Evolução da Web Da Web 1.0 à Web 4.0 Everaldo Neto ecsn@cin.ufpe.br

Agenda Motivação; Surgimento da Web; Web 1.0; Web 2.0 e suas tecnologias; Web 3.0 e suas tecnologias; Web 4.0

Motivação A web é um espaço de informação e está em constante progresso; Oferecer uma visão geral da evolução da web; Conhecer as tecnologias que estão atreladas em cada evolução;

Os dados viviam isolados em ilhas de informação... Como tudo começou? Os dados viviam isolados em ilhas de informação... ...e eram guardados em arquivos, mas havia um problema... a redundância!

Para solucionar esse problema, os dados começaram a se organizar em banco de dados

Com o passar do tempo os bancos foram se organizando em grupos e daí surgiram os bancos de dados distribuídos e as federações de banco de dados.

criada por Tim Berners Lee! ...com o passar dos anos, eis que surgiu a idéia da WWW - World Wide Web criada por Tim Berners Lee! mas antes vamos conversar um pouco sobre o surgimento da internet!

Surgimento da internet Década de 60 (guerra fria) Necessidade de transmissão de dados entre computadores na rede; ARPANET, MILNET; Universidades Americanas nos anos 70; Utilização dos e-mails; Expansão para BBS (versões privadas) nos anos 80; Internet (para poucos). BBS -  bulletin board system:  é um sistema informático, um software, que permite a ligação (conexão) via telefone a um sistema através do seu computador e interagir com ele, tal como hoje se faz com a internet.

Internet x Web Internet Web É uma rede que conecta milhões de computadores pelo mundo; Web É uma das várias ferramentas de acesso a essa rede; (ambiente)

WWW – World Wide Web Projeto de compartilhamento de textos científicos criado no CERN; Começou a ficar popular com o lançamento do Netscape em 1993; Criação da W3C. CERN – Conselho de pesquisa nuclear. Netscape – permitir ver imagem na web, tornou popular; Web criado por Tim Berners Lee.

E a W3C, o que é? W3C – World Wide Web Consorcium; Fundada por Tim Berners Lee, em 1994; Missão – Conduzir a WWW pra atingir todo seu pontencial; Possui diversos comitês que estudam as tecnologias existentes e criam padrões de recomendação para uso das mesmas; www.w3c.org.

Histórico 1991 - Primeiro site criado na web http://info.cern.ch/hypertext/WWW/TheProject.html 1993 - Criação do navegador MOSAIC; 1994, 1995 - Yahoo, Ebay, Internet Explorer, Compras online (timidamente); 1996 - Hotmail, UOl; 1997-1999 - Google, Conexão ADSL, mais de 1 milhão de sites; 2000 - Compras on-line cresceram.

Web 1.0 O primeiro conceito surgiu em 1990, por Tim Berners Lee; Junção de três tecnologias simples; HYPERLINKS

Uma web meramente informativa A idéia era... Uma web meramente informativa

Web 2.0 O termo surgiu em meados de 2004, por Dale Dougherty; Web bi-direcional; Mudança em como consumidores e desenvolvedores enxergavam a web;

A idéia era... Uma web colaborativa

Evolução da Web 2.0 A web 2.0 cresceu muito e rapidamente... Mais de 100 milhões de sites ativos; Mais de 1 bilhão de pessoas acessam a internet; Transição de “Hiperlinkagem de documentos” para “Conteúdo dinâmico”, gerado pelos usuários.

Serviços da Web 2.0

Redes Sociais Explosão em 2006; Interação de pessoas onde compartilham publicações em forma de: Texto; Fotos; Vídeo. + 150 milhões de vídeos; ~ 4 milhões de usuários.

Blogs São páginas na web com publicações de conteúdo organizadas de forma cronológicas; Vlog (vídeos); Fotologs (fotos); Podcasts.

Wiki São páginas webs que podem ser editadas por várias pessoas, que possua permissão; Possui cunho colaborativo; Alterações são revisados para publicação.

RSS RSS - Really Simple Syndication É um arquivo XML que resume os itens de uma informação; Usando um RSS os usuários de determinados serviços são avisados quando há uma atualização na página.

Tecnologias da Web 2.0 Os desenvolvedores utilizam três abordagens básicas de desenvolvimento para criar aplicativos da web 2.0: AJAX; Adobe Flex; Google Toolkit.

Tecnologias da Web 2.0 AJAX – Javascript assíncrono e XML: Tornar as páginas web mais interativa; Utiliza: Javascript, XML, HTML, CSS, Jason; Destaca-se por recuperar pequenas informações, exibindo na aplicação web sem ser necessário carregar a página inteira.

Tecnologias da Web 2.0 Adobe Flex Suporta o desenvolvimento de aplicações ricas para a Internet, baseadas na plataforma do Macromedia Flash;

Tecnologias da Web 2.0 Google Web Toolkit Lançado em maio de 2006; É um toolkit de código aberto que permite a desenvolvedores criar aplicativos com tecnologia AJAX + Java; Suporta estrutura cliente-servidor.

