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Análisis de la estructura y funcionamiento del Proyecto Europeana
(Universidad de Murcia, 2013-03-06) Sánchez Contreras, María Isabel; Pastor Sánchez, Juan Antonio; Comunicación y Documentación
El siguiente trabajo tiene como finalidad realizar un análisis sobre los aspectos básicos del proyecto Europeana que permitan el estudio de los fundamentos del proyecto Europeana y su estado actual. Para ello, se ha realizado un análisis de los objetivos de Europeana, sus elementos tecnológicos, las fuentes de financiación, diferentes aspectos organizativos, así como los proyectos asociados más importantes. Dentro de un contexto geográfico inmediato se han descrito los aspectos básicos de Hispana como agregador español de Europeana. También se han identificado las funciones básicas de interacción entre los portales de ambos proyectos y los usuarios durante los procesos de búsqueda. Resultado del análisis anterior se ha obtenido una visión global sobre las tecnologías aplicadas en Europeana. En especial, el protocolo de agregación de metadatos OAI-PMH, el esquema de metadatos ESE y las nuevas iniciativas tendentes a incorporar a Europeana en el ámbito de Linked Open Data, aplicando tecnologías de la web semántica y EDM. También se ha podido constatar que Hispana aporta más de un 8% del total de datos de Europeana. Asimismo se ha obtenido un esquema de funcionamiento del proceso de búsqueda en ambos proyectos. Se concluye indicando la importante aportación de Hispana en Europeana, así como la mayor relevancia y visibilidad en la web de esta última. Igualmente se destaca la riqueza de funciones de búsqueda y exploración de Europeana. Por su parte Hispana se limita prácticamente a la clásica búsqueda de un catálogo digital sin ofrecer funcionalidades de valor añadido que exploten el potencial del conjunto de datos que recopila.
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Authorization and trust management in distributed systems based on the semantic web = Gestión de la autorización y la confianza en sistemas distribuidos aplicando la web semántica
(2016-01-15) Bernal Bernabé, Jorge; Martínez Pérez, Gregorio; Skarmeta Gómez, Antonio F.; Facultad de Informática
Motivación y Objetivos Cualquier sistema distribuido como Cloud Computing se enfrenta a diferentes retos de seguridad, como son la autenticación, autorización, privacidad o la gestión de la confianza. Sin embargo, se precisan sistemas de autorización y confianza avanzados y con altos niveles de expresividad que hayan sido diseñados expresamente para Cloud Computing. La gestión de la seguridad en sistemas distribuidos como Cloud Computing puede llevarse a cabo, mediante el uso de políticas y reglas de seguridad aplicadas sobre modelos de sistema y seguridad enriquecidos semánticamente. El enfoque de la Web Semántica permite realizar razonamiento deductivo y procesos de inferencia sobre los modelos, permitiendo deducir conclusiones de seguridad que a su vez pueden ser usadas para tomar decisiones de autorización y confianza. Además de la gestión de la autorización de los recursos de forma independiente por cada tenant, los clientes en el mismo cloud pueden necesitar colaborar entre ellos para satisfacer necesidades avanzadas de sus servicios, lo que requiere de modelos de autorización y confianza intra-cloud para gestionar tales colaboraciones. Los usuarios demandan interacciones entre diferentes clouds para realizar operaciones tales como migraciones de datos y servicios. Se necesitan nuevas soluciones para permitir a los proveedores de servicios de cloud (CSPs) que puedan interactuar de forma segura estableciendo federaciones de clouds, paradigma conocido como Intercloud. En este sentido, el análisis de la seguridad y la confianza que puede llegar a ofrecer un proveedor de servicios de cloud es un campo de investigación que despierta un elevado interés. Los clientes y CSPs podrían beneficiarse de un sistema de ayuda a la decisión relativo a seguridad y confianza en entornos Intercloud. Este sistema podría deducir información y tomar decisiones en consecuencia, tales como rechazar o evitar determinadas interacciones entre CSPs o servicios. El paradigma del Internet de las Cosas requiere de modelos adaptados para la gestión y cuantificación de la confianza con el fin de que dispositivos desconocidos a priori puedan interactuar entre ellos de forma segura y confiable. Los modelos de control de acceso en IoT deben ser más livianos para poder tratar las comunicaciones directas entre dispositivos (a veces con características hardware reducidas), y tener en cuenta los valores de confianza de los dispositivos antes de realizar las transacciones. Dados los retos de investigación relativos a gestión de la confianza y la autorización en sistemas distribuidos destacados anteriormente, los principales propósitos de la presente tesis doctoral pueden ser son los siguientes: • Analizar y diseñar un modelo de autorización, altamente expresivo, diseñado especialmente para Cloud Computing que se apoye en técnicas de la Web Semántica. • Analizar y diseñar las diferentes relaciones de confianza que puedan establecerse en Cloud Computing entre los diferentes tenants, incrementando de esta forma la seguridad del cloud. • Analizar el estado del arte relativo a seguridad y confianza en sistemas distribuidos, Cloud Computing y especialmente en Intercloud. • Analizar los requerimientos de seguridad en Cloud Computing definiendo en consecuencia una taxonomía y ontología completas para el Intercloud. • Diseñar, implementar y validar un sistema de ayuda a la decisión relativo a seguridad y confianza que se apoye en técnicas de la Web Semántica con el fin de mejorar la toma de decisiones, cuantificando expectativas de seguridad e índices de confianza sobre CSPs. • Diseñar, implementar y validar un modelo de confianza para el Internet de las Cosas (IoT), que pueda ser aplicado junto a un sistema de autorización que tenga en cuenta los índices de confianza calculados por el modelo. Metodología La presente tesis doctoral vio sus comienzos con un estudio del estado del arte que nos llevó a empezar a definir modelos semánticos de sistemas de información y de seguridad con el fin de realizar razonamiento sobre dichos modelos usando políticas enriquecidas semánticamente. Concretamente, descubrimos que había una carencia de modelos de autorización altamente expresivos haciendo uso de la Web Semántica que pudieran gestionar de forma adecuada la complejidad de sistemas