Λογισμικό υποδομής για κατανεμημένες εφαρμογές Παγκόσμιου Ιστού με χαρακτηριστικά Web 2.0 και σημασιακό υπόβαθρο

• Κύριος συγγραφέας: Καλού, Αικατερίνη
• Άλλοι συγγραφείς: Λυκοθανάσης, Σπυρίδων
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2019
• Θέματα: Σημασιολογικός Ιστός; Μεγάλα δεδομένα; Διασυνδεδεμένα δεδομένα; Σημασιολογικά mashups; Οντολογίες; Σημασιολογικοί κανόνες; Μηχανισμοί συμπερασμού; Εξατομίκευση; Semantic Web; Web 2.0; Web 3.0; Big data; Linked data; Semantic mashups; Ontology; Semantic rules; Reasoning; Personalization; Web CMS; 025.042 7

Κατά τη διάρκεια της προηγούμενης δεκαετίας, έκανε την εμφάνισή της η δεύτερη γενιά του Παγκόσμιου Ιστού, το Web 2.0. Δίχως αμφιβολία, αποτελεί τη γενιά ορόσημο στην εξελικτική πορεία του Ιστού διαμορφώνοντας μία νέα πραγματικότητα στην καθημερινότητα των ανθρώπων. Οι εφαρμογές και οι τεχνολογίες της γενιάς αυτής δημιούργησαν μία δυναμική διαδικτυακή πλατφόρμα με επίκεντρο τους χρήστες και απώτερο σκοπό την αλληλεπίδραση μεταξύ τους. Η ευρεία αποδοχή του Web 2.0 ανέδειξε τις έννοιες της διαδραστικότητας, του δυναμικού περιεχομένου, της συνεργασίας, της συνεισφοράς και της κοινότητας. Στο πλαίσιο του Web 2.0, οι χρήστες δίχως ιδιαίτερη τεχνική κατάρτιση συμβάλλουν ενεργά και μαζικά στη διαμόρφωση του περιεχομένου του Ιστού, καθιστώντας τον έτσι μία ανεξάντλητη πηγή δεδομένων με υψηλό ρυθμό παραγωγής και ετερογένεια. Στον εταιρικό χώρο έγινε άμεσα αντιληπτό ότι αυτός ο τεράστιος όγκος δεδομένων αποτελεί βάση για νέες ευκαιρίες και χρήζει αποδοτικής διαχείρισης και αξιοποίησης. Με γνώμονα την παραπάνω ανάγκη και τη δεδομένη αδυναμία των παραδοσιακών συστημάτων να ανταποκριθούν σε αυτήν, σημειώθηκε σημαντική πρόοδος στο τομέα των Μεγάλων Δεδομένων (Big Data), ο οποίος περιλαμβάνει όλες τις τεχνολογικές πλατφόρμες και τεχνικές με τα εξής χαρακτηριστικά, Όγκος, Ποικιλομορφία, Ταχύτητα, Μεταβλητότητα, Εγκυρότητα και Αξία. Παράλληλα με την καθιέρωση του Web 2.0 και των Μεγάλων Δεδομένων, ο Παγκόσμιος Ιστός φαίνεται να εισέρχεται σε μία νέα φάση ανάπτυξης και εξέλιξης, η οποία αποκαλείται Web 3.0. Τόσο οι βασικές αρχές και τεχνολογίες του Web 2.0 όσο και αυτές του Σημασιολογικού Ιστού φαίνεται να αποτελούν τους δύο βασικούς πυλώνες αυτής της νέας φάσης του Ιστού. Συγκεκριμένα, ο Σημασιολογικός Ιστός αποτελεί μία προέκταση του σημερινού, στον οποίο οι πληροφορίες διατίθενται με σαφώς ορισμένο νόημα και συσχετίζονται με άμμεσο τρόπο μεταξύ τους, επιτρέποντας τη δυνατότητα συνδιαλλαγής/ διαπραγμάτευσης πληροφοριών μεταξύ συστημάτων, και στοχεύοντας στην ανακάλυψη νέας γνώσης. Τα Διασυνδεδεμένα Δεδομένα και το LOD νέφος αποτελούν το πρώτο βήμα πραγμάτωσης του Σημασιολογικού Ιστού. Τα παραπάνω χαρακτηριστικά του Σημασιολογικού Ιστού φαίνεται