แนะนำาหนังสือ semantic web...

แนะนำาหนังสือ Semantic Web Programming

Semantic Web Programming

วิบูลย์ พฤกษ์ยินดี

170

ปีที่ 28 ฉบับที่ 1 ตุลาคม 2552 - มกราคม 2553


วิบูลย์ พฤกษ์ยินดี*

หนังสือเล่มนี้ได้รับการประเมินในระดับ 4 ½

ดาว จากผู้อ่านใน amazon.com โดยได้รับ 5 ดาว

ในด้านตัวอย่างของโปรแกรม การให้ค�าชี้แนะด้าน

อุปสรรคที่พบในการพัฒนา semantic web และได้

รับการจัดล�าดับให้เป็นหนังสือด้านเทคโนโลยีที่ทัน

สมัยที่สุดเล่มหนึ่งในปี 2010

ก่อนเข้าสูเ่นือ้หา ขอท�าความเข้าใจกบัผูอ่้านเกีย่วกับ Web และ Semantic Web

โดยสังเขป ดังนี้

ทิม เบอร์เนอร์ส-ลี (Tim Berners-Lee) ผู้ก่อตั้ง World Wide Web Con-

sortium (W3C) เป็นผู้ก�าหนดและให้นิยาม www ซึ่งต่อมาได้พัฒนาต่อยอดขยาย

แนวคิดเป็น “ซีแมนติคเว็บ หรือ เว็บเชิงความหมาย” (Semantic Web) โดยสร้าง

เครือข่ายของข้อมูลขึ้นมาเพื่อให้สามารถค้นหาได้สะดวกและรวดเร็วเช่นเดียวกับ

เวร์ิลด์ไวด์เวบ็ แต่ต่างกนัตรงท่ี แทนท่ีจะท�าเครือ่งหมายก�ากบัเอกสารไว้ที ่“เทก็ซ์”

เช่นเดมิ “ซแีมนตคิเว็บ” จะก�าหนดต�าแหน่งของข้อมลูด้วย “ความหมาย” ของ

ข้อมลู ท�าให้เกดิความแตกต่างด้านการค้นหาด้วย เวร์ิลด์ไวด์เว็บ กับ ซแีมนตคิเว็บ

อย่างชัดเจน คือ แทนท่ีการค้นหาน้ันจะท�าให้ได้ผลลัพธ์เป็นลิสต์ของเว็บไซต์

จ�านวนมาก กลบัได้ผลลัพธ์เป็นชดุของข้อมูลท่ีมีความหมายเฉพาะ ตรงกับทีต้่องการ

เท่านั้น ซึ่งนับเป็นการย่นเวลาในการค้นหาอย่างมาก *กรรมการผู้จัดการบริษัทพลัสอินฟอร์เมชั่น เซอร์วิส จ�ากัด


วิบูลย์ พฤกษ์ยินดี171

โดยกล่าว คือ Semantic Web เป็นส่วนขยายของ Web ปัจจุบันที่ท�าให้ข้อมูล

มีความหมายที่ชัดเจนมากขึ้น (well-defined meaning) และช่วยให้ คอมพิวเตอร์

และ คน ท�างานร่วมกันอย่างเข้าใจมากขึ้น [Berners-Lee et al, 2001] เพื่อให้

สามารถน�าเนื้อสารสนเทศ หรือ “semantics” ของข้อมูลใน World Wide Web

น้ันไปใช้งานต่อ อกีนยัหน่ึง Semantic Web หมายถงึ เวบ็เชงิความหมาย (Semantic

Web) คือ ส่วนขยายของเว็บปัจจุบันเพื่อท�าให้การใช้ข้อมูลบนเว็บสามารถน�ามา

ใช้ซ�้า และเอื้อต่อการค้นหาข้อมูลอย่างเป็นอัตโนมัติ จัดเป็นเทคโนโลยีหนึ่งที่ช่วย

ในการจัดเก็บ และน�าเสนอเนื้อหาแบบมีโครงสร้างที่ช่วยในการ วิเคราะห์ จ�าแนก

หรอืจดัแบ่งข้อมลูทีมี่ความสมัพนัธ์กบัข้อมูลอืน่ในแต่ละระดบั โดยมเีป้าหมาย เพือ่

เตรียมการให้คอมพิวเตอร์สามารถที่จะอ่าน และท�าความเข้าใจความหมายของ

ค�าและความคิดรวบยอดที่ผู้พัฒนาก�าหนดไว้ โดยยินยอมให้ตัวแทน (Software

Agents)1 สามารถเข้าถึงข้อมูล วิเคราะห์ และประมวลผลข้อมูลได้ ซึ่ง Semantic

Web จะเป็นวิธีการที่ใช้ในการก�าหนดโครงสร้างและเนื้อหาของเว็บ ก�าหนดสภาพ

แวดล้อมที่ท�าให้ตัวแทนสามารถที่จะท�างานแทน Usersได้ ท�าให้ คอมพิวเตอร์จะ

สามารถ เข้าใจและประมวลผลข้อมูลระหว่างกันได้โดยอัตโนมัติในอนาคตอันใกล้

1ซอฟท์แวร์เอเจนต์ คือ โปรแกรมในเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีหน้าที่ในการช่วยคัดเลือกข้อมูลข่าวสารตามความต้องการของผู้ใช้ เหมือนเป็นตัวแทน (Agent) ของเราในการรับข่าวสาร เอเจนต์จะมีคุณสมบัติพื้นฐานที่ส�าคัญ ได้แก่ ความเป็นผู้แทน (Agency), ความฉลาด (Intelligence) และความสามารถในการเคลื่อนย้ายไปยังสภาพแวดล้อมอื่น ๆ (Mobility)

รูปที่ 1 การท�างานของ Web ปัจจุบัน ที่มา [Miller 04]

