وضوع پایان نامه: بررسی ساختار وب معنایی وتحول آن در زندگی بشر

پروژه دوره کارشناسی

مهندسی نرم افزار کامپیوتر

عنوان پروژه:

بررسی ساختار وب معنایی وتحول آن در زندگی بشر

فهرست مطالب

عنوان                                                                                          صفحه 

چکیده.......................................................................................................................... 9

مقدمه......................................................................................................................... 10

فصل اول

وب چیست ؟............................................................................................................. 11

1-1  تاریخچه وب .................................................................................................. 12

1-2  اینترنت و وب.................................................................................................. 14

1- 3  وب 1.0......................................................................................................... 16

1- 3  چهره های گوناگون وب................................................................................. 17

1- 3  وب 2.0......................................................................................................... 19

1- 3  وب 3.0......................................................................................................... 21

1- 3  مقایسه ی وب1.0  وب2.0  وب3.0............................................................. 22

  فصل دوم

وب معنایی چیست؟................................................................................................... 25

2-1  تعریف وب معنایی........................................................................................... 27

فهرست مطالب

عنوان                                                                                          صفحه

2-2  شناخت وب معنایی.......................................................................................... 28

2 -3  نیاز کنونی دنیای IT....................................................................................... 30

2-4  اهداف وب معنایی........................................................................................... 31

فصل سوم

ساختار وب معنایی..................................................................................................... 35

3-1 لایه های وب معنایی.......................................................................................... 36

3-2  لایه XML..................................................................................................... 39

3-2-1 xml چیست؟.............................................................................................. 39

3-2-2 کاربردهای xml.......................................................................................... 40

3-3-2 html و مشکل آن در ساخت مفاهیم وب معنایی وب معنایی...................... 42

3-2-4  حل مشکل با  xml.................................................................................... 43

3-3  لایه rdf........................................................................................................... 45

3-1-3  فراداده یا متا دیتا.......................................................................................... 45

فهرست مطالب

عنوان                                                                                          صفحه

3-2-3  موارد استفاده  Rdf..................................................................................... 47

3-3-3  قواعد Rdf................................................................................................. 48

    3-3-4  دستورات Rdf............................................................................................ 49

3-3-5  مثالی از Rdf.............................................................................................. 49

3-3-6  مشکلات Rdf............................................................................................ 52

4-3  لایه آنتولوژی یا هستی شناسی.......................................................................... 54

  1-4-3   تعریف آنتولوژی.......................................................................................... 54

   3-4- 2  زبان نوشتن آنتولوژی.................................................................................. 57

   3-4-3   ساختن آنتولوژی........................................................................................ 58

   4-4-3  مثال Owl.................................................................................................... 61

5-3    لایه منطق و اثبات............................................................................................... 63

6-3    لایه اطمینان یا Trust......................................................................................... 64

فهرست مطالب

عنوان                                                                                          صفحه

1-6-3    اعنماد در علوم کامپیوتری.............................................................................. 66

2-6-3    روشهای تعیین اعتماد...................................................................................... 67

فصل چهارم

   نمونه های کاربردی وب معنایی................................................................................... 70

4-1  Tap زیرساختی برای وب معنایی........................................................................ 71

4-1-1  رابط پرس و جو.............................................................................................. 71

4-1-2  جمع آوری داده ها  ........................................................................................ 72

4-1-3   انتشار داده ها.................................................................................................. 72

4-2  چند نمونه پیاده سازی شده از جستجوی معنایی..................................................... 73

4-3  افزونه ای برای تشخیص محتوای وب در مرورگر فایرفاکس................................ 77

4-4  پروژه  wordnet................................................................................................ 77

5-4   موتور جستجوی تجاری....................................................................................... 78

فهرست مطالب

عنوان                                                                                          صفحه

6-4   سایت موسیقی پاندورا.......................................................................................... 79

7-4   چهره وب 3.0 در همه جا.................................................................................... 81

نتیجه گیری .................................................................................................................... 82

 منابع .............................................................................................................................. 83

فهرست جداول

عنوان                                                                                          صفحه

   مقایسه وب 1.0 و وب 2.0........................................................................................ 20

   یک سند xml  .......................................................................................................... 41

فهرست شکلها

عنوان                                                                                           صفحه

شماتیک وب 2.0..................................................................................................... 20

لایه های تعریف شده برای وب معنایی.......................................................................... 38

موتور جستجوی تجاری............................................................................................. 78

سایت موسیقی پاندورا................................................................................................ 80

چکیده :

در این پروژه به بحث درباره موج آینده توسعه شبکه جهانی وب، موسوم به وب معنایی می پردازد. وب معنایی شیوه ای برای ایجاد یک وب است که در آن رایانه ها می توانند از شبکه ای از داده های منبع استفاده کرده، آنها را تعبیر، تحلیل و پردازش کرده و به کاربر ارائه نماینددر پروژه  به اجمال به توصیف وب معنایی می پردازیم اینکه وب معنایی چیست وچرا نیاز به وب معنایی احساس می شود چکونه با ساختار وب معنایی آشنا شویم .در مطالعه این هدف با مسایل جدیدی مانند RDFو آنتولوژی آشنا می شویم و به بررسی آنها وراهکارهای ارائه شده برای حل مشکلات بوجود آمده می پردازیم .