distribuidos como Cloud Computing. Los modelos de autorización actuales para Cloud Computing, aunque eficientes, están condicionados debido a sus posibilidades de expresividad semántica y, como consecuencia, limitados en cuanto a capacidades de autorización. Después del estudio de aplicabilidad de las técnicas de la Web Semántica para autorización en Cloud Computing, propusimos un modelo de autorización (Capítulo 1), basado en la Web Semántica, por lo que permite realizar razonamiento e inferencia, otorgando un mecanismo muy potente para tomar decisiones de control de acceso. Los tenants deberían poder establecer alianzas y coaliciones federadas para sacar máximo partido de sus servicios. Este escenario ocasiona diferentes problemas y retos de seguridad como la gestión del control de acceso intra-cloud, ya que deberían disponer de medios para restringir y definir qué información estará disponible para con otros tenants que compartan la misma infraestructura cloud subyacente. Para llenar este vacío, realizamos un análisis y estudio de los tipos de colaboraciones, que consideramos más importantes, y que podrían llegar a ocurrir entre los tenants de un mismo cloud, que dio como resultado una taxonomía que define los diferentes tipos de relaciones de confianza entre tenants (Capítulo 2). Asimismo, además de las relaciones intra-cloud entre tenants, los clientes y proveedores de cloud están empezando a requerir escenarios incipientes de Intercloud, donde diferentes clouds interaccionan más allá de un único proveedor. Aunque existen algunos resultados de investigación para gestión de Intercloud, hay muy pocas propuestas relacionadas con la seguridad y los aspectos de confidencialidad en el Intercloud. Con el fin de llenar este vacío, realizamos un estudio riguroso del estado del arte en el Intercloud, analizando los aspectos de seguridad y confianza en este entorno distribuido y nos centramos en una ontología destinada a definir formalmente los aspectos de seguridad modelados en una evaluación de seguridad Intercloud (Capítulo 3). Por último, hemos querido abordar el control de acceso y gestión de la confianza no sólo en los sistemas distribuidos más centrados en plataforma como Cloud Computing, sino también en otros escenarios más descentralizados M2M. Hemos diseñado un mecanismo de seguridad, aprovechando un sistema de autorización IoT ya existente llamado DCapBAC, que mejora dicho sistema de autorización para que tenga en cuenta valores de confianza calculados por el modelo de confianza (Capítulo 4). Resultados Los primeros resultados derivados del análisis y diseño de un sistema de control de acceso para Cloud Computing se presentaron en ``International Conference on Security and Cryptography'' (SECRYPT), en el artículo ``Towards an Authorization System for Cloud Infrastructure Providers''. La propuesta se basa en la Web Semántica, que permite inferir nuevos conocimientos que permiten soportar diferentes características avanzadas de autorización, superando ciertas carencias de expresividad de modelos de autorización predecesores, como el RBAC, hRBAC, cRBAC y HO. Seguidamente realizamos una investigación minuciosa de los diferentes tipos de relaciones de confianza que pueden establecerse entre tenants en el cloud. El resultado quedó reflejado en el artículo ``Taxonomy of trust relationships in authorization domains for Cloud Computing'', que fue publicado en la revista The Journal of Supercomputing. El análisis realizado concluyó con la descripción formal de las diferentes relaciones de confianza en Cloud Computing, permitiendo la definición de diferentes acuerdos de colaboración en diferentes escenarios cloud. Los resultados de investigación sobre Intercloud se muestra en el artículo ``Intercloud Trust and Security Decision Support System: an Ontology-based approach'', publicado en la revista Journal of Grid Computing. En este trabajo analiza las diferentes áreas de seguridad, propiedades y métricas que pueden ser necesarias en la evaluación de la seguridad de un CSP. Estos conceptos se han modelado en la ontología SOFIC ofreciendo un alto grado de interoperabilidad en escenarios Intercloud, y que se puede tomar como punto de partida para cuantificar expectativas de seguridad y valores de confianza de servicios y CSPs. Por último, en relación con la gestión de la confianza en IoT, nuestros resultados de investigación han sido publicados en la revista Soft Computing, en un artículo con el título ``TACIoT: multidimensional trust-aware access control system for the Internet of Things''. El artículo proporciona un modelo de confianza para IoT y mejora el sistema de control de acceso DCapBAC para que pueda tener en cuenta los valores de confianza calculados por el modelo tomar decisiones de autorización en consecuencia. Motivation and Goals Cloud Computing, like any other kind of distributed system, has to face different challenges regarding security, such as authorization and trust management. However, there is a lack of advanced and high expressive authorization and trust models specially meant for this emerging parading. .Security management in distributed systems like Cloud Computing, can be carried out by means of applying security policies and rules over system and security models enriched semantically. The Semantic Web approach allows performing deductive reasoning and inference processes to come up with meaningful security conclusions. In addition to the management of access control for each tenant, cloud tenants within the same cloud may need to collaborate to meet client demands, which requires new authorization and trust relationships models to manage such intra-cloud collaborations. Customers’ demands to interactions across clouds to be able to migrate data and applications across different clouds in a reliable and secure way. This situation creates a need for new solutions that allow different Cloud Service Provider (CSP) to be interoperable with each other in a secure manner, coming up with federations of clouds, also known in the literature as Intercloud. In this sense, the analysis of the security and trust of a given CSP in order to establish reliable collaborations is an open research field that sparks a lot of interest. Additionally, in this regard, clients and CSPs could also take advantage of a trust and security decision support system for the Intercloud in order to make security decisions accordingly, based on the ontology, such as dismiss or avoid interactions with certain CSPs or services based on these deductions. The