172


ความจ�าเป็นในการใช้ Semantic Web เกิดขึ้นเนื่องจาก รูปแบบของเนื้อหา

ของเว็บไซต์ (Web Content) ปัจจุบัน เหมาะสมส�าหรับการใช้งานในการ ค้นหา

ประกาศข้อมลูข่าวสาร ไม่ว่าเป็นการค้นหาข้อมูลเกีย่วกับคนหรอืสิง่ของ หรอืกระทัง่

การเลือกสินค้าจากแคตาล็อก โดยใช้หลักการน�าข้อมูลที่เก็บในฐานข้อมูลตาม

โครงสร้างมาแสดง ข้อจ�ากัดหนึ่งที่เห็นได้ชัด คือ การค้นหาข้อมูลใช้เวลา มีข้อ

จ�ากัดด้านความถูกต้อง การก�าหนดค�าค้นมีผลกระทบด้านความเร็วในการใช้งาน

ค่อนข้างมาก และแสดงได้ครั้งละ 1 หน้า โดยเนื้อหาที่จัดเก็บส่วนใหญ่ไม่เหมาะต่อ

การท�าค้นแบบ logical reasoning2 และ query answering3 ได้

รูปที่ 2 ข้อจ�ากัดของ Web ปัจจุบัน ที่มา [Davies, 03]

กิจกรรมของเว็บปัจจุบัน เหมาะกับการใช้งานระหว่าง คนกับคอมพิวเตอร์

มากกว่าใช้งานให้คอมพิวเตอร์ตดิต่อกบัคอมพิวเตอร์ผ่านทางเครือ่งมอืด้านซอฟแวร์

ต่างๆ จึงมีความจ�าเป็นท่ีต้องปรับเปล่ียน เน้ือหาของเว็บไซต์ให้คอมพิวเตอร์

สามารถเข้าถึงได้ง่าย โดยใช้วิธีที่ฉลาดมากขึ้นในการค้นหาข้อมูล ท�าให้เกิดภาษา

ที่เรียกว่า RDF 4 (Resource Description Framework) ที่หมายถึง กรอบนิยาม

2logical reasoning วิธีสร้างความรู้ใหม่ ทั่วไปมี 2 วิธี คือ 1. Deductive reasoning คือการตรวจดูภาพรวมทั้งหมดทุก กรณี เพื่อน�ามาสรุปว่าเป็นจริงเสมอและเกิดเป็นความรู้ใหม่ เป็นวิธีที่มีความแน่นอนสูง 2. Inductive reasoning คือ การตรวจสอบแค่บางส่วนของทั้งหมด เช่น การสุ่มตัวอย่าง ถ้าจ�านวนตัวอย่างที่ตรวจสอบมากพอ สามารถสรุปได้ว่าเป็นจริงทุกกรณีและเกิด เป็นความรู้ใหม่ ท�าได้ง่ายและเร็วกว่าวิธีแรก3query answering ความสามารถในการค้นผ่านตัวแทน เกี่ยวกับเรื่องราวในอดีต หรือ ปัจจุบัน Query 4RDF (Resource Description Framework) เป็นมาตรฐานที่อิงพื้นฐานมาจาก XML ใช้อธิบาย resource ใดๆ โดยมาตรฐานจะก�าหนดชื่อ tag และโครงสร้างข้อมูล ส�าหรับอธิบาย resource ในลักษณะต่างๆ ดังที่ระบุในลิงก์ (link) เมื่อทุกคนใช้มาตรฐานเดยีวกนักจ็ะสะดวกต่อการน�าข้อมลูไปใช้ หรือแลกเปล่ียนข้อมลูในระหว่างองค์กร RDF เปรยีบเสมือน vocabuary ท่ีใช้เก็บข้อมูล ส่วน XML เหมือน syntax ในการเก็บข้อมูลตวัอย่างภาษา RDF ประกอบด้วย 3 ส่วน คอื <subject, property, object> เช่น <“Mozart”, composed, “The Magic Flute” >



แหล่งข้อมลู เป็นภาษาทีใ่ช้ก�าหนดโครงสร้างของข้อมลูซึง่สามารถอธบิายความสมัพนัธ์

ขององค์ประกอบต่าง ๆ ที่บรรยายในเอกสารในรูปแบบของประโยค (Statement)

ซึง่มโีครงสร้างประกอบด้วย ซับเจกต์ (Subject) รเีลช่ัน (relation) และอ็อบเจกต์

(object) เป็นการสร้างเครอืข่ายของข้อมูลเพือ่ให้ค้นหาได้ง่ายและรวดเรว็เช่นเดยีว

กบั www ต่างกนัตรงท่ี เป็นการก�าหนดต�าแหน่งของข้อมลูด้วย “ความหมาย”

จากซ้ายไปขวา : Mike Dean, Ryan Blace, John Hebeler, Matt Fisher,

Andrew Perez-Lopez, Mike Smith

174


Matt Fisher ประสบการณ์กว่า 15 ปีใน

อุตสาหกรรมซอฟแวร์และพัฒนาระบบ เริ่มต้น

ด้วยการท�างานด้านวิศวกรรมให้กับบริษัทเล็กๆ ที่

เพิง่เริม่ก่อตัง้ บรษิทัทีเ่ก่ียวกับการวจิยัพฒันา เรือ่ย

มาจนกระทั่งบริษัทขนาดใหญ่ที่ติดอันดับอยู่ใน

ฟอร์จนู 50 อนัดบัแรก (large fortune 50 firms)

เป็นนกัเขยีนบทความวชิาการ วิทยากรในสัมมนา

ทางด้าน OWLED, ISWC และ Semantic Technology

ปัจจุบันด�ารงต�าแหน่งหัวหน้าแผนกวิศวกรระบบ

บริษัท Progeny System

เกี่ยวกับผ้เขียน (About the Authoss)