να μπορούν να συνεισφέρουν σημαντικά στις Web 2.0 εφαρμογές και στο πεδίο των Μεγάλων Δεδομένων, περιορίζοντας τις αδυναμίες αυτών ως προς την ενοποίηση, επαναχρησιμοποίηση και διαχείριση δεδομένων από διαφορετικές πηγές, την αυτοματοποιημένη εξαγωγή γνώσης, και την αναζήτηση. Παρόλα τα οφέλη του Σημασιολογικού Ιστού, υπάρχει αρκετός δρόμος μέχρι να εδραιωθεί στην υποδομή του Ιστού. Η παρούσα διδακτορική διατριβή πραγματεύεται την προοπτική της αποδοτικής και αρμονικής συνέργειας των τριών αυτών τάσεων με στόχο τον εντοπισμό και τη διευθέτηση όλων των τενχικών ζητημάτων που προκύπτουν. Στο πλαίσιο αυτό, αρχικά, εξετάζουμε τη δυνατότητα αναβάθμισης υφιστάμενων εφαρμογών του Web 2.0 αξιοποιώντας σημασιολογικές τεχνολογίες. Εστιάζουμε στο σχεδιασμό και την ανάπτυξη Σημασιολογικών Mashups με πρόσθετα χαρακτηριστικά όπως η αναζήτηση, η μοντελοποίηση χρηστών και η εξατομίκευση. Όσον αφορά το σημασιολογικό υπόβαθρο των υβριδικών αυτών εφαρμογών, διερευνούμε διαφορετικές τεχνικές αποθήκευσης οντολογικών δεδομένων και εναλλακτικούς μηχανισμούς εξαγωγής συμπερασμού με απώτερο στόχο την ανάδειξη των ιδιοτήτων της υψηλής απόδοσης και της κλιμάκωσης των εφαρμογών. Για την εμπεριστατωμένη τεκμηρίωση του προτεινόμενου είδους εφαρμογών, αναπτύσσουμε ένα πλαίσιο αξιολόγησης με πρακτική εφαρμογή σε πραγματικούς χρήστες. Η ενσωμάτωση χαρακτηριστικών σημασιολογίας και συλλογιστικής σε Web 2.0 εφαρμογές δίνει τη δυνατότητα μιας ομαλής και απρόσκοπτης ολοκληρωσής τους με το LOD νέφος. Προς αυτή την κατεύθυνση, υιοθετούμε τις βασικές αρχές των Διασυνδεδεμένων Δεδομένων στο στάδιο διαχείρισης και αναπαράστασης των δεδομένων των εν λόγω εφαρμογών. Για λόγους διαλειτουργικότητας, εξετάζουμε επίσης τη δυνατότητα διάθεσης των σημασιολογικών εφαρμογών ως διαδικτυακές υπηρεσίες ενσωματώνοντας τις βασικές αρχές της REST αρχιτεκτονικής. Επιπλέον, μελετούμε τις τεχνικές και μεθόδους του Web Engineering και πως θα μπορούσαν να συμβάλλουν στην επίλυση των σχεδιαστικών ζητημάτων, ειδικά στην περίπτωση των σημασιολογικών εφαρμογών. Πιο συγκεκριμένα, επικεντρωνόμαστε στα Web CMSs, που εγγενώς εμπεριέχουν καλές πρακτικές του Web Engineering, και στην προοπτική επέκτασης της υποδομής τους για την υποστήριξη της ανάπτυξης σημασιολογικών εφαρμογών, όπως τα σημασιολογικά mashups. Ολοκληρώνοντας, μεταβαίνουμε στη διερεύνηση της εφαρμογής των σημασιολογικών τεχνολογιών για την αντιμετώπιση των βασικών περιορισμών των Μεγάλων Δεδομένων ως προς την Ποικιλομορφία και την Αξία. Ειδικότερα, ερευνούμε τη δυνατότητα ανάπτυξης οντολογικών υποδομών πάνω από υφιστάμενα, παραδοσιακά συστήματα βάσεων δεδομένων με απώτερο στόχο τη θεμελίωση ενός αποτελεσματικού τρόπου on-the-fly πρόσβασης στα δεδομένα και την εξαγωγή νέας γνώσης από αυτά.