Slogger: a profiling and analysis system based on semantic web technologies

Increasingly, distributed systems are being used to host all manner of applications. While these platforms provide a relatively cheap and effective means of executing applications, so far there has been little work in developing tools and utilities that can help application developers understand problems with the supporting software, or the executing applications. To fully understand why an application executing on a distributed system is not behaving as would be expected it is important that not only the application, but also the underlying middleware, and the operating system are analysed too, otherwise issues could be missed and certainly overall performance profiling and fault diagnoses would be harder to understand. We believe that one approach to profiling and the analysis of distributed systems and the associated applications is via the plethora of log files generated at runtime. In this paper we report on a system (Slogger), that utilises various emerging Semantic Web technologies to gather the heterogeneous log files generated by the various layers in a distributed system and unify them in common data store. Once unified, the log data can be queried and visualised in order to highlight potential problems or issues that may be occurring in the supporting software or the application itself.

The effects of web logs and the semantic web on autonomous web agents

Search engines exploit the Web's hyperlink structure to help infer information content. The new phenomenon of personal Web logs, or 'blogs', encourage more extensive annotation of Web content. If their resulting link structures bias the Web crawling applications that search engines depend upon, there are implications for another form of annotation rapidly on the rise, the Semantic Web. We conducted a Web crawl of 160 000 pages in which the link structure of the Web is compared with that of several thousand blogs. Results show that the two link structures are significantly different. We analyse the differences and infer the likely effect upon the performance of existing and future Web agents. The Semantic Web offers new opportunities to navigate the Web, but Web agents should be designed to take advantage of the emerging link structures, or their effectiveness will diminish.

TOWARD SEMANTIC WEB SERVICES AS MVC APPLICATIONS: FROM OWL-S VIA UML

OWL-S is an application of OWL, the Web Ontology Language, that describes the semantics of Web Services so that their discovery, selection, invocation and composition can be automated. The research literature reports the use of UML diagrams for the automatic generation of Semantic Web Service descriptions in OWL-S. This paper demonstrates a higher level of automation by generating complete complete Web applications from OWL-S descriptions that have themselves been generated from UML. Previously, we proposed an approach for processing OWL-S descriptions in order to produce MVC-based skeletons for Web applications. The OWL-S ontology undergoes a series of transformations in order to generate a Model-View-Controller application implemented by a combination of Java Beans, JSP, and Servlets code, respectively. In this paper, we show in detail the documents produced at each processing step. We highlight the connections between OWL-S specifications and executable code in the various Java dialects and show the Web interfaces that result from this process.

Transparent access to relational, autonomous and distributed databases using semantic web and service oriented technologies

With the constant grow of enterprises and the need to share information across departments and business areas becomes more critical, companies are turning to integration to provide a method for interconnecting heterogeneous, distributed and autonomous systems. Whether the sales application needs to interface with the inventory application, the procurement application connect to an auction site, it seems that any application can be made better by integrating it with other applications. Integration between applications can face several troublesome due the fact that applications may not have been designed and implemented having integration in mind. Regarding to integration issues, two tier software systems, composed by the database tier and by the “front-end” tier (interface), have shown some limitations. As a solution to overcome the two tier limitations, three tier systems were proposed in the literature. Thus, by adding a middle-tier (referred as middleware) between the database tier and the “front-end” tier (or simply referred application), three main benefits emerge. The first benefit is related with the fact that the division of software systems in three tiers enables increased integration capabilities with other systems. The second benefit is related with the fact that any modifications to the individual tiers may be carried out without necessarily affecting the other tiers and integrated systems and the third benefit, consequence of the others, is related with less maintenance tasks in software system and in all integrated systems. Concerning software development in three tiers, this dissertation focus on two emerging technologies, Semantic Web and Service Oriented Architecture, combined with middleware. These two technologies blended with middleware, which resulted in the development of Swoat framework (Service and Semantic Web Oriented ArchiTecture), lead to the following four synergic advantages: (1) allow the creation of loosely-coupled systems, decoupling the database from “front-end” tiers, therefore reducing maintenance; (2) the database schema is transparent to “front-end” tiers which are aware of the information model (or domain model) that describes what data is accessible; (3) integration with other heterogeneous systems is allowed by providing services provided by the middleware; (4) the service request by the “frontend” tier focus on ‘what’ data and not on ‘where’ and ‘how’ related issues, reducing this way the application development time by developers.

Supporting semantic web technologies in the pervasive service ecosystems middleware

Semantic Web technologies are strategic in order to fulfill the openness requirement of Self-Aware Pervasive Service Ecosystems. In fact they provide agents with the ability to cope with distributed data, using RDF to represent information, ontologies to describe relations between concepts from any domain (e.g. equivalence, specialization/extension, and so on) and reasoners to extract implicit knowledge. The aim of this thesis is to study these technologies and design an extension of a pervasive service ecosystems middleware capable of exploiting semantic power, and deepening performance implications.