หนังสือเล่มนี้มีความหนา 616 หน้า เป็นผลงานของผู้แต่งร่วม 6 คนคือ

John Hebeler ผู้มีประสบการณ์กว่า 20 ปีในการพัฒนาระบบโปรแกรมขนาด

ใหญ่ ระบบเครือข่ายที่กระจายหน้าที่การท�างาน (Distributed Systems) และ

การบูรณาการข้อมูล ตลอดช่วงระยะเวลา 5 ปีสุดท้ายในการท�างาน John เน้นความ

สนใจไปที่การก�าเนิดของ Semantic Web และ Distributed System ทั้งมีผลงานแต่ง

หนังสือมากมาย ไม่ว่าเป็น “Peer to Peer: A Beginner's Guide”, “Peer-to-Peer:

Building Secure, Scalable, and Manageable Networks” ทั้งยังเป็นผู้ร่วมแต่ง

หนังสือระบบเครือข่าย P2P อีกหลายเล่ม เป็นอาจารย์พิเศษในมหาวิทยาลัยต่างๆ

และยงัเป็นวทิยากรรบัเชญิให้กบังานประชมุสัมมนาด้านเทคโนโลยขีนาดใหญ่ทัว่โลก

ปัจจุบันก�าลังศึกษาระดับปริญญาเอกสาขา Information Systems ที่

มหาวิทยาลัยแมรี่แลนด์ สหรัฐอเมริกา และด�ารงต�าแหน่ง Division Scientist ให้

กับบริษัท BBN Technologies บริษัทผู้ผลิต Noise Robust Vocoders (การรับส่ง

ข้อมูลที่มีความเร็วต�า่ และการส่ือสารผ่านเสียงแบบอัจฉริยะที่สามารถส่งผ่านใน

สภาวะแวดล้อมที่มีสัญญาณรบกวนมาก) Virtual Role Player (การสื่อสารแบบ

ธรรมชาติผ่านสื่อจ�าลองด้วยเสียงและท่าทาง) และ Quantum and Optical Systems

(การประมวลผลและส่งผ่านข้อมูลแบบควันตัมและแสง)



ส�าเร็จการศึกษาระดับปริญญาตรี สาขาวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ จาก

มหาวทิยาลยัเพนน์เสตท และ ปรญิญาโทในสาขาเดยีวกนั จากมหาวิทยาลัยจอร์จเมสัน

สหรัฐอเมริกา

Ryan Blace ประสบการณ์ 5 ปีในการ

เป็น ผู้พัฒนา Semantic Web ให้กับบริษัท BBN

Technologies ท�างานกับระบบฐานข้อมลู Semantic

Web ท่ีเป็นฐานข้อมลูความรูข้นาดใหญ่ (Semantic

Web-based knowledge management systems)

ให้กับหน่วยงานของราชการและองค์กรขนาดใหญ่

ส�าเรจ็การศกึษาระดบัปรญิญาตรสีาขาวทิยาศาสตร์

คอมพวิเตอร์ จากมหาวทิยาลยัแมรแีลนด์ และ ปัจจบุนั

ก�าลังศกึษาระดบัปรญิญาโทสาขาวทิยาศาสตร์คอมพวิเตอร์

จากมหาวทิยาลยัเวอร์จิเนียเทค สหรัฐอเมริกา

Andrew Perez-Lopez นักพัฒนาซอฟแวร์ที่มีประสบการณ์หลายปี เกี่ยวกับ

ระบบข้อมูลบน Semantic Web ท�างานให้กับบริษัท BBN Technologies ตั้งแต่

ปี 2005 จนถึงปัจจุบัน รับผิดชอบในส่วนระบบฐานข้อมูลขนาดใหญ่ที่พัฒนาโดย

ใช้เทคโนโลยี Semantic Web ส�าเร็จการศึกษาระดับปริญญาตรีบริหารธุรกิจ สาขาวิทยาการปัญญา (Cognitive Science) จากมหาวิทยาลัยเวอร์จิเนีย และปริญญาโทในสาขาวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ จาก มหาวิทยาลัยเวอร์จิเนียเทค

Mike Dean เริ่มท�างานที่บริษัท BBN Technologies ตั้งแต่ปี 1984 ปัจจุบันด�ารงต�าแหน่งหัวหน้าวิศวกร เริ่มท�างานด้าน Semantic Web ตั้งแต่ปี 2000 รับผิดชอบในการตรวจสอบรายละเอยีดโปรแกรม DARPA Agent Markup Lan-guage เป็นผู้ร่วมแต่งหนังสือ “W3C OWL Reference”, “SWRL (Semantic Web Rule Language)” และได้พัฒนาเครื่องมือที่ใช้ใน Semantic Web หลายชิ้น รวมถึงชุดข้อมูล และโปรแกรมประยุกต์ ปัจจุบันรับผิดชอบในการก�าหนดทิศทาง ด้านเทคนิคส�าหรับโครงงานที่เป็น Semantic Web หลายโครงการ ให้กับบริษัท BBN Technologies ส�าเร็จการศึกษาระดับปริญญาตรี สาขาวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ จากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด

176


Mike Smith ด�ารงต�าแหน่งวิศวกรอาวุโส บริษัท Clark & Parsia LLC บริษัท

พัฒนาซอฟท์แวร์ และที่ปรึกษาทางด้านคอมพิวเตอร์มีความช�านาญพิเศษในการ

พัฒนาเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ (Artificial Intelligence Technologies) เป็น

