting dalam memahami bagaimana XML, RDF, RDF Schema, dan OWL terlibat satu sama lain, meskipun terdapat berbagai pendapat tentang betapa berartinya satu struktur ini. Adanya beberapa pendapat yang menyatakan bahwa banyaknya notasi baru telah diperkenalkan untuk semantik, dibandingkan dengan KRLs yang telah ada sejak betahun-tahun, seperti KL-One (Brachman dan Schmolze 1985), Telos (Mylopoulos et al. 1990, Nejdl et al. 2001), Kif (Genesereth 1998), dan grafik konseptual (Sowa 1976, Lukose et al. 1997). Untuk mendapatkan pemahaman dari notasi dan saling ketergantungan satu sama lain, dua subbagian berikutnya akan menjelaskan secara singkat bagaimana OWL tertanam dalam RDF dan RDF Schema, menggunakan XML sebagai jenderal representasi format. Selanjutnya, kita akan menggunakan contoh untuk menunjukkan bagaimana XML dapat digunakan dalam praktek. Menurut pembagian tugas, kita bisa mengidentifikasi tiga teknologi inti: The markup semantik menggunakan XML sebagai format pembawa dan RDF (Resource Description Framework) sebagai format encoding pertama-tingkat semantik untuk menemukan dan menggambarkan isi web. Semantik ontologi dikodekan dalam kode RDF dengan menggunakan bahasa deskripsi khusus (tingkat kedua), yaitu Ontologi Web Language (OWL). Jadi, OWL berbasis mark up-semantik tertanam dalam RDF, yang pada gilirannya dikodekan dalam XML.
    Filosofi dari Semantic Web didasarkan pada pengubahan isi dari node yang terkandung dalam struktur terjangkau sehingga node dapat ditafsirkan oleh mesin. Ini adalah titik di mana perbedaan konseptual ke Web tradisional datang ke cahaya. Dalam Web tradisional, fungsi koneksi hyperlink adalah jenis "GO TO", misalnya GO TO dan GO TO log> diinterpretasi oleh manusia saja. Dalam Semantic Web, artikel menjadi entitas self-describing ("Aku artikel ilmiah berdasarkan B eksperimen dan log C terkait").
    Konsekuensi yang merupakan permasalahan dasar adalah :
    1.   Jika entitas direferensikan B dan C memiliki nama yang unik, tidak peduli di mana dokumen yang benar-benar disimpan selama mereka berada di suatu tempat di mana mereka dapat ditemukan (Oleh mesin). Efeknya adalah bahwa eksplisit menghubungkan informasi menjadi sekunder, sementara efektivitas link dihitung (berdasarkan self-describing entitas) menjadi primer.
    2.      Kedua, jika self description (secara bertahap) meningkat, akhirnya tidak akan perlu, karena akan dibuktikan dari konten itu sendiri. Setelah tiba di titik ini, setiap bagian baru dari konten akan menjadi bagian dari alam semesta pengetahuan masa depan, karena mesin menghubungkan konten untuk terkait isi koneksi dihitung. Ketika hal ini akan mungkin bersifat spekulatif dalam hal itu membutuhkan pemahaman bahasa, dan tambahan kemampuan (dari mesin!) membayangkan (bukan, menghitung) dunia mungkinpenelitian AI (Artificial Inteligent) menetapkan sendiri tujuan-tujuan sekitar lima puluh tahun yang lalu, dan belum dicapai mereka untuk hari ini. Pada saat yang sama, bagaimanapun, AI telah membuat kontribusi penting untuk TI seperti yang kita kenal sekarang. Database dan mesin pencari menggunakan banyak prinsip dirumuskan oleh para peneliti AI selama beberapa dekade terakhir.[7]
    4.   kesimpulan
    Jadi, jawaban dari "tantangan besar" penggunaan RDF, RDFS (RDF Schema) dan OWL pada pendekatan dan arsitektur web semantik, bisa memberikan impuls penting bagi teknologi masa depan, meskipun tujuan yang paling ambisius mungkin akan sulit dijangkau selama lima puluh tahun ke depan. Namun, kita juga harus ingat bahwa kekuatan system komputer saat ini memungkinkan solusi untuk pindah ke kisaran layak. Meskipun solusi ini tidak mencoba untuk meniru pemikiran manusia, mereka dapat mencapai hasil yang sangat luar biasa dengan cara lain (seiring dengan evaluasi brute force).

    7. DAFTAR PUSTAKA
    [1] Muzakir, Ari. Semantic Web Rule Base (SWRL). . . diakses tanggal 26 Desember 2012
    [2] Michael C Daconta, Leo J Obrst, and Kevin T Smith. A Guide to the Future of XML, Web Services, and Knowledge Management. Wiley Publishing, Indianapolis,
    [3]…buset.staff.gunadarma.ac.id/.../semantic-web.pdf. diakses tanggal 26 Desember 2012
    [4] Berners-Lee, T., Hendler, J., Lasilla, O., 2001, The Semantic Web, American Scientific,
    http://en.wikipedia.org/wiki/Semantic_Web.                               
    [5] Decker, S., Mitra, M. P., Melnik, S., Framework for the Semantic Web: An RDF Tutorial, IEEE Internet Computing, November–December, 2000, pp. 68–73.
    [6] Shipman, D. W., The Functional Data Model and the Data Language DAPLEX, ACM Transactions on Database Systems, 6 (1), March, 1981, pp. 140–173.
    [7] Kappel G, Proll B, Reich S, Retschitzegger W. 2003. ”Web Engineering”. German: Library of Congress Cataloging-in-Publication Data.

    1 komentar:

    Unknown mengatakan...

    mantap

    Posting Komentar