به کاربردهای وب معنایی و نمونه هایی از این کاربردها اشاره می کنیم.ودر نهایت مقاله با این نتیجه پایان می یابد که وب معنایی نیز همانند خود وب از پایه واساس رشد کرده و ریشه خواهد دواند .وباعث تحولی در زندگی بشری خواهد شد.

مقدمه

می گویند" ژرف ترین فناوری ها آن هایی هستند که دیده نمی شوند" یعنی آن چنان آرام به دنیای ما نفود می کنند که ورودشان را درک نمی کنیم گوئی نامرئی هستند بی آن که در بدو پیدایش وجودشان را احساس کنیم موج می آفرینند، چیزی را منسوخ می کنند دنیا را تغییر می دهند و ناگهان زمانی درکشان می کنیم که دریافته ایم زندگی بدون آن ها تا چه اندازه دشوار است آن زمان است که تازه می نشینیم و درباره آینده آن ها و دگرگونی هایی که ایجاد خواهند کرد سخن می گوییم، رویا می بافیم و هر تحول تازه ای درباره آن را به انتظار می مانیم وب یکی از همین پدیده ها است.

اکنون ما در حال تجربه دومین موج بزرگ دنیای وب هستیم در موج دوم گسترش وصف ناشدنی وب رواج ارتباطات پر سرعت (تر) اینترنتی ظهور برنامه های تحت وب و فناوری هایی چون Ajax و ... بستری را فراهم کرده تا کاربران در تولید محتوای وب و تا حدی ساختار دهی به آن نقش جدی تری ایفا کنند و تنها مصرف کننده نباشند.

با این همه و به رغم همه تحولات صورت گرفته اکنون یک پرسش اساسی مطرح می شود با وجود پیشرفت های وب و نفوذ آن به زندگی روزمره ما نحوه عملکرد این شبکه مستلزم چه تغییراتی است؟ یا به طرو روشن تر به موازات این پیشرفت ها چه تغییرات و دگرگونی هایی برای تعامل با وب و بهره گیری هر چه بیشتر از قابلیت های آن مورد نیاز است؟ در حال حاضر توسعه دهندگان وب جهان گستر با فراهم کردن مقدمات مورد نیاز برای این تغییرات در حال پدید آوردن موج بعدی وب هستند موجی که به آن وب معنایی (semautic web) می گویند تیم برنرزلی در سال 2001 و در مقاله ای که در سایتیفیک امریکن به چاپ رسید ویژگی ها و قابلیت های آنچه را که وب معنایی می نامد ترسیم کرد بر اساس ایده برنرزلی وب جدید وبی هوشمند خواهد بود که با درک محتوای وب و نه صرفاً ارائه داده های روی آن اطلاعاتی به مراتب دقیق تر را در اختیار کاربران خواهد گذاشت در واقع کنسرسیوم وب جهان گستر با همکاری پژوهشگران و دانشگاه ها و دانشمندان در حال فراهم کردن زیر ساخت های وب نوینی است که در آن محتوای تقریباً بی نظم و ساختار وب کنونی ساختاری جدید خواهند داشت با کمک این فناوری های زیر ساختی وب به یک پایگاه داده عظیم یا به طور دقیق تر مجموعه ای از پایگاه های داده متصل به هم تبدیل می شود که در آن ماشین در زمینه جست وجو و استخراج اطلاعات به کمک انسان خواهد شتافت به سبک و سیاق امواج قبلی وب .