สมาชิก W3 OWL WG และเข้าร่วมกลุ่มกับสมาชิก OWL อย่างสม�่าเสมอ ทั้งยัง

เป็นนักเขียนบทความประจ�าในบล็อก http://clarkparsia.com/weblog/ เป็นหนึ่ง

ในผู้น�าในการพัฒนา ระบบ Pellet ระบบเปิด OWL Reasoner และเป็นส่วนร่วม

ส�าคัญในโครงงาน Protégé และ OWL API (ระบบเปิดของ Java library พัฒนา

เป็น API ส�าหรับการท�า Web Ontology และ RDFs) ส�าเร็จการศึกษาระดับปริญญา

ตรี และปริญญาโทด้าน Systems and Information Engineering จากมหาวิทยาลัย

เวอร์จิเนีย

ใครควรอ่ำนหนังสือเล่มนี้

ผู้เขียน เขียนหนังสือเล่มนี้ เพื่อใช้เป็นแนวทางในการน�า Semantic Web มาใช้

งานด้านต่างๆ เช่น การเชื่อมโยงข้อมูล และวิเคราะห์ข้อมูลจ�านวนมากๆ โดยเขียน

จากประสบการณ์จริงในฐานะผู้เชี่ยวชาญในการใช้ เพื่อให้ผู้อ่านเห็นศักยภาพ

ของเครื่องมือที่ใช้ โดยเน้นเนื้อหาหลักที่เครื่องมือและวิธีการที่จ�าเป็นในการใช้

Semantic Web ท�างานให้ได้ตามเป้าหมาย แนวทางการเขียนหนังสือเล่มนี้ใช้วิธี

การอธิบายหลักการที่ผู้อ่าน

สามารถเข้าใจและท�าตามได้ง่าย โดยเฉพาะผู้อ่านที่ไม่คุ้นเคยกับ Semantic

แต่เคยใช้ instant messaging5 relational databases6 และ web services7, ใน Facebook8

5instant messaging หรือ หรือ IM หมายถึงโปรแกรมที่ให้ผู้ใช้สามารถส่งผ่านข้อความ, ตัวอักษร, ภาพนิ่ง, ภาพเคลื่อนไหว, ไฟล์มัลติมีเดีย หรือคุยตอบโต้กันได้แบบเรียลไทม์ ผ่านเครือข่ายอินเทอร์เน็ต 6relational databases หมายถึง ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ที่จัดเก็บข้อมูลในรูปของตาราง 2 มิติ คือ แถว และ คอลัมน์ ซึ่งการเชื่อมโยงใช้การอ้างอิงจาก้อมูลในคอลัมน์ที่ก�าหนด 7web services คือ เว็บเซอวิส คือ Web Application ยุคใหม่ ที่ประกอบด้วยส่วนย่อยๆมีความสมบูรณ์ในตัวเอง สามารถติดตั้ง ค้นหา เริ่มท�างานได้ผ่านเว็บ Web Service สามารถท�าอะไรก็ได้ตั้งแต่งานง่ายๆ เช่นดึงข้อมูล จนถึงกระบวนการทางธุรกิจที่ซับซ้อน เมื่อ Web Service ตัวใดตัวหนึ่งเริ่มท�างาน Web Service ตัวอื่นก็สามารถรับรู้และเริ่มท�างานได้อีกด้วย8Facebook คือ เว็บประเภท Social Network ใช้หลักการเดียวกับเว็บแบบ 2.0 ที่อนุญาตให้ผู้ใช้สร้างหน้าเว็บของตัวเอง และใส่ข้อมูลต่างๆ ตามต้องการ (profile page) โดยระบบสามารถค้นหาผู้ใช้ที่มีความสนใจตรงกันสามารถเพิ่มหรือลบลิงค์ไปสู่ผู้ใช้คนอื่น เพิ่มเป็นเครือข่ายทางสังคมอินเตอร์เน็ต นหน้าเว็บของ facebook มีส่วนประกอบหลักคือส่วนของข้อมูลผู้ใช้ ส่วนแสดงจ�านวนเพื่อนในเครือข่าย กิจกรรมที่สนใจ และพื้นที่สาธารณะ (ที่เรียกว่า wall) ซึ่งผู้เข้าเยี่ยมชมสามารถเขียนข้อความไว้ได้ นอกจากนี้ facebook อนุญาตให้ผู้ใช้งานอัพโหลดรูป และให้ผู้ใช้ตั้งกลุ่มทางสังคมเองได้



หนังสือเล่มนี้ไม่เพียงให้รายละเอียดค�าศัพท์ แต่ยังให้ตัวอย่างงานจริงที่เขียน

ด้วย Java ที่จะช่วยให้ผู้อ่านท�าความเข้าใจกับแนวทางการแก้ปัญหาได้ง่ายขึ้น จึง

เหมาะกับโปรแกรมเมอร์ที่ต้องการจะน�าเทคโนโลยีของ semantic มาใช้ประโยชน์

สามารถกล่าวได้ว่าหนังสือเล่มนี้เขียนโดยผู้พัฒนาซอฟแวร์ เหมาะส�าหรบัผูพ้ฒันา

ซอฟแวร์ นอกจากนีย้งัครอบคลุมเน้ือหาจ�านวนมาก ไม่ว่าเป็น RDF data mapping9, ontologies10, reasoning[2], spatiotemporal modeling11, patterns, ตัวอย่างการใช้งาน และเครื่องมือที่ใช้ในการพัฒนา (จาวา) มีรายละเอียดตัวอย่างโปรแกรมให้ดูจ�านวนมาก แต่ส�าหรับผู้ที่ไม่มีพื้นฐานด้านการเขียนโปรแกรม ผู้เขียนขอแนะน�าให้หาหนังสือเล่มอื่นมาอ่านประกอบก่อนจะเหมาะสมกว่า

หนังสือเล่มนี้ให้อะไร

1. ให้ค�าจ�ากัดความ และ ช่วยให้ผู้อ่านท�าความรู้จักกับ Semantic Web Application ตั้งแต่การก�าหนดรูปแบบของความรู้ ที่ต้องการใช้เหตุผล โดยมีหัวข้อหลักๆ ที่เป็นแนวทางในการท�างานแต่ละส่วนทั้งเล่ม

2. มีความรู้พื้นฐานในการสร้าง Semantic Model ตั้งแต่ วัตถุดิบที่น�ามาใช้ และโครงสร้างของระบบที่เป็น Semantic Web โดยอธิบายตั้งแต่ระดับพื้นฐานจนถึงระดับซับซ้อน รวมถึง OWL2.0 (Web Ontology Language) โดยใช้กฎและการอ้างอิง ในการขยายความและตรวจสอบหลักการ ยิ่งกว่านั้น ยังรวมถึงวิธีการในการ navigate, search และ query ใน Model