Conversione per il Semantic Web di dati Turistico-Culturali: il progetto QRPlaces - Semantic Events

Il progetto QRPlaces - Semantic Events, oggetto di questo lavoro, focalizza l’attenzione sull’analisi, la progettazione e l’implementazione di un sistema che sia in grado di modellare i dati, relativi a diversi eventi facenti parte del patrimonio turistico - culturale della Regione Emilia Romagna 1, rendendo evidenti i vantaggi associati ad una rappresentazione formale incentrata sulla Semantica. I dati turistico - culturali sono intesi in questo ambito sia come una rappresentazione di “qualcosa che accade in un certo punto ad un certo momento” (come ad esempio un concerto, una sagra, una raccolta fondi, una rappresentazione teatrale e quant’altro) sia come tradizioni e costumi che costituiscono il patrimonio turistico-culturale e a cui si fa spesso riferimento con il nome di “Cultural Heritage”. Essi hanno la caratteristica intrinseca di richiedere una conoscenza completa di diverse informa- zioni correlata, come informazioni di geo localizzazione relative al luogo fisico che ospita l’evento, dati biografici riferiti all’autore o al soggetto che è presente nell’evento piuttosto che riferirsi ad informazioni che descrivono nel dettaglio tutti gli oggetti, come teatri, cinema, compagnie teatrali che caratterizzano l’evento stesso. Una corretta rappresentazione della conoscenza ad essi legata richiede, pertanto, una modellazione in cui i dati possano essere interconnessi, rivelando un valore informativo che altrimenti resterebbe nascosto. Il lavoro svolto ha avuto lo scopo di realizzare un dataset rispondente alle caratteristiche tipiche del Semantic Web grazie al quale è stato possibile potenziare il circuito di comunicazione e informazione turistica QRPlaces 2. Nello specifico, attraverso la conversione ontologica di dati di vario genere relativi ad eventi dislocati nel territorio, e sfruttando i principi e le tecnologie del Linked Data, si è cercato di ottenere un modello informativo quanto più possibile correlato e arricchito da dati esterni. L’obiettivo finale è stato quello di ottenere una sorgente informativa di dati interconnessi non solo tra loro ma anche con quelli presenti in sorgenti esterne, dando vita ad un percorso di collegamenti in grado di evidenziare una ricchezza informativa utilizzabile per la creazione di valore aggiunto che altrimenti non sarebbe possibile ottenere. Questo aspetto è stato realizzato attraverso un’in- terfaccia di MashUp che utilizza come sorgente il dataset creato e tutti i collegamenti con la rete del Linked Data, in grado di reperire informazioni aggiuntive multi dominio.

Semantic Publishing: issues, solutions and new trends in scholarly publishing within the Semantic Web era

This work is concerned with the increasing relationships between two distinct multidisciplinary research fields, Semantic Web technologies and scholarly publishing, that in this context converge into one precise research topic: Semantic Publishing. In the spirit of the original aim of Semantic Publishing, i.e. the improvement of scientific communication by means of semantic technologies, this thesis proposes theories, formalisms and applications for opening up semantic publishing to an effective interaction between scholarly documents (e.g., journal articles) and their related semantic and formal descriptions. In fact, the main aim of this work is to increase the users' comprehension of documents and to allow document enrichment, discovery and linkage to document-related resources and contexts, such as other articles and raw scientific data. In order to achieve these goals, this thesis investigates and proposes solutions for three of the main issues that semantic publishing promises to address, namely: the need of tools for linking document text to a formal representation of its meaning, the lack of complete metadata schemas for describing documents according to the publishing vocabulary, and absence of effective user interfaces for easily acting on semantic publishing models and theories.

On the path of Exploratory Search Users - A Semantic Web tool

L’Exploratory Search, paradigma di ricerca basato sulle attività di scoperta e d’apprendimento, è stato per diverso tempo ignorato dai motori di ricerca tradizionali. Invece, è spesso dalle ricerche esplorative che nascono le idee più innovative. Le recenti tecnologie del Semantic Web forniscono le soluzioni che permettono d’implementare dei motori di ricerca capaci di accompagnare gli utenti impegnati in tale tipo di ricerca. Aemoo, motore di ricerca sul quale s’appoggia questa tesi ne è un esempio efficace. A partire da quest’ultimo e sempre con l’aiuto delle tecnologie del Web of Data, questo lavoro si propone di fornire una metodologia che permette di prendere in considerazione la singolarità del profilo di ciascun utente al fine di guidarlo nella sua ricerca esplorativa in modo personalizzato. Il criterio di personalizzazione che abbiamo scelto è comportamentale, ovvero basato sulle decisioni che l’utente prende ad ogni tappa che ritma il processo di ricerca. Implementando un prototipo, abbiamo potuto testare la validità di quest’approccio permettendo quindi all’utente di non essere più solo nel lungo e tortuoso cammino che porta alla conoscenza.

