XQOWL: An Extension of XQuery for OWL Querying and Reasoning

One of the main aims of the so-called Web of Data is to be able to handle heterogeneous resources where data can be expressed in either XML or RDF. The design of programming languages able to handle both XML and RDF data is a key target in this context. In this paper we present a framework called XQOWL that makes possible to handle XML and RDF/OWL data with XQuery. XQOWL can be considered as an extension of the XQuery language that connects XQuery with SPARQL and OWL reasoners. XQOWL embeds SPARQL queries (via Jena SPARQL engine) in XQuery and enables to make calls to OWL reasoners (HermiT, Pellet and FaCT++) from XQuery. It permits to combine queries against XML and RDF/OWL resources as well as to reason with RDF/OWL data. Therefore input data can be either XML or RDF/OWL and output data can be formatted in XML (also using RDF/OWL XML serialization).Comment: In Proceedings PROLE 2014, arXiv:1501.0169

The serializable and incremental semantic reasoner fuzzyDL

Serializable and incremental semantic reasoners make it easier to reason on a mobile device with limited resources, as they allow the reuse of previous inferences computed by another device without starting from scratch. This paper describes an extension of the fuzzy ontology reasoner fuzzyDL to make it the first serializable and incremental semantic reasoner. We empirically show that the size of the serialized files is smaller than in another serializable semantic reasoner (JFact), and that there is a significant decrease in the reasoning time

Predicting reasoner performance on ABox intensive OWL 2 EL ontologies

In this article, the authors introduce the notion of ABox intensity in the context of predicting reasoner performance to improve the representativeness of ontology metrics, and they develop new metrics that focus on ABox features of OWL 2 EL ontologies. Their experiments show that taking into account the intensity through the proposed metrics contributes to overall prediction accuracy for ABox intensive ontologies

Semantic Management of Location-Based Services in Wireless Environments

En los últimos años el interés por la computación móvil ha crecido debido al incesante uso de dispositivos móviles (por ejemplo, smartphones y tablets) y su ubicuidad. El bajo coste de dichos dispositivos unido al gran número de sensores y mecanismos de comunicación que equipan, hace posible el desarrollo de sistemas de información útiles para sus usuarios. Utilizando un cierto tipo especial de sensores, los mecanismos de posicionamiento, es posible desarrollar Servicios Basados en la Localización (Location-Based Services o LBS en inglés) que ofrecen un valor añadido al considerar la localización de los usuarios de dispositivos móviles para ofrecerles información personalizada. Por ejemplo, se han presentado numerosos LBS entre los que se encuentran servicios para encontrar taxis, detectar amigos en las cercanías, ayudar a la extinción de incendios, obtener fotos e información de los alrededores, etc. Sin embargo, los LBS actuales están diseñados para escenarios y objetivos específicos y, por lo tanto, están basados en esquemas predefinidos para el modelado de los elementos involucrados en estos escenarios. Además, el conocimiento del contexto que manejan es implícito; razón por la cual solamente funcionan para un objetivo específico. Por ejemplo, en la actualidad un usuario que llega a una ciudad tiene que conocer (y comprender) qué LBS podrían darle información acerca de medios de transporte específicos en dicha ciudad y estos servicios no son generalmente reutilizables en otras ciudades. Se han propuesto en la literatura algunas soluciones ad hoc para ofrecer LBS a usuarios pero no existe una solución general y flexible que pueda ser aplicada a muchos escenarios diferentes. Desarrollar tal sistema general simplemente uniendo LBS existentes no es sencillo ya que es un desafío diseñar un framework común que permita manejar conocimiento obtenido de datos enviados por objetos heterogéneos (incluyendo datos textuales, multimedia, sensoriales, etc.) y considerar situaciones en las que el sistema tiene que adaptarse a contextos donde el conocimiento cambia dinámicamente y en los que los dispositivos pueden usar diferentes tecnologías de comunicación (red fija, inalámbrica, etc.). Nuestra propuesta en la presente tesis es el sistema SHERLOCK (System for Heterogeneous mobilE Requests by Leveraging Ontological and Contextual Knowledge) que presenta una arquitectura general y flexible para ofrecer a los usuarios LBS que puedan serles interesantes. SHERLOCK se basa en tecnologías semánticas y de agentes: 1) utiliza ontologías para modelar la información de usuarios, dispositivos, servicios, y el entorno, y un razonador para manejar estas ontologías e inferir conocimiento que no ha sido explicitado; 2) utiliza una arquitectura basada en agentes (tanto estáticos como móviles) que permite a los distintos dispositivos SHERLOCK intercambiar conocimiento y así mantener sus ontologías locales actualizadas, y procesar peticiones de información de sus usuarios encontrando lo que necesitan, allá donde esté. El uso de estas dos tecnologías permite a SHERLOCK ser flexible en términos de los servicios que ofrece al usuario (que son aprendidos mediante la interacción entre los dispositivos), y de los mecanismos para encontrar la información que el usuario quiere (que se adaptan a la infraestructura de comunicación subyacente)