Internet of Things paradigm requires adapted trust quantification models in order to provide a reliable environment, thereby enabling unknown smart objects to interact each other in a trusted way. Access control models in IoT should be more lightweight to address the direct communication requirements of constrained devices, taking into account target devices' trust values prior any transaction. Due to the challenges of trust management and authorization in distributed environments highlighted above, the general objectives of this PhD Thesis, the concrete goals pursued within this thesis, are the following: • Analyse and design a novel and high expressive authorization model specially meant for Cloud Computing relying on Semantic Web technologies. • Analyse and design the trust relationships in Cloud Computing between cloud tenants in order to establish a reliable environment. • Analyse the state of the art of security and trust in distributed systems, Cloud Computing and the Intercloud. • Analyse the security requirements in Cloud Computing and define accordingly a full Intercloud security taxonomy and ontology. • Design, implement and validate a trust and security decision support system, relying on Semantic Web techniques, in order to assist in the Intercloud security decision making process, quantify security expectations and trustworthiness about CSPs. • Devise and implement an advanced trust model for Internet of Things to allow making authorization decisions based on this quantified trust values. Methodology This PhD Thesis started by performing a survey that allowed us to start defining system and security models and performing reasoning over them using semantic policy rules, coming up with a powerful mechanism to manage the security of distributed systems. Concretely, we discovered that there was a lack of a high expressive authorization model based on the Semantic Web, that would be able to handle the complexity of distribute systems like Cloud Computing. Current authorization models for distributed systems are efficient, but at the same limited by their poor semantics, and therefore, by their limited authorization features. After studying the applicability of Semantic Web techniques for authorization in Cloud Computing, we proposed an authorization model (Chapter 1) that is based on the Semantic Web, so that it enables performing inference reasoning to come up with meaningful security conclusions that can be used to make authorization decisions. Cloud tenants within the same cloud can collaborate each other to establish alliances and set up coalition agreements. Nonetheless, these agreements raise new security challenges, such as intra-cloud access control management. To bridge this gap, we performed an analysis and study of the different kind of collaborations that may occur among cloud tenants, coming up with a taxonomy defining different levels of trust relationships among customers of the cloud (Chapter 2). Furthermore, in addition to intra-cloud relationships among tenants, customers and CSPs are starting to require Intercloud scenarios where different clouds have to interact each other beyond one single cloud domain. Although there are some proposals to manage the Intercloud, there are still few approaches dealing with the associated new security and trust challenges in such a federated environment. In order to address this problem, we made a deep analysis of the state of the art in the Intercloud, analyzing the security and trust in this distributed environment. As a result we came up with an ontology aimed to formally describe the security aspects that are subject to be modelled in an Intercloud security assessment (Chapter 3). The ontology is based on security standards and it has been tailored extensible to cope with the security requirements of different Intercloud scenarios. Finally, we wanted to address the access control and trust management challenge not only in enterprise-centric distributed systems like Cloud Computing, but also in more decentralized ones. In this sense we designed a security mechanism to leverage an already existing IoT authorization system called DCapBAC, with our novel trust model that takes into account not only reputation, as it is commonly employed in traditional peer to peer (P2P) scenarios, but also some other advanced aspects to quantify trust (Chapter 4). Results The first results derived from the analysis and design of a semantic-aware access control system for Cloud Computing was presented in the International Conference on Security and Cryptography (SECRYPT), in a paper entitled ``Towards an Authorization System for Cloud Infrastructure Providers''. The proposal is based on Semantic Web technologies and allows inferring new knowledge and supporting different authorization features such as role based access control (RBAC), hierarchical RBAC (hRBAC), conditional RBAC (cRBAC) and hierarchical objects (HO). Next, we investigated further into the different kinds of trust relationships that can occur in Cloud Computing, and the outcome was reflected in the article entitled ``Taxonomy of trust relationships in authorization domains for Cloud Computing'', which was published in The Journal of Supercomputing. The accomplished analysis ended up with a formal description of the different trust relationships in Cloud Computing, enabling the definition of different collaboration agreements in different scenarios. The research carried out regarding trust and security in the Intercloud is shown in the paper ``Intercloud Trust and Security Decision Support System: an Ontology-based approach'', which published in the Journal of Grid Computing. In this work we have analyzed and identified the security areas, properties and metrics required when assessing the security of a CSP. These concepts have been modeled in the SOFIC ontology to support a high degree of interoperability in the Intercloud. Besides, the ontology can be taken as a starting point to quantify expectations and trust values of cloud services as well as supporting CSPs and tenants in the Intercloud security decision making process. Finally, regarding the trust model for the Internet of Things, our research results were published in the Soft Computing journal, in a paper entitled ``TACIoT: multidimensional trust-aware access control system for the Internet of Things''. The paper provides a trust model leveraging the DCapBAC access control system to take into account devices' trust values to make authorization decisions accordingly.
