LINGUIST List 15.2773

Mon Oct 04 2004

Review: Computational Ling: Fensel et al (2003)

Editor for this issue: Naomi Ogasawara <naomilinguistlist.org>


What follows is a review or discussion note contributed to our Book Discussion Forum. We expect discussions to be informal and interactive; and the author of the book discussed is cordially invited to join in. If you are interested in leading a book discussion, look for books announced on LINGUIST as "available for review." Then contact Shiela Collberg at collberglinguistlist.org.

Directory


        1.    Scott Farrar, Spinning the Semantic Web: Bringing the World Wide Web to Its Full Potential



Message 1: Spinning the Semantic Web: Bringing the World Wide Web to Its Full Potential

Date: 30-Sep-2004
From: Scott Farrar <farrarinformatik.uni-bremen.de>
Subject: Spinning the Semantic Web: Bringing the World Wide Web to Its Full Potential


EDITORS: Fensel, Dieter; Hendler, James; Lieberman, Henry; Wahlster, Wolfgang
 TITLE: Spinning the Semantic Web
 SUBTITLE: Bringing the World Wide Web to Its Full Potential
 PUBLISHER: The MIT Press
 YEAR: 2003
 Announced at http://test.linguistlist.org/issues/14/14-330.html
 
 
 Scott Farrar, University of Bremen
 
 SUMMARY OF CONTENT
 
 This collection is one of the first major works covering the origins,
 state of the art, and enabling technologies of Tim Berners-Lee's vision of
 the Semantic Web. With 41 contributors, many of whom major players in the
 emerging Semantic Web, this collection offers a broad view of the Semantic
 Web by including contributions ranging from the theoretical to the
 practical.
 
 Foreword by Tim Berners-Lee. Based on a talk given by Berners-Lee in 1997
 at the London W3C meeting, the foreword provides philosophical and
 practical motivation for the Semantic Web (SW) and the rest of the book.
 Berners-Lee discusses the current state of the Web and argues for a Web
 based metadata, trust, and, in general, the technology being developed by
 the World Wide Web Consortium. In particular, the author stresses the need
 for the Resource Description Framework (RDF).
 
 Chapter 1. 'Introduction', by Dieter Fensel, James Hendler, Henry
 Lieberman, and Wolfgang Wahlster. If the foreword precedes from futuristic
 idealism, the point of view of the introduction is one of practicality for
 the here and now. That is, the editors of the volume motivate the SW by
 highlighting the benefits to knowledge management, Web commerce, and
 electronic business. The various enabling technologies are introduced in
 the context of the SW: the Extensible Markup Language (XML), Extensible
 Hypertext Markup Language (XHTML), RDF, RDF Schema (RDFS), etc. Tools for
 working with such languages are introduced, including Protege-2000.
 Applications are adduced including On-To-Knowledge.
 
 Part I: Languages and Ontologies
 
 Chapter 2.'SHOE: A Blueprint for the Semantic Web', by Jeff Heflin, James
 Hendler, and Sean Luke. Motivated because of the distributed, dynamic,
 massive, and open-world aspects of the current Web, an ontology language
 called SHOE is introduced and described. After a detailed background to
 the approach, the SHOE language is formally defined and an example SHOE
 ontology is given in XML. Issues of interoperability and evolution of
 ontologies are presented, followed by a description of an implementation
 from two test domains. Related works are also discussed.
 
 Chapter 3.'DAML-ONT: An Ontology Language for the Semantic Web', by
 Deborah L. McGuinness, Richard Fikes, Lynn Andrea Stein, and James
 Hendler. The authors present the history and motivation for the DAML
 ontology language, DAML-ONT. The authors discuss the Web language through
 a series of examples in XML. Next, they present the axiomatic semantics of
 DAML-ONT in a rigorous format, again with examples in XML, but also
 including examples in RDF and the Knowledge Interchange Format (KIF).
 
 Chapter 4.'Ontologies and Schema Languages on the Web', by Michel Klein,
 Jeen Broekstra, Dieter Fensel, Frank van Harmelen, and Ian Horrocks. In
 this chapter the authors discuss the relationship between ontologies and
 the various schema languages of the Web (XML Schema and RDF Schema),
 namely for the purpose of investigating how these schema languages can be
 used to add semantics to Web content. The authors give an abstract
 discussion of ontologies and schema languages and their relationships.
 Next, an overview of the Ontology Inference Layer (OIL) language is given.
 They discuss elements of the OIL language and give various examples. Next,
 an overview of XML Schema is given. The authors then compare OIL and XML
 Schema by looking at the different uses the languages were intended for.
 Next, an overview of RDF Schema with many examples is given, followed by a
 comparison of OIL and RDF Schema. An in-depth example of applying
 ontologies to online resources in XML is presented in a step-wise fashion.
 Particular attention is given to how to create hierarchies and type
 constraints.
 