9data mapping คือ การถ่ายทอดมุมมองจากสถาปัตยกรรมในระดับที่สูงกว่า ไปยังระดับที่ต�่ากว่า ซึ่งแบ่งเป็น 2 ลักษณะคือ - การแปลงรูประหว่างระดับภายนอกกับระดับแนวความคิด - การแปลงรูปจากระดับแนวความคิดกับระดับภายในการแปลงรูปทั้ง 2 ลักษณะนี้จะเป็นหน้าที่ของ DBMS ในการจัดการแปลงรูปให้ ท�าให้มุมมอง ในแต่ละระดับนั้นสามารถแยกออกเป็นอิสระ จากกันได้ โดยจะมี DBMS เป็นตัวจัดการเชื่อม ความสัมพันธ์ในแต่ละระดับ10ออนโทโลจี (ontology) เป็นข้อก�าหนด (Specification) ส�าหรับอธิบายคอนเซ็ปต์ในโดเมนหนึ่ง ๆ เพื่อให้ทุกคนในโดเมนนั้นสามารถเข้าใจในความหมายของสิ่งเหล่านั้นในทางเดียวกัน ซึ่งข้อมูลที่อธิบายในออนโทโลจี แสดงข้อเท็จจริง (Fact) ของการปรากฎของสิ่งเหล่านั้นในโดเมน และอาจแสดงความรู้ (Knowledge) ซึ่งได้จากการอนุมานออนโทโลจี (Ontology Rea-soning) โดยใช้ข้อเท็จจริงที่มีอยู่ ข้อมลูต่างๆ ทีบ่รรยายในเว็บเชงิความหมายอาจพจิารณาได้ว่าเป็นภาษาเชงิลอจิกอย่างหนึง่ และการพิจารณาหาความหมายที่แท้จริงของข้อมูลที่ได้บรรยายนั้น จ�าเป็นที่จะต้องใช้กฎเป็นส่วนหนึ่งในการอนุมานออนโทโลจี (Ontology Reasoning) เพื่อค้นหาความรู้ใหม่ (New Knowledge) ระดับชั้นลอจิกในสแตกของเว็บเชิงความหมายจึงครอบคลุมกฎ (Rule) และอาจรวมไปถึงภาษาเชิงลอจิกบางอย่างที่น�ามาใช้ในการอนุมานออนโทโลจี กล่าวคือข้อมูลที่ถูกบรรยายโดยภาษาออนโทโลจี อาจถูกเปลี่ยนรูปให้อยู่ในภาษาเชิงลอจิกภาษาใดภาษาหนึ่ง เพื่อใช้ในขบวนการอนุมานออนโทโลจี 11Spatiotemporal Modeling รูปแบบการอ้างอิงข้อมูลกับเวลา หมายถึง สามารถก�าหนดรูปแบบของข้อมูลได้ทั้งที่เป็น อดีต ปัจจุบัน และ อนาคต เพื่อน�าไปใช้ในการอ้างอิง

178


3. ในเล่มยงัมตีวัอย่างระบบ ท่ีเชือ่มต่อข้อมูลโดยตรงจากฐานข้อมลู instant

messaging และ web services เพื่อสร้าง knowledge model ที่ต้องการและยัง

ครอบคลุมถึงการรวบรวมข้อมูลจากหลายๆแหล่งมาท�า knowledge model ที่เชื่อม

ต่อกนั โดยการส่ง knowledge ออกไปในหลายๆ formats ตัง้แต่ SPARQL12 endpoints

microformats13 และ RDF เพื่อให้ข้อมูลเป็นประโยชน์ต่อผู้ใช้มากยิ่งขึ้น

4. ประกอบด้วยตัวอย่างโปรแกรม วิธีการในการจัดการกับช่องว่างและเวลา

semantic web services, และ แนวทางที่ดีที่สุดที่ควรปฎิบัติ รวมถึง การจัดการกับ

ontology การปรับแต่งแบบอัตโนมัติ การให้เหตุผลและรูปแบบการแสดงผลที่

หลากหลาย

รูปที่ 3 วิวัฒนาการของ Web

12SPARQL เป็นภาษาส�าหรับดึงข้อมูลมาแสดง หรือเรียกว่าภาษาสอบถาม หรือ “Query Language” ซึ่งอยู่บนพื้นฐานของข้อมูลที่เป็นไปในรูปแบบของกราฟ ซึ่งมีลักษณะในรูปแบบของ RDF OWL กราฟที่มีลักษณะที่ง่ายที่สุดก็คือเป็นกราฟในรูปแบบของ Triple ที่ประกอบด้วย Subject Predicate และ Object )13Microformats วิธีที่เรียบง่าย ส�าหรับให้ความหมาย ของข้อมูลบางอย่าง ในเอกสาร (X)HTML/XML, Atom/RSS feeds, และ “plain” XML ที่คนสามารถอ่านเข้าใจได้ โดยใช้เนื้อหาที่มีอยู่แล้วตามรูปแบบที่เป็นมาตรฐาน ผ่านการใช้ชื่อ class ที่กระชับและได้ใจความ มีรากฐานอยู่บนมาตรฐานที่มีอยู่และและเข้ากันได้ดี (interoperable) เพื่อให้ง่ายต่อการพัฒนา ทรัพยากร เครื่องมือ และบริการต่างๆในวงกว้าง



