PhD thesis,
Modelado y comparación de colecciones en la Web Semántica
ETS de Ingenieros Informáticos (UPM Madrid), (2015)
Abstract
En esta tesis se estudia la representación, modelado y comparación de colecciones
mediante el uso de ontologías en el ámbito de la Web Semántica.
Las colecciones, entendidas como agrupaciones de objetos o elementos con en-
tidad propia, son construcciones que aparecen frecuentemente en prácticamente
todos los dominios del mundo real, y por tanto, es imprescindible disponer de
conceptualizaciones de estas estructuras abstractas y de representaciones de estas
conceptualizaciones en los sistemas informáticos, que definan adecuadamente su
semántica. Mientras que en muchos ámbitos de la Informática y la Inteligencia
Artificial, como por ejemplo la programación, las bases de datos o la recuperación de
información, las colecciones han sido ampliamente estudiadas y se han desarrollado
representaciones que responden a multitud de conceptualizaciones, en el ámbito
de la Web Semántica, sin embargo, su estudio ha sido bastante limitado. De hecho
hasta la fecha existen pocas propuestas de representación de colecciones mediante
ontologías, y las que hay sólo cubren algunos tipos de colecciones y presentan
importantes limitaciones. Esto impide la representación adecuada de colecciones y
dificulta otras tareas comunes como la comparación de colecciones, algo crítico en
operaciones habituales como las búsquedas semánticas o el enlazado de datos en la
Web Semántica.
Para solventar este problema esta tesis hace una propuesta de modelización
de colecciones basada en una nueva clasificación de colecciones de acuerdo a sus
características estructurales (homogeneidad, unicidad, orden y cardinalidad). Esta
clasificación permite definir una taxonomía con hasta 16 tipos de colecciones distintas.
Entre otras ventajas, esta nueva clasificación permite aprovechar la semántica de las
propiedades estructurales de cada tipo de colección para realizar comparaciones
utilizando las funciones de similitud y disimilitud más apropiadas. De este modo, la
tesis desarrolla además un nuevo catálogo de funciones de similitud para las distintas colecciones, donde se han recogido las funciones de (di)similitud más conocidas y también algunas nuevas.
Esta propuesta se ha implementado mediante dos ontologías paralelas, la ontolo-
gía E-Collections, que representa los distintos tipos de colecciones de la taxonomía y
su axiomática, y la ontología SIMEON (Similarity Measures Ontology) que represen-
ta los tipos de funciones de (di)similitud para cada tipo de colección. Gracias a estas
ontologías, para comparar dos colecciones, una vez representadas como instancias
de la clase más apropiada de la ontología E-Collections, automáticamente se sabe
qué funciones de (di)similitud de la ontología SIMEON pueden utilizarse para su
comparación.