 Chapter 5.'UPML: The Language and Tool Support for Making the Semantic Web
 Alive', by Borys Omelayenko, Monica Crubezy, Dieter Fensel, Richard
 Benjamins, Bob Wielinga, Enrico Motta, Mark Musen, and Ying Ding. The aim
 of this chapter is to present the Unified Problem-Solving Method
 Development Language (UPML) framework and associated tools and to
 demonstrate how this language provides a key enabling technology for the
 SW. The UPML is presented as a framework to mark up reusable knowledge
 resources and components. The authors present and detail the IBROW system
 as an example of an application that takes advantage of UPML marked up
 resources. Then, an in-depth description of the UPML itself is presented
 with many examples in various Web syntaxes.
 
 Chapter 6.'Ontologies Come of Age', by Deborah L. McGuinness. The aim of
 this chapter is to motivate the use of ontologies as laid down by Tim
 Berners-Lee (see the Foreword). The author presents an introduction to
 ontologies and provides several simple examples. The author then contrasts
 the use of simple ontologies with more structured ones which offer
 consistency checking, completion, and interoperability. Then, the notion
 of ontology acquisition is discussed. Finally, the author gives the
 various enabling technologies for ontologies, including languages (KIF,
 DAML+OIL, and XML) and development environments that are collaborative
 scaleable, and interconnected.
 
 Part II: Knowledge Support
 
 Chapter 7.'Sesame: An Architecture for Storing and Querying RDF Data and
 Schema Information', by Jeen Broekstra, Arjohn Kampman, and Frank van
 Harmelen. The authors introduce and describe the Sesame architecture and
 motivate its development from the need to develop an efficient way to
 store SW data. As background, they then introduce and detail RDF and RDF
 Schema languages. They argue for a query language for RDF(S) and introduce
 the RDF(S) Query Language (RQL). The authors then turn to the Sesame
 architecture and discuss the various components, including the repository,
 repository abstraction layer and the PostgreSQL language. The functional
 modules are presented and experience using the system is given.
 
 Chapter 8.'Enabling Task-Centered Knowledge Support through Semantic
 Markup', by Rob Jasper and Mike Uschold. The authors' aim is to motivate
 the need for various SW components that locate resources, appeal to the
 users' needs, and provide a semantics. Various facets of Web problem
 solving are discussed. The authors then turn to the concrete domain of
 aerospace customer service and present several examples of problem
 solving. The enabling infrastructure for such a Web is given with an
 emphasis on semantic metadata and information and knowledge repositories.
 They conclude with a worked example in XML with semantically oriented
 tags.
 
 Chapter 9.'Knowledge Mobility: Semantics for the Web as a White Knight for
 Knowledge-Based Systems', by Yolanda Gil. Arguing for more knowledge
 'mobility', the author introduces the TRELLIS system which aids in the
 tracking of data/knowledge so that knowledge will not be confined to a
 single formalism. First, the author gives a very detailed introduction to
 the notion of mobility and provides examples such as translation between
 agents. The author then gives a short description of Resilient
 Hyper-Knowledge Bases (RHKB) and the TRELLIS system that builds them.
 
 Chapter 10.'Complex Relationships for the Semantic Web', by Sanjeev
 Thacker, Amit Sheth, and Shuchi Patel. The primary topic of this chapter
 is the nature of complex relationships on the SW with an eye toward
 establishing a deeper for semantics for Web content. As a practical
 approach, the authors describe the InfoQuilt which is provides a framework
 and a platform for answering complex information requests. They next give
 many examples of complex relationships. This motivates the need for more
 complex queries, or 'requests'. This notion is then expanded to the
 'information scape', or IScape. The authors argue that IScapes enable
 better knowledge discovery and motivate their stance with a series of
 examples. The need for better visual interfaces for IScape usage is
 presented and adduced by a series of examples. Finally their approach is
 contrasted in a section on related work.
 
 Chapter 11.'SEmantic portAL: The SEAL Approach', by Alexander Maedche,
 Steffen Staab, Nenad Stojanovic, Rudi Studer, and York Sure. This chapter
 deals with how Semantic Web data should be communicated between the
 provider and the consumer of the data. The goal is to institute a
 methodology, which the authors call the 'SEAL' approach. First, the
 authors overview the notion of ontology and in particular ontologies for
 communication. They contrast ontologies with knowledge bases and give a
 formalized definition of both. Then, a methodology is given for the
 knowledge engineering process at the kickoff, refinement, and evaluation
 stages. The authors then describe the SEAL architecture in depth
 including a description of each of the modules. In the next section a
 process called 'semantic ranking' is introduced and it is detailed how
 this notion relates to queries and the comparison of knowledge bases.
 Furthermore, the notion of semantic personalization is introduced as part
 of the SEAL architecture. The last part of the chapter discusses RDF and
 how the tool RDFMaker can be used to transform data in a data base system
 to RDF. Finally, the authors discuss related work in connection with each
 component of SEAL.
 