เว็บในยุคต่อไปไม่ว่าจะเป็น Web3, Web??? หรือจะเรียกว่า Web อะไร

ก็ตามจะมี Semantic Web เป็นเทคโนโลยีพื้นฐาน หมายความว่าข้อมูลที่มีอยู่

สามารถแบ่งปันกันได้ และสามารถน�ามาใช้ใหม่ได้ตลอด หนังสือเล่มนี้เขียนขึ้น

โดยทีมงานพัฒนาเว็บที่มีประสบการณ์สูง อธิบายการผสมผสานเทคโนโลยีนี้เข้า

กับข้อมูลข่าวสารและบริการท่ีนับวันจะมีมากขึ้นบนอินเตอร์เน็ต ประกอบด้วย

ตัวอย่างแสดงการน�า Semantic Web มาใช้แก้ปัญหาส�าหรับงานที่เกิดขึ้นในโลก

แห่งความเป็นจริง ตั้งแต่ขั้นตอนในการออกแบบขั้นพื้นฐาน การท�างานร่วมกัน

(collaborative working groups) จนถึงขั้นตอนการน�าเทคโนโลยี Semantic Web

มาใช้ ทั้งเว็บประกอบที่อ้างถึงในหนังสือมี โค๊ดโปรแกรม ฟอร์รั่ม (Forum) และ

บล็อก (Blog) ที่เป็นประโยชน์อย่างมาก

Semantic Web ถือเป็นการปฏิวัติการพัฒนาโปรแกรมประยุกต์ที่มีความ

ฉลาด (intelligent software applications) โดยการน�าเอาสิ่งที่มีอยู่ เช่น ข้อมูล การ

บริการบนเว็บ ทั้งภายในและภายนอกองค์กรมาใช้ประโยชน์

Semantic Web เป็นหลักประกันในการไปให้ถึง “Web 3.0” ที่ผู้แต่งได้แสดง

วิธีการน�า Semantic Web มาใช้แก้ปัญหาที่มีอยู่จริง แสดงตัวอย่างโค๊ดเพื่อให้เห็นการน�าแนวคดิมาปฏบิตัใิช้จรงิ ครอบคลมุเนือ้หาเทคโนโลยหีลัก เช่น Microformats14 Resource Description Framework (RDF)15 RDF Schema (RDFS) the Web Ontology Language (OWL)16 Semantic Web Rule Language (SWRL) SPARQL Protocol และ RDF Query Language (SPARQL)

โครงสร้ำงของหนังสือ

หนังสือเล่มนี้มีทั้งหมด 15 บทแบ่งออกเป็น 4 หมวด และหมวดอ้างอิงซึ่งให้

รายละเอียดเทคโนโลยีที่ใช้14Microformats ป็นหนึ่งในความพยายามที่จะท�าให้ semantic web ใช้ง่ายขึ้น ด้วยการใส่ attribute class="" ลงไปในแท็กเดิม 15Web Ontology Language-OWL เปรียบเสมือน แหล่งรวบรวมข้อมูลต่างๆโดยต้องใช้ keyword ในการค้นคว้าสร้างขึ้นมาเพื่อหาภาษาที่สามารถอธิบาย class และความสัมพันธ์ของ class ที่อยู่ใน web document และ application ต่างๆ เป็นภาษาที่ใช้แทน ออนโทโลยี เพื่อให้คอมพิวเตอร์หรือซอฟแวร์เอเจนสามารถเข้าใจความหมายข้อมูลร่วมกันพัฒนาขึ้นบนพื้นฐานของ RDF ในภาษาจึงมีค�าอธิบายข้อมูลแบผสมกันระหว่าง RDF RDFS XML Syntax ซึ่งแบ่งตามประเภทการใช้งานและรายละเอียดของข้อมูลต่างๆ ไฟล์ที่ใช้ในการสร้างเอกสารจะมีนามสกุล เป็น .rdf หรือ .owl16SWRL เป็นภาษาสืบค้นข้อมูล (แทน SPARQL) และเป็นภาษาของกฎต่างๆ (Logic) ที่สามารถใช้แทน Logic program-ming ขณะท�างานอยู่บน knowledge Base(OWL) โดยใช้ภาษาอื่นในการเขียนโปรแกรมน้อยลง