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Buenas prácticas para la publicación de datos en la Web: La superación del paradigma Linked Open Data
(2016-11-07) Pastor-Sánchez, Juan-Antonio; Información y Documentación
Las tecnologías de la Web Semántica han abierto nuevas posibilidades para acceder a recursos de información a través de Internet. Mientras que el uso convencional de la web se centran en acceder y consultar a documentos HTML u objetos digitales, la Web Semántica parte de la interoperabilidad y reutilización para representar y publicar datos estructurados. En los últimos años las tecnologías de la Web Semántica han dado lugar a proyectos dentro del paradigma Linked Open Data. En la actualidad, una vez que las tecnologías y aplicaciones han alcanzado un grado de madurez, está cobrando fuerza un concepto más general de “Datos en la Web” en el que los conjuntos de datos no son recursos escasos sino un nuevo modelo de publicación de información por parte de todo tipo de organizaciones a través de su web corporativa. En este contexto, se está trabajando en la actualidad en la definición de una serie de pautas o criterios de buenas prácticas para asegurar la calidad de los conjuntos de datos.
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Desarrollo de un modelo para la gestión de la I+D+i soportado por tecnologías de la web semántica
(2015-12-01) García Moreno, Carlos; Valencia García, Rafael; García Sánchez, Francisco; Facultad de Informática
OBJETIVOS El principal objetivo de esta tesis doctoral es (i) el desarrollo del primer modelo completo, concreto e integrado para la gestión del proceso de la I+D+i, identificando los flujos de información entre los distintos procesos y los elementos que lo componen, de forma no lineal, siendo a la vez un modelo flexible, aplicable a cualquier organización con independencia de sus características específicas, y apto para la innovación tanto individual como colaborativa. Los otros dos objetivos esenciales del trabajo realizado son: (ii) el desarrollo de las tecnologías necesarias para proporcionar el soporte automatizado e inteligente a la gestión de la I+D+i, en base al modelo construido; y (iii) la integración de las tecnologías desarrolladas en un caso de aplicación en un entorno empresarial real, para validar tanto su eficacia como su utilidad. METODOLOGÍA Para la construcción del modelo propuesto para la gestión de la I+D+i en primer lugar se realizó un análisis exhaustivo de las normativas seleccionadas como referencia, identificando las inexactitudes, incoherencias y faltas de concreción que éstas presentan. Se propusieron soluciones a estos aspectos y se detallaron los componentes del modelo y las relaciones y flujos de datos entre ellos. De esta forma se habilita el desarrollo de soluciones software que permitan proporcionar un soporte automatizado e inteligente a la gestión de la I+D+i en base a una gestión optimizada del conocimiento relacionado con ella. En base a ese modelo se desarrollaron las tecnologías de la Web Semántica para hacer posible el mencionado soporte, incorporándolas a una plataforma de gestión de ideas para proyectos de I+D+i. el soporte inteligente a este proceso propuesto como ejemplo se basa en la identificación de una serie de similitudes entre componentes del sistema de gestión de la I+D+i que tienen influencia en el mismo. Para ello estos son los principales desarrollos realizados: (i) ontología del dominio de la gestión de la I+D+i; (ii) sistema de extracción semántica estructurada, encargado de generar el modelo semántico asociado; (iii) repositorio semántico que complementa a la ontología del dominio; y (iv) sistema semántico para proporcionar el soporte inteligente a través de la identificación de similitudes entre distintos tipos de entidades del repositorio semántico. Para ello se han tomado como base desarrollos previos del grupo de investigación al que pertenecen los directores de esta tesis doctoral. CONCLUSIONES A pesar de que la I+D+i actualmente tiene una importancia crucial para el éxito y la supervivencia de las organizaciones, a su vez plantea una serie de retos, riesgos y dificultades a los que aún no se ha dado respuesta por medio de ninguna de las metodologías propuestas ni de los sistemas desarrollados para el soporte a su gestión. Las principales carencias de estos modelos y soluciones TIC radican en que ninguno contempla la gestión de la I+D+i desde un punto de vista integrado, no siendo posible prestar un soporte inteligente a este proceso por medio de una gestión optimizada del conocimiento. A través de la validación llevada a cabo en un entorno empresarial real se ha demostrado la validez, tanto del modelo para la gestión de la I+D+i creado, como de las tecnologías semánticas desarrolladas, solventando las carencias identificadas en el estado del arte. Aparte se han mostrado aspectos interesantes acerca del comportamiento de este proceso bajo distintas circunstancias. Asimismo se ha demostrado la influencia crucial de la calidad de la información incorporada en el sistema en la riqueza y precisión del soporte inteligente prestado. OBJECTIVES The main objective of this thesis is: (i) the development of the first comprehensive, concrete and integrated model for R&D&I management, identifying the information flows between the different processes and elements that compose it, in a non-lineal way, being at the same time a flexible model applicable to any organization regardless of its specific characteristics, and suitable for both individual and collaborative innovation. The other two key objectives of the work are: (ii) the development of the technologies needed to provide automated and intelligent support to R&D&I management, based on the created model; and (iii) the integration of the developed technologies in a real business environment application case, to validate both its effectiveness and usefulness. METHODOLOGY In order to develop the proposed R&D&i management model, first a comprehensive analysis of the selected reference normative was made, identifying the inaccuracies, inconsistencies and lack of specificity that they have. Solutions to these issues were proposed and model components (and relationships and data flows between them) were detailed. In this way the development of software solutions to provide automated and intelligent support to R&D&i management through an optimized knowledge management is enabled. Based on this model, Semantic Web technologies were developed to enable this support, incorporating them in an R&D&i idea management platform. Intelligent support to this proposed as an example process is based on the identification of several similarities between the components of the R&D&i management system that influence it. In order to achieve that, following are the main developments made: (i) R&D&i management domain ontology; (Ii) semantic structured extraction system, for generating the associated semantic model; (Iii) semantic repository that complements the domain ontology; and (iv) semantic system, for providing intelligent support by identifying similarities between different types of entities in the semantic repository. These are based on previous developments of the thesis directors research group. CONCLUSIONS Although R&D&i currently has a crucial importance for the success and survival of organizations, at the same time it implies several challenges, risks and difficulties that has not been already solved by any of the proposed methodologies and systems developed to support its management. The main weaknesses of these models and ICT solutions are that none of them faces the R&D&i management from an integrated point of view, so it is not possible to provide intelligent support to this process through an optimized knowledge management. The validation, carried out in a real business environment, has demonstrated the validity of the developed R&D&i management model and the corresponding semantic technologies for solving the shortcomings identified in the state of art. Moreover, interesting aspects about the behaviour of this process in different circumstances have been shown. The crucial influence on the quality of the system information in the richness and precision of the intelligent support provided has also been demonstrated.