Web 1.0 x Web 2.0 Web 1.0 Web 2.0 Leitura Leitura/Escrita Empresas Comunidade Cliente/Servidor Peer to Peer Dados proprietários Dados compartilhados Formulários Web Aplicações Web

...e resultou em: Grande volume de dados Crescimento exponencial dos dados; Dados inacessíveis; Poucos dados novos e dados replicados.

Volume de dados na web

Web 2.0 A web é baseada no HTML: HTML define estrutura, ou sintaxe do conteúdo; Mas, e a SEMÂNTICA!??

...transição da Web 2.0 to 3.0

"Eu tenho um sonho para Web, em que os computadores irão tornar-se capazes de analisar todos os dados na rede - o conteúdo, links e transações entre pessoas e computadores...“ Tim Berners Lee, 1999.

...em uma visão futurista Em um artigo inicial em 2011, Berners-Lee explica como o uso de ferramentas inteligentes, podem auxiliar o problema de dois irmãos. Peter e Lucy precisam levar a mãe para realizar consultas na fisioterapia quinzenalmente; Lucy instrui o agente web semântico através do navegador do aparelho móvel a procurar médicos que atendessem uma lista de requisitos: problema da sua mãe, atendesse em horários disponíveis na agenda dela e seu irmão, tivesse uma boa reputação e que possuísse uma proximidade de até 20 milhas de sua casa.

Como isso será possível? Expressando o significado Estruturar as informações das páginas, criando um ambiente em que um agente possa executar uma tarefa complexas para seus usuários; Representação do conhecimento Fornecer um modelo padrão para representar seus dados, utilizando regras de inferência; Ontologias Definir as relações dos termos, bem como as relações na representação; Agentes Componentes de SW, capazes de coletar informação na web, em diversas fontes e processar de forma inteligente.

Busca imprecisa!!!

Web 3.0 ou Web Semântica “A Web Semântica é uma extensão da Web atual onde a informação terá um significado bem definido, permitindo que computadores e pessoas trabalhem melhor em cooperação.” Tim Berners-Lee e Eric Miller

Escopo da Web Semântica Atribuir semântica na web, aí que surge a idéia de Tim Berners Lee da Web Semântica onde, o avanço da web será a web 3.0 (web inteligente) O conceito de web semantica surgiu em 2001. Publicar dados seguindo um padrão de modelos (RDF) Definir uma linguagem de consulta nesses dados (SPARQL) Integrar os dados (LINKED DATA) Adicionar semântica nas páginas (Ontologias, OWL) Fazer com que as máquinas entendam os conteúdos das páginas (hoje entendido só por humanos)

Objetivos da Web 3.0 Tornar a web legível por máquina e não apenas por seres humanos; Semântica da informação seja disponível de maneira estruturada e explícita; Permitir buscas mais complexas e eficazes; Transformar a web de documentos em uma web de dados. Tem como objetivo organizar a web Permitir buscas mais complexas e eficazes Diminuir o trabalho do usuário e aumentar o da máquina Transformar a web de documentos em uma web de dados (onde se navegará entre os dados e nao entre páginas web) Computadores conseguirão entender o significado do conteúdo, serão capazes de entender a informação.. Trazer resultados mais relevantes pra cada usuario

Web de documentos x Web de dados Documentos: Navegadores HTML, Hiperlinks, URIs, HTTP, HTML. Dados: Navegadores RDF, Links RDS, URI, HTTP RDF, SPARQL

Arquitetura da Web Semântica

Unicode/URI Unicode URI – Uniform Resource Identifier Padrão universal para representar caracteres em computadores; URI – Uniform Resource Identifier Provê uma identificação única para cada recurso da web. É importante notar que uma URL é um caso específico de URI. URI – mecanismo utilizado na internet para localizar um recurso Uma URI pode ser tanto uma URL (Uniform Resource Locator) que identifica recursos por meio de sua localização, quanto uma URN(Uniform Resource Names) identificador relacionado indiretamente com sua localização na rede

XML + NS + XMLSCHEMA XML - Extensible Markup Language NS – Namespace linguagem que possibilita a estruturação dos dados por meio da definição de elementos e atributos; NS – Namespace possibilita saber onde um elemento que será utilizado foi definido; XMLSCHEMA Define esquemas, regras de validação e restrições para documentos XML. Camada responsável pela estruturação dos dados na web XML possui tags, descreve mais detalhadamente o conteúdo

+ Estrutura + Significado

RDF + RDF SCHEMA RDF – Resource Description Framework RDF Schema utilizado para definição de recursos na web; Descreve as relações entre os dados através de declarações. RDF Schema Define formalmente um esquema para documentos RDF. Define relação dos dados.