180


รูปที่ 4 Semantic Web Concept Map

หมวดที่ 1 “Introduction Semantic Web Programming” ประกอบด้วย บทที ่1 และ

2 ซึ่งอธิบายหลักการเบื้องต้นง่ายๆ ของ Semantic Web Programming

บทที่ 1 “Prepare to Program a Semantic Web of Data” ครอบคลุมแนว

ความคิดหลักเกี่ยวกับ ซีแมนติคเว็บ (Semantic Web) และความสัมพันธ์ของ

แต่ละซีแมนติคเว็บ หลังจากอ่านบทนี้จะท�าให้เข้าใจค�าศัพท์ต่างๆ ที่ใช้ในบทต่อ

ไปของหนังสือเล่มนี้ ชี้ให้เห็นข้อดีของ Semantic Web และวิธีเขียนโปรแกรม สร้าง

ความเข้าใจองค์ประกอบหลักของระบบท่ีท�างานแบบซแีมนตคิเวบ็ เพือ่ให้เกิดความ

เข้าใจถงึความสัมพันธ์ของแต่ละองค์ประกอบ นอกจากนีย้งัแสดงตวัอย่าง Semantic

Web ที่ใช้กับงานลักษณะต่างๆในปัจจุบัน

บทที่ 2 “Hello Semantic Web World” แสดงการเขียนโค๊ดโปรแกรมบน

ซีแมนติคเว็บ โดยเริ่มตั้งแต่การติดตั้งโปรแกรม สภาวะแวดล้อมที่จ�าเป็นส�าหรับ

การใช้งาน reasoners การอธบิายในบทน้ีเป็นไปอย่างกระชบัเพือ่ให้ง่ายต่อการเข้าใจ

เนื่องจากเป็นพื้นฐานส�าหรับการอ่านในบทต่อๆไปของหนังสือ บทนี้มีความจ�าเป็น

อย่างยิ่งส�าหรับผู้อ่านที่ไม่คุ้นเคยกับ Semantic Web



รูปที่ 5 ตัวอย่างโปรแกรม SWRL ที่ใช้รูปแบบ Syntax ของ RDF

หมวดที่ 2 “Foundation of Semantic Web Programming” ประกอบด้วย บทที่ 3

ถงึ 7 คอบคลุมเนือ้หาทีส่�าคญั 2 ส่วนของ Semantic Web Application คอื knowledge

representation และ application integration ในหมวดนี้จะเจาะจงไปที่ส่วนแรกคือ

knowledge representation ก่อน

บทที่ 3 “Modeling Information” พูดถึงการสร้างแบบจ�าลอง (model) โดย

ใช้ Resource Description Framework (RDF) การใช้ข้อมูลร่วมกันระหว่างระบบ

และการเขียนโปรแกรมด้วย Java

182


บทที่ 4 “Incorporating Semantics” บทนี้เพิ่มส่วนที่เป็น ontology เพื่อสร้าง

แบบจ�าลองความรู้ (knowledge model) โดยใช้ Resource Description Framework

(RDF) และ Web Ontology Language 2 (OWL 2)

บทที่ 5 “Modeling Knowledge in the Real World” แสดงให้เห็นการท�างาน

ของ ontology ผ่านทาง application framework และ reasoners

บทที่ 6 “Discovering Information” บทนี้จะอธิบายวิธีการดึงข้อมูล และ

ข่าวสารที่ส�าคัญ ในส่วนของแบบจ�าลองความรู้ (knowledge model) โดยใช้การ

ค้นหา (search), การส�ารวจ (navigation), การดึงข้อมูลตามปกติ (formal queries)

ผ่านทาง SPARQL

บทที่ 7 “Adding Rules” เป็นการสรุปส่วนที่เป็น knowledge representation

ผ่านทาง semantic rule languages และ W3C standard SWRL

หมวดที่ 3 “Building Semantic Web Application” ประกอบด้วย บทที่ 8 ถึง 11

โดยจะเจาะจงไปทีส่่วนส�าคญัส่วนท่ีสองคอื application integration เป็นการเช่ือมโยง

ฐานข้อมูลความรู้ (knowledge base) เข้ากับโปรแกรมประยุกต์ หมวดนี้จะเน้นไปที่

การเขียนโปรแกรมส�าหรับ Semantic Web

บทที ่8 “Applying a Programming Framework” อธบิายกรอบการท�างานของ

Semantic Web โดยตัวอย่างทั้งหมดจะเน้นไปที่ Jena Semantic Web Framework

และแสดงภาพคร่าวๆ ของโปรแกรมประยุกต์ FriendTracker และตัวอย่างของ

โปรแกรมนี้จะขยายความเพิ่มเติมต่อไปอีก 3 บท โดยจะอธิบายขั้นตอนการน�าผล

ของข้อมลูและข่าวสารท่ีได้รบัมารวบรวมเข้าด้วยกนั ท�าการจดัรปูแบบให้เหมาะสม

และน�าไปแสดงออกในรูปแบบที่ต่างกัน บนระบบงานต่างๆ

บทที่ 9 “Combining Information” อธิบายการน�าผลของข้อมูล และข่าวสาร

ที่ได้รับจากแหล่งข้อมูลต่างๆ เช่น ฐานข้อมูลสัมพันธ์ (relational database),web

services และระบบอืน่ๆ ฯลฯ มารวมเข้าด้วยกนัเป็นแบบจ�าลองความรู ้(knowledge

model)



บทที่ 10 “Aligning Information” อธิบายวิธีการจัดข้อมูลที่กระจัดกระจาย

ให้เหมาะสม เป็นหนึ่งเดียว โดยน�าแนวคิดทางด้าน ontological มาใช้

บทที ่ 11 “Sharing Information” แสดงวธิกีารจดัรปูแบบข้อมลู และ

ข่าวสารทีไ่ด้รบัให้เหมาะสม และน�าไปแสดงผลในรปูแบบทีต่่างกันรวมถึง RDFa,

microformats, SPARQL และอื่นๆ อีกมาก บนระบบงานต่างๆ ซึ่งได้แสดงแนวคิด

ทั้งหมดนี้ด้วยการเขียนโปรแกรม บนโปรแกรมประยุกต์ FriendTracker

รูปที่ 6 Common SWRL Namespaces

หมวดที่ 4 “Expanding Semantic Web Programming” ประกอบด้วย บทที่ 12

ถึง 15 ในหมวดนี้เป็นการน�าขบวนการความรู้ (knowledge representation) และ

การพัฒนาโปรแกรมประยุกต์ Semantic Web มาขยายให้เกิดประสิทธิภาพ ให้เห็น

ความส�าคัญของการพัฒนาโปรแกรมประยุกต์ Semantic Web รวมถึง Web Service

เวลา และสถานที่ (time and space) สถาปัตยกรรมของ Semantic Web และการน�า

มาใช้ประโยชน์ และอธิบายถึงเครื่องมือที่ใช้ส�าหรับพัฒนา Semantic Web

บทที ่12 “Developing and Using Semantic Services” อธบิายการเพิม่ Semantic

เข้าไปในส่วนของการบริการ (Services) เพื่อใช้ใน Semantic Web

บทที่ 13 “Managing Space and Time” อธิบายความสัมพันธ์ของการน�า

เวลา และสถานที่ มาใช้ร่วมกันในขบวนการความรู้ (knowledge representation)

184


บทที่ 14 “Applying Patterns and Best Practices” เป็นการน�าเอาสิ่งที่เขียน

ทัง้หมดในหนงัสอืเล่มน้ีมาแสดงเป็น รปูแบบทางสถาปัตยกรรมอย่างต่อเนือ่ง เพือ่

ใช้เขียนโปรแกรมประยุกต์ Semantic Web

บทที่ 15 “Moving Forward” เป็นบทสรุปของหนังสือที่ชี้ให้เห็นอนาคต

ของ Semantic Web โดยจะเจาะจงไปที่ 4 แนวคิดที่จ�าเป็นอย่างยิ่งในการพัฒนา

Semantic Web อันได้แก่ ontology management, advanced integration and

distribution advanced reasoning และ visualization ท�าให้เห็นภาพอย่างชัดเจน ว่า

อะไรที่เกี่ยวข้องกับ Semantic Web ที่ก�าลังจะเกิดขึ้น

ตัวอย่ำงกำรน�ำ Web Semantic ไปใช้

รูปที่ 7 Digital Libraries

(http://grids.ucs.indiana.edu/ptliupages/publications)