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Desarrollo de una ontología para la representación del dominio de transferencia de resultados de investigación universitaria
(2014-10-30) Samper Esteve, María; Pastor Sánchez, Juan Antonio; Comunicación y Documentación
Este proyecto tiene como objetivo proponer una ontología para el modelado y representación de los datos relativos a la actividad y oferta de los grupos de investigación de una universidad. Para crearla, primero se hace un acercamiento a la Web Semántica y sus tecnologías, que se usaran para desarrollar la ontología. En segundo lugar, se aborda la importancia de la investigación y del acceso a los datos, entendiendo las iniciativas Linked Open Data y Open Government Data. Tras esto, se analiza la estructura de la información de los grupos de investigación de las cuatro universidades españolas más valoradas del ranking de Shangai, junto con la Universidad de Murcia.Finalmente, se aplica un caso real procedente da la Universidad de Murcia, con un resultado satisfactorio. Concluyendo que la ontología diseñada cumple la función que se propone.
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La descripción archivística. De los instrumentos de descripción hacia la web semántica
(Murcia: Servicio de Publicaciones de la Universidad de Murcia, 2013) Moyano Collado, Julián
El texto realiza una aproximación a la descripción como proceso de trabajo en los archivos, recogiendo los frutos de esta actividad que son los instrumentos de descripción, y las posibilidades que brinda la tecnología web, mediante los Sistemas de Acceso Archivístico y con especial mención a la Web Semántica. Para acercarnos al amplio concepto de la descripción, entendida como proceso, resultado e instrumento, se recogen algunos apuntes teóricos fundamentados por diversos autores y ejemplos que permitan entender la importancia de esta tarea en el actual entorno electrónico
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Drupal 7: Web Semántica al alcance de todos.
(2011-06-02) Pastor Sánchez, Juan Antonio; Información y Documentación
Se ofrece una visión de Drupal 7 como una framework de desarrollo de aplicaciones para la Web Semántica. Para ello se describen los aspectos más relevantes de las tecnologías asociadas a la Web Semántica y la dinámica para definir en Drupal Tipos de Contenidos que se mapean con elementos de vocabularios RDF, así como la inclusión de código RDFa.
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Extracción semántica de información basada en evolución de ontologías
(2014-11-05) Rodríguez García, Miguel Ángel; Valencia García, Rafael; García Sánchez, Francisco; Facultad de Informática
En la actualidad, a pesar de la relevancia de las anotaciones dentro de la Web Semántica, éste es aún un campo sin estandarizar. Varios enfoques se han desarrollado a lo largo de los últimos años pero, debido a las carencias que algunos de estos enfoques presentan, aún no existe ninguna metodología estándar. La motivación que ha servido de guía en esta tesis doctoral ha sido, por tanto, proponer, en el ámbito de la Web Semántica, una nueva metodología de anotación semántica basada en ontologías que cubra todo el ciclo de vida de las anotaciones así como las posibles actualizaciones de los recursos. Esta metodología está constituida por una serie de fases entre la que se pueden destacar las siguientes: representación y anotación semántica, extracción de términos, indexación semántica y evolución de ontologías. Con objeto de analizar el rendimiento de la metodología desarrollada, se diseñó una estrategia de evaluación del sistema de anotación semántico basado en las métricas de “precisión”, “exhaustividad” y “medida-F”, métricas todas ellas extensamente empleadas en el ámbito científico para la validación de este tipo de sistemas. El experimento consistió en la selección de dos dominios de aplicación y en la utilización de estas métricas sobre algunos de los módulos que componían el sistema propuesto. Los índices obtenidos tras los experimentos en los diferentes módulos fueron muy prometedores y llevaron a conclusiones muy favorables acerca del rendimiento de la metodología y su aplicabilidad en diversos contextos. El desarrollo de esta metodología de anotación dio lugar a la concepción de varias aplicaciones que aprovechan su potencial. Entre las aplicaciones más destacables es posible resaltar la utilización de la metodología de anotación semántica para el cálculo de la similitud entre entidades. La aplicación de esta metodología en el cálculo de la similitud supuso la definición de un método capaz de realizar comparaciones entre cualquier par de entidades almacenadas en un sistema de información. Este método lleva a cabo la comparación entre entidades al nivel de granularidad más fino, esto es, los atributos que caracterizan cada una de las entidades comparadas. Por lo tanto, los atributos de las entidades constituyen la principal fuente de información para realizar tales comparativas. Al igual que ocurría en el caso de la metodología de anotación semántica, la metodología de cálculo de similitud semántica también se encuentra dividida en una serie de fases, a saber, representación y anotación semántica, indexación semántica, cálculo de similitud y motor de inferencia semántica. La evaluación de esta aplicación de la metodología de anotación semántica para el cálculo de la similitud entre entidades se llevó a cabo a través de la aplicación de métricas que proporcionan índices cuantitativos relacionados con la “precisión”, la “exhaustividad” y la “medida-F”. Los resultados obtenidos fueron muy favorables, proporcionando conclusiones muy prometedoras acerca de la aplicación de la metodología de anotación semántica en el cálculo de la similitud entre entidades. Summary The semantic annotation and retrieval of text documents and Web resources is a challenging task and it addresses the general issue of making computers aware of the content of informational resources so as they can be of better assistance for users. In this thesis, a semantic platform for text resources annotation and retrieval from their source documents has been proposed. The system presented here automatically annotates natural language documents, which may be available in a number of formats such as XML, HTML or PDF. The proposed platform has additionally been implemented, considering multi-ontology environments (with OWL 2 ontologies) in order to be able to cope with several domains. It also supports the evolution of the source documents, thus maintaining the coherence between the natural language descriptions and the annotations, which are stored using a semantic Web-based model. A new methodology is presented that comprises three commonly used but enhanced stages in the scope of semantic search processes: information filtering, information retrieval, indexing and relevancy rankings. The proposed platform has been evaluated in two domains, namely, ICT-related cloud computing and R&D management, with very promising results. Using the semantic annotation methodology a new application of similarity calculation has been proposed. The platform keeps track of the semantic-based description of R&D projects, proposals, ideas and worker resumes. Natural language processing tools are used to facilitate the generation of such semantic profiles, annotations and indexes from natural language texts. Once the system has been fed up with the semantic content, the semantic inference engine module leverages such formal content to perform general queries from the available information, producing precise and accurate results that can help managers in the decision-making process.