 Part III: Dynamic Aspect
 
 Chapter 12.'Semantic Gadgets: Ubiquitous Computing Meets the Semantic
 Web', by Ora Lassila and Mark Adler. Because the discovery of semantic
 services is seen as a key aspect of the SW in the context of ubiquitous
 computing, the authors of this chapter discuss how so-called 'semantic
 gadgets', or devices/applications that utilize the SW, can be guided to
 discover and use such services. First, the authors give a brief overview
 of knowledge representation and provide an example in the museum domain.
 Key notions of knowledge discover are overviewed and briefly discussed.
 The notions of 'contracting for use' and 'composition of services' are
 presented, following by some analysis of the museum domain.
 
 Chapter 13.'Static and Dynamic Semantics of the Web', by Christopher Frye,
 Mike Plusch, and Henry Lieberman. This chapter is aimed at highlighting
 the benefits and necessity of dynamic semantics in the creation of SW
 content. First, the authors describe the static view of semantics,
 followed by the contrasting view of dynamic semantics. Procedural
 representation and relatively rapidly changing data are given as the key
 characteristics of dynamic semantics. Next, the sources of dynamic
 semantics are given with a focus on Web agents. Theorem procedures are
 briefly outlined and it is argued that procedural information is often
 disregarded. Then, the authors give a long discussion of the proliferation
 of new Web languages. They argue for enriching HTML and XML and the
 concept of procedural markup is defined. At this point the Glue language
 is introduced which is intended to make SW transactions easier. Examples
 of Glue are given and a comparison with both Java and Javascript is
 presented.
 
 Chapter 14.'Semantic Annotation for Web Content Adaption', by Masahiro
 Hori. The aim of this chapter is to present a methodology whereby SW
 content can be 'transcoded' for small devices. The author begins with an
 example of how an external annotation framework that uses XPATH can be
 used to annotate HTML. The author then gives an annotation-based
 transcoding system. One example  given is how an HTML page can be split
 for small-screen devices. An example of a real-life webpage is worked
 through with the annotation framework. In the final section, the
 discussion includes various empirical results obtained in the transcoding
 process.
 
 Chapter 15.'Task-Achieving Agents on the World Wide Web', by Austin Tate,
 Jeff Dalton, John Levine, and Alex Nixon. This final chapter focuses on
 the Web as a place where one can 'do' things. The topics include:
 ontologies for plans and processes in the military domain and
 collaborative multiagent-human systems. First the authors give an overview
 of the standards for representing activities. The ontology for activities
  is then presented and motivations are given. Next, the authors
 describe the generic interface for Web-based, task-achieving agents called
 Open Planning Process Panels (O-P^3). Finally, three Web-based
 applications are described: the O-Plan Web demonstration, the Air Campaign
 Planning Process Panel and a wireless version of O-Plan.
 
 CRITICAL ANALYSIS
 
 The primary merits of the reviewed collection include its extremely broad
 scope. The content of the major topics---languages and ontologies,
 knowledge support, and dynamic aspect---is well represented by diverse
 contributions that vary according to depth and approach. Another major
 merit includes the ''all-star'' author line-up which gives the collection
 a certain respectability in the emerging field of the Semantic Web. At the
 same time this work can be criticized for attempting too much too soon.
 With the vision of the Semantic Web largely still largely unclear, its
 tone slightly too optimistic, with some contributions ignoring issues such
 as the broad acceptance of the Semantic Web and a migration methodology.
 Another problem is that many of the contributions overlap. For example,
 there are various introductions to ontologies, and the coverage of RDF is
 repeated more than once. This collection is no Semantic Web cookbook for
 the beginner. Whereas some chapters are introductory in nature, no
 generalized, unified approach is given. This is not a criticism of the
 book, just a caveat for the potential reader. In general this collection
 provides a well-structured introduction to the field, covering the basics
 but also moving beyond the fundamentals. 
 
 ABOUT THE REVIEWER
 
 Scott Farrar is currently a post-doctoral researcher at the University of
 Bremen in Bremen, Germany as part of the Spatial Cognition
 'Sonderforschungsbereich' sponsored by the German Government. His chief
 current research interests include the Semantic Web, linguistic knowledge
 bases, ontologies and spatial cognition; see his website at:
 http://www.sfbtr8.uni-bremen.de/i1
Respond to list|Read more issues|LINGUIST home page|Top of issue