รูปที่ 8 Collaboratory for Multiscale Chemical Science (CMCS)

(http://cmcs.ca.sandia.gov/index.php)

เคร่ืองมือทำงเคมีในกำรสังเครำะห์สำรประกอบหลำกหลำยขนำด

เครื่องมือที่ใช้

ขอแนะน�าให้ ผู้ที่อ่านหนังสือเล่มนี้ download โปรแกรมมาทดลอง และ แก้ไข

โค๊ดโปรแกรมตามตัวอย่างในหนังสือ โปรแกรมที่ใช้ในการพัฒนาทั้งหมดจะเป็น

Open Source ที่สามารถค้นได้จากอินเตอร์เน็ท ซึ่งหนังสือเล่มนี้ได้ให้ข้อมูล ทั้งลิงค์

และค�าแนะน�าในการ download โดยเครื่องคอมพิวเตอร์ที่สามารถติดตั้ง Java 1.5

virtual machine ได้ก็จะสามารถลงโปรแกรมที่ใช้ส�าหรับพัฒนาได้ทั้งหมด

โดยสรุปหนังสือเล่มนี้คลอบคลุมเนื้อหำในด้ำน

• สถาปัตยกรรม Semantic Web เครือ่งมือทีใ่ช้ในการพฒันา และการน�าไป

ใช้งาน

• แสดงให้เหน็ถงึการน�า ขบวนการความรู(้knowledge representation) และ

การเชือ่มโยงโปรแกรมประยกุต์ไปสู ่Semantic Web application

• วธิกีารเชือ่มโยง ข่าวสาร ข้อมูลท่ีได้รบั และจดัให้อยูใ่นรปูแบบต่างๆ ใน

แต่ละสถานท่ีเกบ็

186


• อนาคตของ Semantic Web รวมถงึ การรวมและการกระจายโปรแกรม

ประยกุต์(integration and distribution), reasoning, visualization

• แสดงรายละเอยีดและให้ค�าแนะน�าผลลพัธ์ ของ OWL (Web Ontology

language) 2 W3C ท่ีจะออกมา และจะมีผลต่อการปรบัปรงุ สถาปัตยกรรม

ซอฟแวร์ของผูใ้ช้

• การน�าเอาส่วนขยายของ Semantic Web application มาใช้ในการดงึข้อมลู

จากแหล่งต่างๆ เช่น Facebook, mySQL® Jabber17 และอืน่ๆ

หนงัสือเล่มนีถ้กูเขยีนขึน้อย่างละเอยีดประณตีตลอดทัง้เล่ม ตลอดจนครอบคลมุ

เนื้อหาที่ทันสมัย รวมถึง Web Ontology Language เวอร์ชั่น 2 ที่ใช้ในการท�า

Information Modeling อธิบายลักษณะการใช้งานใหม่ๆเช่น property chains, keys

ประเภทข้อมูลผู้ใช้ และมีบทเรียนเกี่ยวกับ SPARQL

เว็บที่อ้ำงถึง ข้อมลูในหนงัสือเล่มน้ีสามารถหาเพิม่เตมิได้ท่ี http://semwebprograming.org

ซึ่งผู้อ่านสามารถ download ข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับบทความ ตัวอย่างโค๊ด และ

ontology และเข้าร่วมกิจกรรม พูดคุยปัญหาต่างๆได้ เว็บนี้จะท�าการปรับปรุง

เนื้อหาในหนังสือเล่มนี้ให้ทันสมัยอยู่เสมอ และปรับปรุงโค๊ดโปรแกรมล่าสุด โดย

จะแสดงให้เห็นถึงการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของ Semantic Web

17Jabber คือ open-source instant messaging platform พัฒนาโดย Jabber Open Source Community ในปี 1999 โดยใช้โปรโตคอลเปิด อย่าง XML เพื่อสร้างฟังก์ชันมาตรฐานที่ผู้ใช้ IM ต้องการแชทแบบ 1 ต่อ 1 สามาถแสดงข้อมูลปัจจุบัน และ รายชื่อผู้ติดต่อ สามารถใช้งานส�าหรับการท�า Voice Over IP และ ส่ง file ต่างๆ ได้



บรรณำนุกรม

John Hebeler, Matthew Fisher, Ryan Blace, Andrew Perez-Lopez. 2009. Semantic

Web Programming. Wiely Publishing Inc.

Semantic Web : พัฒนาการขั้นต่อไป ของเวิร์ลด์ ไวด์ เว็บ.

http://forum.nanosofttech.com/index.php?topic=671.0. 15 ตุลาคม 2553.

Semantic Web Programming.

http://www.amazon.com/Semantic-Web-Programming-JohnHebeler/

dp/047041801X 15 ตุลาคม 2553.

semantic web คอือะไร. http://guru.google.co.th/guru/thread?tid=3c1a75d81caa3652.

15 ตุลาคม 2553.

SWRL: A Semantic Web Rule Language Combining OWL and RuleML.

http://www.w3.org/Submission/SWRL/ 5 ตุลาคม 2553.

The Nature of Inquiry. ธรรมชาติของการสืบเสาะหาความรู้ความจริงของมนุษย์.

http://gotoknow.org/blog/brochill/324626 15 ตุลาคม 2553.

What are microformats?. http://microformats.org/wiki/what-are-microformats-

th. 15 ตุลาคม 2553.

แนะนำาหนังสือ semantic web...

Documents