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Informe ciber. comportamiento informacional del investigador del futuro.: Traducción
(Murcia, Universidad de Murcia, Servicio de Publicaciones, 2008) British Library; Facultad de Comunicación y Documentación
Los estudiantes suelen preferir la búsqueda global de Google a la proporcionada por la biblioteca, más sofisticada pero que consume más tiempo, donde los estudiantes deben efectuar búsquedas por separado en el catálogo en línea y en cada base de datos de posible interés, después de identificar primero las bases de datos que pudieran ser pertinentes. Además, no de todas las búsquedas en el catálogo de la biblioteca o en las bases de datos obtienen materiales a texto completo y los estudiantes de la Generación de la Red no sólo quieren respuestas rápidas, sino también la plena satisfacción al instante de sus necesidades de información.
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Instrumentos de representación del conocimiento: tesauros versus ontologías.
(Murcia, Universidad de Murcia, Servicio de Publicaciones, 2004) García Jiménez, Antonio; Facultad de Comunicación y Documentación
Se estudian la ontologías como un instrumentos válido de representación del conocimiento, mediante la exposición de las diferentes aspectos que conforman esta realidad emergente. A continuación, apareciendo como objetivo fundamental de este trabajo, se las pone en relación con los tesauros con vistas a determinar sus pun-tos en común, sus diferencias y las posibilidades de conversión. Finamente, desde la perspectiva de la Biblioteconomía y Documentación, se presentan las implicaciones futuras que presenta la posible generalización de las ontologías.
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ISO-THES: ampliando Skos a partir de la norma de tesauros ISO 25964
(2013) Pastor Sánchez, Juan Antonio; Información y Documentación
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Manual de SKOS (Simple Knowledge Organization System, Sistema para la Organización del Conocimiento simple)
(2009-11-27T09:57:12Z) Pastor Sánchez, Juan Antonio; Martínez Méndez, Francisco Javier; Información y Documentación
SKOS—Simple Knowledge Organization System (Sistema para la Organización del Conocimiento simple)— proporciona un modelo para la representación de la estructura básica y el contenido de esquemas de conceptos como tesauros, esquemas de clasificación, listas de encabezamientos de materia, taxonomías, folksonomías y otros vocabularios controlados similares. Al tratarse de una aplicación de RDF (Resource Description Framework), SKOS permite la creación y publicación de conceptos en la Web, así como vincularlos con datos en este mismo medio e incluso integrarlos en otros esquemas de conceptos. Este documento es una guía para aquellos usuarios que deseen representar un esquema de conceptos mediante SKOS. Un uso básico de SKOS permite identificar los recursos conceptuales (conceptos) mediante URIs, etiquetarlos con literales de uno o varios idiomas, documentarlos con diversos tipos de notas, relacionarlos entre si mediante estructuras jerárquicas informales o redes asociativas, y agregarlos a esquemas de conceptos. La aplicación de los aspectos más avanzados de SKOS permite mapear recursos conceptuales de distintos esquemas de conceptos y agruparlos en colecciones etiquetadas u ordenadas. Es posible definir relaciones entre etiquetas de conceptos. Finalmente, el vocabulario de SKOS puede ser ampliado para adaptarse a las necesidades prácticas de comunidades de usuarios concretas o combinadas con otros vocabularios de modelado.