Il fascicolo sanitario elettronico tra Semantic Web e diritto alla privacy

Principale obiettivo della ricerca è quello di ricostruire lo stato dell’arte in materia di sanità elettronica e Fascicolo Sanitario Elettronico, con una precipua attenzione ai temi della protezione dei dati personali e dell’interoperabilità. A tal fine sono stati esaminati i documenti, vincolanti e non, dell’Unione europea nonché selezionati progetti europei e nazionali (come “Smart Open Services for European Patients” (EU); “Elektronische Gesundheitsakte” (Austria); “MedCom” (Danimarca); “Infrastruttura tecnologica del Fascicolo Sanitario Elettronico”, “OpenInFSE: Realizzazione di un’infrastruttura operativa a supporto dell’interoperabilità delle soluzioni territoriali di fascicolo sanitario elettronico nel contesto del sistema pubblico di connettività”, “Evoluzione e interoperabilità tecnologica del Fascicolo Sanitario Elettronico”, “IPSE - Sperimentazione di un sistema per l’interoperabilità europea e nazionale delle soluzioni di Fascicolo Sanitario Elettronico: componenti Patient Summary e ePrescription” (Italia)). Le analisi giuridiche e tecniche mostrano il bisogno urgente di definire modelli che incoraggino l’utilizzo di dati sanitari ed implementino strategie effettive per l’utilizzo con finalità secondarie di dati sanitari digitali , come Open Data e Linked Open Data. L’armonizzazione giuridica e tecnologica è vista come aspetto strategico per ridurre i conflitti in materia di protezione di dati personali esistenti nei Paesi membri nonché la mancanza di interoperabilità tra i sistemi informativi europei sui Fascicoli Sanitari Elettronici. A questo scopo sono state individuate tre linee guida: (1) armonizzazione normativa, (2) armonizzazione delle regole, (3) armonizzazione del design dei sistemi informativi. I principi della Privacy by Design (“prottivi” e “win-win”), così come gli standard del Semantic Web, sono considerate chiavi risolutive per il suddetto cambiamento.

La gestione delle relazioni tra soggetto produttore e risorse archivistiche nel semantic web. Un modello ontologico

La ricerca nel campo del cultural heritage management ha adottato negli ultimi decenni le tecnologie web quali strumenti privilegiati per stabilire i nuovi approcci e indirizzi nella valorizzazione della conoscenza. Questa tesi si colloca nell'ambito interdisciplinare tra le scienze umanistiche e informatiche e si fonda sulla consapevolezza del reciproco arricchimento che può derivare dal continuo confronto, le une disponendo di mezzi più espressivi e popolari per divulgare il proprio patrimonio e le altre usufruendo di “materia prima” autorevole (ossia dati strutturati di qualità e alto livello di fiducia) in fase di sperimentazione. Lo studio dei punti di tangenza tra le discipline muove da due ambiti precisi, ovvero le applicazioni informatiche nel campo dell'archivistica e gli sviluppi del semantic web nel settore delle digital humanities.

Towards an Emergent Semantic Web

In his in uential article about the evolution of the Web, Berners-Lee [1] envisions a Semantic Web in which humans and computers alike are capable of understanding and processing information. This vision is yet to materialize. The main obstacle for the Semantic Web vision is that in today's Web meaning is rooted most often not in formal semantics, but in natural language and, in the sense of semiology, emerges not before interpretation and processing. Yet, an automated form of interpretation and processing can be tackled by precisiating raw natural language. To do that, Web agents extract fuzzy grassroots ontologies through induction from existing Web content. Inductive fuzzy grassroots ontologies thus constitute organically evolved knowledge bases that resemble automated gradual thesauri, which allow precisiating natural language [2]. The Web agents' underlying dynamic, self-organizing, and best-effort induction, enable a sub-syntactical bottom up learning of semiotic associations. Thus, knowledge is induced from the users' natural use of language in mutual Web interactions, and stored in a gradual, thesauri-like lexical-world knowledge database as a top-level ontology, eventually allowing a form of computing with words [3]. Since when computing with words the objects of computation are words, phrases and propositions drawn from natural languages, it proves to be a practical notion to yield emergent semantics for the Semantic Web. In the end, an improved understanding by computers on the one hand should upgrade human- computer interaction on the Web, and, on the other hand allow an initial version of human- intelligence amplification through the Web.

A fuzzy grassroots ontology for improving social semantic web search

The web is continuously evolving into a collection of many data, which results in the interest to collect and merge these data in a meaningful way. Based on that web data, this paper describes the building of an ontology resting on fuzzy clustering techniques. Through continual harvesting folksonomies by web agents, an entire automatic fuzzy grassroots ontology is built. This self-updating ontology can then be used for several practical applications in fields such as web structuring, web searching and web knowledge visualization.A potential application for online reputation analysis, added value and possible future studies are discussed in the conclusion.