فصل اول

وب چیست؟

1-1 تاریخچه وب

در اوایل دهه ۱۹۸۰ در موسسه سرن (مرکز تحقیقات هسته اى اروپا)، دانشمندى به نام تیم برنرزلى گسترش اتصال درونى رایانه هاى دنیا را مطرح کرد و پیش بینى کرد که در آینده بتوان به تمام اطلاعات و فایل هاى مرتب مربوط به فیزیک دسترسى یافت. در ۱۹۸۸ اولین برنامه کاربردى فرامتن منتشر شد و در مارس ۱۹۸۹ برنرزلى به همراه روبرت کایلیائو براى شروع کار پروژه اى را ایجاد کرد که از طریق شبکه رایانه اى دستیابى به فرامتن را فراهم مى کرد. پروژه اى به نام «تار عنکبوتى وب» که شامل شبکه اى از پیوندها بود. در واقع هدف اصلى آن، اشتراک مسائل تحقیقاتى و همکارى میان فیزیکدانان در نقاط مختلف بود. شبکه وب در ماه مه ۱۹۹۱ پس از تحقیقات گسترده با نام وب در سرن منتشر شد و در سال ۱۹۹۳ به عموم معرفى گردید. شبکه جهانى وب یکى از جدیدترین خدمات اطلاع رسانى در اینترنت است که نسبت به دیگر ابزارها و خدمات اینترنت به سرعت در حال رشد و گسترش است و بسیارى از صاحب نظران عقیده دارند که ظهور شبکه جهانى وب با قابلیت ارائه تصاویر گرافیکى رنگى، فیلم، صوت و متن همراه با پیوندهاى فرامتنى مهمترین دلیل رشد روزافزون استفاده از اینترنت است.

به کارگیرى وب به سرعت در حال افزایش است. طبق گزارش هاى آمارى در ژوئن سال ۱۹۹۳ تنها ۱۳۰ سایت وب بر روى اینترنت قابل دسترسى بود در حالى که این میزان تا ماه ژوئن سال ۱۹۹۵ به بیش از ۲۳ هزار سایت وب رسید. همچنین طبق برآورد شرکت دیناکوئست تا پایان سال ۱۹۹۷ بیش از ۸۰ میلیون رایانه به اینترنت متصل شد که رشدى معادل ۷۱ درصد را نسبت به سال ۱۹۹۶ نشان مى دهد. CERN در سال ۱۹۹۳ وب را براى استفاده به طور رایگان آزاد اعلام کرد. وب جذب کاربران در خارج از دنیاى آموزشى را نیز آغاز کرده است. سازمان سرن، وب را در اختیار علاقه مندان به آن قرار داده است.