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Marcado semántico: tecnologías y aplicación para la representación de sistemas de organización del conocimiento en el contexto Linked Open Data
(2013) Pastor Sánchez, Juan Antonio; Información y Documentación
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Methodology for the enrichment of biomedical knowledge resources= Metodología para el enriquecimiento de recursos de conocimiento biomédico
(2015-12-10) Quesada Martínez, Manuel; Fernández Breis, Jesualdo Tomás; Stevens, Robert D.; Facultad de Informática
Objetivos: El objetivo general de esta tesis es contribuir al análisis de repositorios de conocimiento biomédico ayudando a expertos del dominio a detectar semántica oculta mediante el uso de un método automático sistemáticamente aplicable. Esta metodología ayudará a detectar situaciones para enriquecer ontologías explotando la expresividad de los lenguajes formales en los que están definidas. Los objetivos son el desarrollo e implementación de: (1) una metodología para la caracterización automática de ontologías usando los identificadores de sus conceptos descritos en lenguaje natural (LN); (2) una metodología que permita descubrir semántica oculta transformable en axiomas lógicos contribuyendo al enriquecimiento de las ontologías biomédicas; (3) una plataforma integrada que ayude a expertos del dominio con pocos conocimientos técnicos u ontológicos. Metodología: Para conseguir estos objetivos se analiza el estado del arte de las áreas: web semántica, bioinformática, repositorios de conocimiento biomédico, enriquecimiento de ontologías. Después, se formaliza la metodología propuesta en los siguientes módulos: (1) procesamiento de la ontología, obtención de las regularidades léxicas (LRs) y su caracterización léxica; (2) procesamiento de LN; (3) métricas, incluyendo dos tipos: métricas de modularidad y localidad, y métrica cross-product extensión; (4) filtrado basado en las métricas; (5) definición de relaciones y patrones de enriquecimiento. La formalización del método se acompaña de su implementación, que permite aplicarlo sobre un conjunto de ontologías biomédicas disponibles en Internet. Finalmente, se analizan y validan los resultados. Debido a la ausencia de un gold standard se desarrollan estrategias de comparación del método con trabajo previo. Resultados: Como resultado se obtienen: - La metodologías para analizar ontologías a partir de las LRs en los identificadores. - Un método escalable debido a: (1) la organización de los identificadores como un grafo de tokens. Este grafo permite acelerar el proceso de búsqueda de las LRs y utiliza parámetros como el coverage threshold como mecanismo para optimizar y podar las búsquedas; (2) las métricas que permiten la priorización de LRs usando como base diferentes aspectos relacionados con propiedades semánticas de las ontologías como la distancia semántica (modularidad y localización), o alineamientos léxicos; (3) el grafo permite implementar un algoritmo de alineamiento parcial entre etiquetas de ontologías en lugar de la etiqueta completa. Para ello, se utilizan técnicas de pre-procesamiento de LN. - La aplicación del método sobre un conjunto de ontologías biomédicas disponibles en BioPortal para: (1) caracterizarlas léxicamente usando el contenido en LN de sus identificadores y alineamientos entre las LRs y otras ontologías. El método permite crear clusters de ontologías según su adecuación para ser usadas para su enriquecimiento; (2) aplicación del método sobre Gene Ontology (GO) y reconstrucción de los productos cruzados previamente usados por el GO Consortium para enriquecerlo con el objetivo de validar la metodología. Conclusiones Los métodos propuestos están disponibles en la aplicación web http://sele.inf.um.es/ontoenrich. La visualización de las LRs y métricas permite a los expertos en el dominio descubrir y analizar semántica oculta convertible en axiomas lógicos. El método contribuye al análisis automático y sistemático de ontologías biomédicas. Sin embargo, hasta ahora, la transformación automática de LRs en patrones de diseño ontológicos no ha sido posible más allá de la creación de relaciones taxonómicas. Aunque no se ha podido automatizar completamente la creación de las relaciones, hemos comparado las clases capturadas por las LRs con aquellas usadas por el GO Consortium para enriquecer GO usando productos cruzados. Se ha obtenido una exhaustividad y precisión media del 62% y 28% respectivamente. El análisis de los falsos positivos y negativos ayuda a explicar estos valores e identificar fortalezas y debilidades del método. Objectives: The general goal of this thesis is to contribute to the analysis of biomedical knowledge repositories by supporting domain experts in the detection of hidden semantics in an automatic way. The proposed methodology will help to systematically generate more complete ontologies, so that they exploit the expressivity behind the formal knowledge representation language in which they are defined The goals of this thesis are the development and implementation of: (1) a methodology for the lexical characterisation of ontologies using the analysis of identifiers codified in natural language; (2) a methodology that lets user elucidate hidden semantics that might be transformed in logical axioms; (3) an integrated platform that helps domain experts with low technical or ontological knowledge in the application of the method. Methodology: In order to achieve previous goals we study the state of the art in: semantic web, bioinformatics, biomedical knowledge repositories and ontology enrichment. After this, we formalised the proposed methodology being composed by the next modules: (1) ontology processing, calculation of the lexical regularities (LRs) and its lexical characterisation.; (2) natural language processing (NLP); (3) metrics that measure different semantic aspects including modularity and locality metrics and the cross-product extension (CPE) metric; (4) filtering based on the metrics values; and (5) extraction of relations and definition of enrichment patterns.. The formalization of the method is supported by its implementation, which let us its applicability to a set of biomedical ontologies available on the Internet. Finally, the analysis and validation of the results is addressed. Due to the absence of a gold standard we developed a comparison strategy between our method and others from the state of the art solutions. Results: The results obtained are: - The methodology for analysing ontologies based on LRs in class labels. - The scalable implementation of the method, due to the following features: (1) the graph organization for labels, which speeds up the process of searching LRs and used the coverage threshold as a mechanism for optimizing and pruning the search; (2) the metrics, which prioritize LRs according different aspects related to different ontology properties like semantic distance, modularity or alignments based on textual similarity; (3) the graph structure lets us to implement an ontology matching alignment algorithm based on partial alignments instead of the whole label and using NLP pre-processing techniques. - The application of the method to a number of biomedical ontologies available in biomedical repositories like BioPortal in order to: (1) characterise BioPortal ontologies based on the content codified in their labels and matches between LRs and other ontologies. We used the method to create clusters of ontologies according to their adequacy to be used in enrichment methods; (2) application of the method to the Gene Ontology (GO) and reconstruction of cross-products previously addressed by the GO Consortium. This helps us to validate the method against previous work where relations where created. Conclusions All the proposed methods are available at http://sele.inf.um.es/ontoenrich. The visualization of the LRs using different metrics, which measures different semantic relations. This helps domain experts to elucidate and analyse hidden semantics. The method contributes to the automatic and systematic analysis of biomedical ontologies from different semantic axes. However, so far the automatic transformation of LRs into ontology design patterns have not been addressed beyond taxonomical relations. Although we cannot automatically set the relations, we compare the classes captured by lexical regularities with those that were used to enrich the GO using cross-products. This is modelled using the CPE metric obtaining a mean recall and precision of 62% and 28%, respectively. The manual analysis of an automatic comparison let us detect strengths and downsides of the method.
