Lenguaje de ontología web multimedia

La interpretación automática de documentos y servicios en el entorno de la Web Semántica se posibilita principalmente por (a) la capacidad de marcar documentos, segmentos de documentos y servicios con etiquetas semánticas y (b) la capacidad de establecer relaciones contextuales entre las etiquetas con un modelo de dominio , que se representa formalmente como una ontología . Los seres humanos utilizan lenguajes naturales para comunicar una visión abstracta del mundo. Las construcciones del lenguaje natural son representaciones simbólicas de la experiencia humana y están cerca del modelo conceptual con el que trabajan las tecnologías de la Web Semántica. Por lo tanto, las construcciones del lenguaje natural se han utilizado de forma natural para representar los elementos de la ontología. Esto facilita la aplicación de las tecnologías de la Web Semántica en el dominio de la información textual. En cambio, los documentos multimedia son registros perceptivos de la experiencia humana. Un intento de utilizar un modelo conceptual para interpretar los registros perceptivos se ve gravemente afectado por la brecha semántica que existe entre las características de los medios perceptivos y el mundo conceptual. Cabe destacar que los conceptos tienen sus raíces en la experiencia perceptiva de los seres humanos y la aparente desconexión entre el mundo conceptual y el perceptivo es, en realidad, artificial. La clave para el procesamiento semántico de datos multimedia reside en armonizar los mundos conceptual y perceptual, aparentemente aislados. Es necesario ampliar la representación del conocimiento del dominio para permitir el modelado perceptual, más allá del modelado conceptual ya existente. El modelo perceptual de un dominio comprende principalmente las propiedades observables de los conceptos en los medios. Estos modelos perceptuales son útiles para la interpretación semántica de documentos multimedia, del mismo modo que los modelos conceptuales ayudan en la interpretación semántica de documentos textuales.

El lenguaje de ontología multimedia (MOWL) es un lenguaje de representación ontológica que permite este tipo de modelado perceptivo. Presupone un modelo causal del mundo, donde las características observables de los medios son causadas por conceptos subyacentes. En MOWL, es posible asociar diferentes tipos de características de los medios, en distintos formatos y niveles de abstracción, con los conceptos de un dominio cerrado. Estas asociaciones son de naturaleza probabilística para tener en cuenta las incertidumbres inherentes a la observación de patrones multimedia. Las relaciones espaciales y temporales entre las propiedades de los medios que caracterizan un concepto (o evento) también pueden expresarse mediante MOWL. A menudo, los conceptos de un dominio heredan las propiedades de los medios de algunos conceptos relacionados, como un monumento histórico que hereda las propiedades de color y textura de su material de construcción. Es posible razonar con las propiedades de los medios de los conceptos de un dominio para derivar un modelo de observación para un concepto. Finalmente, MOWL admite un marco de razonamiento abductivo mediante redes bayesianas , que es robusto frente a observaciones imperfectas de datos multimedia.

El foro W3C ha emprendido la iniciativa de estandarizar la representación ontológica para aplicaciones web. El Lenguaje de Ontología Web (OWL), estandarizado en 2004 tras su desarrollo a través de XML (S), RDF (S) y DAML+OIL, es el resultado de este esfuerzo. La ontología en OWL (y algunos de sus lenguajes predecesores) se ha utilizado con éxito para establecer la semántica del texto en contextos de aplicación específicos.

Los conceptos y propiedades de estos lenguajes de ontología tradicionales se expresan como texto, lo que facilita el uso de una ontología para el análisis semántico de documentos textuales. El procesamiento semántico de datos multimedia requiere el modelado perceptual de conceptos de dominio con sus propiedades multimedia. M-OWL se ha propuesto como un lenguaje de ontología que permite dicho modelado perceptual. Si bien M-OWL es una extensión sintáctica de OWL, utiliza una semántica completamente diferente basada en un modelo causal probabilístico del mundo.

Sintácticamente, MOWL es una extensión de OWL. Estas extensiones permiten

• Definición de las propiedades de los medios según el modelo de descripción de medios MPEG-7 .
• Asociación probabilística de las propiedades de los medios con los conceptos del dominio.
• Semántica formal de las propiedades de los medios para permitir el razonamiento.
• Semántica formal para las relaciones espacio-temporales entre objetos y eventos de los medios de comunicación.

MOWL viene acompañado de herramientas de razonamiento que brindan soporte.

• Construcción de un modelo de observación para un concepto en documentos multimedia con las propiedades esperadas del medio.
• Razonamiento probabilístico (bayesiano) para el reconocimiento de conceptos con el modelo de observación.

• Ontología de conceptos a gran escala para multimedia
• Ontología para recursos multimedia

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