1-2 اینترنت و وب

امروزه کاربران کامپیوتر سراسر جهان به استفاده از وب و اطلاعات گرافیکى آن گرایش دارند. از این روى، اکثر رسانه ها، اکثر کاربران کامپیوتر، و حتى بسیارى از مشاغل online  از اصطلاح «وب جهان پهنا» و «اینترنت» به یک معنى استفاده مى کنند. اما وب فقط بخشى از اینترنت بزرگ است. چون اینترنت شامل Telnet،FTPو حوزه هاى دیگر و همچنین کابل ها، کامپیوترها، و سیم هاى خود شبکه نیز مى شود. وب در بالاى اینترنت قرار دارد و در واقع رابط اینترنت است. یک قرارداد مخصوص اینترنت قرارداد یا پروتکل HTTP، است و این پروتکل است که استفاده از وب را در اینترنت ممکن مى ند. مهمترین هدف اینترنت آن است که کاربران بتوانند از اطلاعات ذخیره شده در کامپیوتر کاربر دیگر بهره بگیرند. وب یک روش جذاب براى بهره گیرى از اطلاعات ذخیره شده در کامپیوترهاى خدمات دهنده (Server) پراکنده شده در اینترنت است. خدمات دهنده هاى FTP، Telnet و سایر خدمات دهنده ها هستند. در واقع، بعضى از شرکت ها از یک کامپیوتر براى چند پروتکل مبادله داده هاى مختلف بهره مى گیرند. تنها اختلاف بین خدمات دهنده FTP و خدمات دهنده وب در نرم افزار سازگار با HTTP است که مى تواند اطلاعات را با برنامه مرورگر مبادله کند. بسیارى از خدمات دهنده هاى وب رده پایین از انواع پى سى هاى مبتنى بر پردازنده هاى اینتل هستند، در حالى که خدمات دهنده هاى رده متوسط اغلب کامپیوترهاى قدرتمند هستند. خدمات دهنده هاى وب رده بالا معمولاً کامپیوترهاى یونیکس هستند و مى توانند مقدار انبوهى از ترافیک مرتبط با وب را اداره کنند. خدمات دهنده هاى وب و مرورگرهاى وب با استفاده از HTTP با یکدیگر ارتباط برقرار مى کنند تا بتوانند داده هاى وب را که خود به زبان HTML نوشته شده اند مبادله کنند. برنامه مرورگر مى تواند قطعات نوشته شده به این زبان را تفسیر کند و بعد صفحه مرتبط با آن را به نمایش درآورد. رمز وب، در فراپیوندهاى موجود در دل کدهاى HTML است. بنیان وب بر فلسفه فراپیوندها استوار است. هر کلمه یا تصویرى در هر صفحه وب مى تواند یک رابط به یک سند دیگر باشد. دسترسى به اطلاعات در FTP یا Telnetیا هر دو پروتکل مبادله اطلاعات دیگر اینترنت به این سادگى نیست. وب یک برنامه در حال تغییر و تکامل است و از نقش اولیه خود در ارتباطات دانشگاهى پا فراتر نهاده و براى نشر انواع اطلاعات به شکل جالب توجه براى مخاطبان اینترنت، در نظر گرفته شده است. براى کاربران جدید اینترنت، وب یک رابط چندمنظوره برنامه هاى کاربردى شبکه است که مرز میان آنها را پنهان ساخته است. رشد و گسترش کاربرد وب به دلیل قابل استفاده بودن در محیط چند رسانه اى همچنان ادامه دارد. HTML زبان جهانى وب است و نیز زبانى است براى تنظیم صفحاتى که مى توانند انواع اطلاعات متنوع وب را نمایش دهند و همچنین براى ایجاد اسناد و رابطه میان آنها مورد استفاده قرار مى گیرد. تصاویر رنگى که بر روى وب دیده مى شود فرم هایى که پر مى کنید و نوارهایى که در حال عبور بر روى صفحه اى دیده مى شود محصولاتى از زبان وب جهانى یا HTML است. شرکت هاى نرم افزارى مختلف برنامه هاى خواندن و نوشتن HTML خاص خود را دارند و به فروش مى رسانند، اما هیچ یک مالکیت HTML را ندارند. HTML استاندارد بین المللى است که توسط فرآیند سیاسى پیچیده اى نگهدارى و روزآمد مى شود و تا به حال به شکل بسیار خوبى عمل کرده است. مرورگر وب برنامه اى است براى تبادل اطلاعات با خدمت دهنده هاى وب موجود در اینترنت. با برنامه مذکور مى توان اسناد مورد نظر را نمایش داد. هر مرورگر باید حداقل قادر به درک HTML و نمایش متن باشد. اما توقع کاربران اینترنت در طى سال هاى اخیر افزایش یافته است. یک مرورگر وب بسیار ایده آل، تجربه چند رسانه اى کاملى را با تصاویر، صدا، ویدیو، و حتى تصاویر سه بعدى در اختیار مى گذارد. عموماً firfox , opera و   Internet Explorer شرکت میکروسافت مشهورترین مرورگرها هستند اولین مرورگر وب موزائیک نامیده مى شد و هم اکنون نیز ویرایش هاى جدیدى از آن در دسترس است. در ژانویه ۱۹۹۲ از طریق FTP در اختیار عموم قرار گرفت

1-3  وب 1

از سال ۱۹۸۹ که وب توسط آقای «برنرزلی ابداع شد جنبشی به وجود آمد که بیایید همه چیز را از روی کاغذ به اطلاعات الکترونیکی تبدیل کنیم. افراد و شرکت‌ها تلاش می‌کردند محتوای کاغذی خود را به محتوای دیجیتالی تبدیل کنند. جنبش پر سرعت دیجیتالی شدن اطلاعات سبب شد که کاربران امکان دسترسی به انبوهی از اطلاعات را داشته باشند در ابتدا سایتهایی بوجود آمدند که حاصل ارائه یک سری اطلاعات توسط اشخاص خاص بود این اطلاعات از طرف آنها بر روی  سایت قرار می گرفت و بازدید کنندگان وب سایت هیچ هیچ نقشی در ایجاد تغییر و یا تعیین میزان تطابق با واقعیت را نداشتند .

به تدریج کاربران با انبوهی از اطلاعات رو به رو شدند که خود یک مشکل محسوب می‌شد. باید راه حلی پیدا می‌کردند. از این جا بود که کم کم نرم افزارهای مبتنی بر وب به کمک کاربران آمدند. هر روز انبوهی از مطالب و اخبار در وب سایت‌ها و وبلاگ‌های مختلف به زبان فارسی منتشر می‌شود. تصورش را بکنید که شما به عنوان یک کاربر چگونه می‌توانید از تمام اخبار مهم و مطالب جالب مطلع شوید؟و به این صورت موج جدیدی از وب در حال شروع بود.که همه ی این مسائل را حل می کرد.

1-4  چهره های گوناگون وب:

چهره‌های گوناگون وب را نخستین‌بار بیل جوی [8]در سال 2001در شرکت سانمطرح کرده است و در ادامه این چهره‌ها را این چنین تقسیم‌بندی نموده است:

و . . .

تعداد صفحات:86