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Ontologías de control de autoridades en el ámbito de los datos abiertos enlazados
(2013) Pastor Sánchez, Juan Antonio; Información y Documentación
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Problemática y tendencias en la arquitectura de metadatos web
(Murcia, Universidad de Murcia, Servicio de Publicaciones, 2003) Díaz Ortuño, Pedro Manuel; Facultad de Comunicación y Documentación
El propósito de este informe es poner de manifiesto las dificultades que entraña el despliegue efectivo del Web Semántico e identificar los acuerdos y reali-zaciones alcanzadas. Indicaremos las dificultades relacionadas con la recuperación de información en el Web sintáctico actual y la propuesta del W3C como solución a estos problemas. Comentaremos las recomendaciones y propuestas de lenguajes conceptuales, valorando su aportación al Web semántico, y las principales discre-pancias y cuestiones abiertas en el desarrollo de las especificaciones. Se considera-rán otras tecnologías e infraestructuras, los perfiles de aplicación y los registros de esquemas, importantes para la creación y utilización de registros de metadatos en di-ferentes comunidades, el descubrimiento de recursos y el establecimiento de corres-pondencias entre distintos formatos que permiten la interoperabilidad entre aplica-ciones.
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Propuesta de ontología OWL para la representación de la oferta de estudios universitarios en España
(2014-11-26) Rubio Lucas, María Ester; Pastor Sánchez, Juan Antonio; Díaz Ortuño, Pedro Manuel; Comunicación y Documentación
Este proyecto fin de grado tiene como objetivo la propuesta de una ontología en lenguaje OWL que permita representar el modelo competencial del Espacio Europeo de Educación Superior (EEES). Para ello se ha analizado en profundidad la extensa normativa europea y nacional sobre el EEES. Para elaborar la ontología se han estudiado y utilizado los estándares definidos por la Norma Técnica de Interoperabilidad del Catálogo de Estándares para facilitar el intercambio, reutilización e interoperabilidad de la información, además de aportarle un valor semántico a la información: RDF, OWL y SKOS. Estos estándares favorecen la interoperabilidad entre instituciones, para desarrollar los principios definidos en las iniciativas linked open data y open government. Tras elaborar la ontología en OWL se han representado 3 planes de estudios de diferentes universidades: Universidad de Murcia, Carlos III de Madrid y la Universidad Politécnica de Valencia. De las diferentes instituciones consultadas, la Universidad de Murcia es la que dispone de documentación más completa y accesible sobre sus planes de estudios. La ontología elaborada permite a las diferentes instituciones representar la información de sus planes de estudios y hacerlos accesibles y reutilizables por cualquier institución, además de ser procesada por máquinas.
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Seminario sobre tecnologías de la Web Semántica para la publicación de vocabularios SKOS
(2013-10-03) Pastor Sánchez, Juan Antonio; Información y Documentación
Seminario sobre las tecnologías de la web semántica y su aplicación en linked open data para la publicación de vocabularios controlados modelados mediante SKOS
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Tecnologías semánticas para la evaluación en red: análisis de una experiencia con la herramienta OeLE
(Universidad de Murcia. Servicio de Publicaciones, 2013-06-06) Sánchez Vera, María del Mar; Prendes Espinosa, Mª Paz; Fernández Breis, Jesualdo Tomás
No cuestionamos ya el importante papel que tienen las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) en nuestra realidad universitaria actual. El rápido devenir de estas herramientas ha supuesto la configuración de nuevos espacios de enseñanza-aprendizaje dentro de las distintas modalidades de enseñanza universitaria actuales. En este artículo se presentan los resultados de una investigación realizada tras la incorporación de un programa que permite realizar y corregir pruebas de evaluación de desarrollo a través de la red. Este programa permite hacer exámenes con preguntas de desarrollo y ofrece feedback al alumnado respecto a la prueba de evaluación realizada. Esta experiencia se llevó a cabo con un grupo de alumnos de la Licenciatura en Pedagogía de la Universidad de Murcia (España). Estos alumnos cursaban una asignatura optativa en red ofrecida por la titulación y se planteó la experiencia creando un entorno de evaluación en red que va más allá de las tradicionales pruebas tipo test utilizadas en los exámenes on-line. La finalidad de este análisis permite conocer no únicamente las posibilidades pedagógicas del entorno de evaluación en red, sino establecer además pautas de actuación para configurar futuros escenarios de evaluación en entornos virtuales con estas herramientas. Hemos de hacer constar que esta investigación ha sido realizada en el marco del Proyecto 08756/PI/08 "Plataforma Semántica de Formación a la Carta" financiado por la Fundación Séneca (Comunidad Autónoma de la Región de Murcia).
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Los Tesauros en la Web Semántica: SKOS y la norma ISO 25964
(2015-11-17) Pastor Sánchez, Juan Antonio; Información y Documentación
Se muestra la aplicación de diferentes tecnologías de la Web Semántica para la representación de tesauros conformes a la norma ISO 25964.