Representação RDF Um dado em RDF pode ser representado através de triplas e grafo. Define relação dos dados.

SPARQL Linguagem utilizada para recuperar informações em documentos RDF; Linguagem padrão recomendada pela W3C; Possui uma estrutura semelhante ao SQL, com três blocos principais: select, from e where; Define relação dos dados.

Consulta SPARQL... PREFIX ex: <http://inria.fr/schema#> SELECT ?person ?name WHERE { ?person rdf:type ex:Person ?person ex:name ?name . ?person ex:age ?age . FILTER (?age > 17) } Define relação dos dados.

Ontologias Definição formal entre os termos e as relações entre eles; Camada mais importante e pesquisada da web semântica; Servem de vocabulários para troca de reuso de informações importantes entre aplicações; Definem os termos para descrever e representar uma área do conhecimento. Definição formal de termos e as relações entre eles Camada mais importante e pesquisada da web semântica. Laranja é uma fruta Laranja é uma cor Laranja no processo criminal Laranja é comestivel Laranja nunca será comestivel Servem de vocabulários para troca e reuso de informações entre aplicações; Definem os termos usados para descrever e representar uma área de conhecimento. Adiciona mais vocabulário p descrever propriedades e classes (relações entre classes, cardinalidade, igualdade) Ferramentas Dizer que uma ontologia é uma conceituação significa que uma ontologia é um modelo abstrato que descreve objetos, conceitos e outros elementos, associados a algum domínio geralmente restrito, além de relacionamentos entre os mesmos. Uma especificação explícita significa que os elementos e relacionamentos no modelo abstrato recebem nomes explícitos, expressos em alguma linguagem formal, e possuem uma semântica associada.

Ferramentas Exemplos de algumas ferramentas para edição, manipulação e gerenciamento das ontologias: Protégé; OntoEdit; WebOnto; pOWL; IODT (IBM)...

OWL Linguagem para manipulação de ontologias; Padrão recomendado pela W3C; Possui três sublinguagens: OWL FULL: mais expressiva OWL DL: subconjunto de OWL FULL (alguns operadores a menos) OWL LITE: menos expressiva.

OWL OWL FULL OWL DL OWL LITE QUAL USAR?

Lógica, prova e confiança São camadas ainda em desenvolvimento, pouco desenvolvida; Responsável pela validação das informações: do ponto de vista lógico; tratar a confiabilidade Ainda não tomaram corpo. Para que estas camadas entrem em operação, as camadas inferiores devem estar bem sedimentadas, o que ainda está acontecendo.

Assinatura digital Camada responsável por incorporar mecanismos de seguranças afim de garantir a confiabilidade da informação.

Exemplos de utilização

...como relacionar os dados? Tim Berners-Lee introduziu um conjunto de regras que tornaram-se conhecidos como Linked Data para publicar e conectar dados relacionados na web.

Linked Data “Conjunto de boas práticas para publicar e conectar conjuntos de dados estruturados na Web” [Bizer et al. 2009]

Princípios Linked Data Usar URI’s como nome para recursos; Usar URI’s HTTP para que pessoas possam encontrar esses nomes; Garantir que informações úteis possam ser obtidas por meio das URI’s, as quais devem estar representadas no formato RDF; Incluir links para outras URIs de forma que outros recursos possam ser descobertos. Ler mais, artigo da Berna

Projeto LOD Linking Open Data, criado em 2007, apoiado pela W3C; Identificar conjuntos de dados disponíveis, sob licença aberta e convertê-los para RDF; Publicar seguindo os princípios Linked Data.

Projeto LOD

Web 4.0

Web 4.0 Trata-se de deixar a web mais inteligente utilizando recursos da IA; Segundo Seth Godin, será como um gigantesco SO inteligente e dinâmico, que irá suportar as interações dos indivíduos, utilizando os dados disponíveis, instantâneos ou históricos, para propor ou suportar a tomada de decisão. Não há uma idéia exata de como será a Web 4.0 e nem das tecnologias que serão utilizadas;

“A web não está concluída, é apenas a ponta do iceberg “A web não está concluída, é apenas a ponta do iceberg. As novas mudanças irão balançar o mundo ainda mais.” Tim Berners Lee

Dúvidas, sugestões ou contribuições?

Referências principais ANTONIOU, G.; HARMELEN, F. “A Semantic Web Primer”, 2004. CUNHA, D.; LÓSCIO, B; SOUZA, D. “Linked Data: da Web de Documentos para Web de Dados, 2011. AGHAEI, S.; NEMATBAKHSH, M; FARSANI, H. "Evolution of the Word Wide Web: From Web 1.0 to Web 4.0", 2012. BERNERS-LEE, Tim; HENDLER James; LASSILA, Ora. “A new form of Web content that is meaningful to computers will unleash a revolution of new possibilities”, 2001.

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