Application of Semantics to Solve Problems in Life Sciences

Fecha de lectura de Tesis: 10 de diciembre de 2018La cantidad de información que se genera en la Web se ha incrementado en los últimos años. La mayor parte de esta información se encuentra accesible en texto, siendo el ser humano el principal usuario de la Web. Sin embargo, a pesar de todos los avances producidos en el área del procesamiento del lenguaje natural, los ordenadores tienen problemas para procesar esta información textual. En este cotexto, existen dominios de aplicación en los que se están publicando grandes cantidades de información disponible como datos estructurados como en el área de las Ciencias de la Vida. El análisis de estos datos es de vital importancia no sólo para el avance de la ciencia, sino para producir avances en el ámbito de la salud. Sin embargo, estos datos están localizados en diferentes repositorios y almacenados en diferentes formatos que hacen difícil su integración. En este contexto, el paradigma de los Datos Vinculados como una tecnología que incluye la aplicación de algunos estándares propuestos por la comunidad W3C tales como HTTP URIs, los estándares RDF y OWL. Haciendo uso de esta tecnología, se ha desarrollado esta tesis doctoral basada en cubrir los siguientes objetivos principales: 1) promover el uso de los datos vinculados por parte de la comunidad de usuarios del ámbito de las Ciencias de la Vida 2) facilitar el diseño de consultas SPARQL mediante el descubrimiento del modelo subyacente en los repositorios RDF 3) crear un entorno colaborativo que facilite el consumo de Datos Vinculados por usuarios finales, 4) desarrollar un algoritmo que, de forma automática, permita descubrir el modelo semántico en OWL de un repositorio RDF, 5) desarrollar una representación en OWL de ICD-10-CM llamada Dione que ofrezca una metodología automática para la clasificación de enfermedades de pacientes y su posterior validación haciendo uso de un razonador OWL

NORA: Scalable OWL reasoner based on NoSQL databasesand Apache Spark

Reasoning is the process of inferring new knowledge and identifying inconsis-tencies within ontologies. Traditional techniques often prove inadequate whenreasoning over large Knowledge Bases containing millions or billions of facts.This article introduces NORA, a persistent and scalable OWL reasoner built ontop of Apache Spark, designed to address the challenges of reasoning over exten-sive and complex ontologies. NORA exploits the scalability of NoSQL databasesto effectively apply inference rules to Big Data ontologies with large ABoxes. Tofacilitatescalablereasoning,OWLdata,includingclassandpropertyhierarchiesand instances, are materialized in the Apache Cassandra database. Spark pro-grams are then evaluated iteratively, uncovering new implicit knowledge fromthe dataset and leading to enhanced performance and more efficient reasoningover large-scale ontologies. NORA has undergone a thorough evaluation withdifferent benchmarking ontologies of varying sizes to assess the scalability of thedeveloped solution.Funding for open access charge: Universidad de Málaga / CBUA This work has been partially funded by grant (funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033/) PID2020-112540RB-C41,AETHER-UMA (A smart data holistic approach for context-aware data analytics: semantics and context exploita-tion). Antonio Benítez-Hidalgo is supported by Grant PRE2018-084280 (Spanish Ministry of Science, Innovation andUniversities)