Introducción a la Minería Semántica

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En este libro se explora el área de Minería Semántica, la cual abarca varios ámbitos computacionales, los cuales van desde la Web Semántica, pasando por la Ingeniería Ontológica, hasta la Teoría de Grafos aplicadas al mundo de la Computación. La Minería Semántica forma parte del área de Minería Computacional, la cual es entendida como un campo de las ciencias de la computación que analiza conjuntos de datos desde diferentes fuentes (bases de datos, redes sociales, Web, etc.) utilizando métodos de la Inteligencia Artificial y Estadística, entre otros, con el fin de descubrir conocimiento. Su objetivo es extraer información del conjunto de datos y transformarla en un conocimiento que se pueda usar posteriormente. Una de sus sub-áreas más conocida es la Minería de Datos, pero abarca otras áreas como la Minería de Procesos, la Minería de Grafos, la Minería Semántica, la Minería de Cualquier Cosa (propia de la Internet de las Cosas), entre otras. En ese sentido, este libro es dedicado a introducir todos los ámbitos del conocimiento alrededor de la Minería Semántica.

En particular, el libro conjuga temas del área de las Tecnologías Web, en particular de la Web Semántica, con temas del área de la Inteligencia Artificial, en especial, las técnicas vinculadas a tareas de Minería y de gestión de ontologías, textos, grafos, entre otros. El libro presenta trabajos de investigación, desarrollos tecnológicos, marcos conceptuales, entre otros.

El libro se divide en tres unidades, que intentan realizar una presentación coherente de los temas vinculados a la Minería Semántica, comenzando por una unidad dedicada a la Web Semántica. La siguiente unidad muestra los ámbitos clásicos de la Minería Semántica, para terminar con una unidad que explora aspectos avanzados de la Minería Semántica.

En específico, en el primer capítulo se hace una introducción al concepto de Web Semántica, ya que es el sustrato de base de la Minería Semántica. En dicho capítulo se presentan las características de base, la arquitectura de la Web semántica, entre otras cosas. De esta manera, se hace una introducción a dicho concepto, clave para la Minería Semántica.

La unidad dos presenta las técnicas de Minería Semántica. Se comienza por introducir el concepto de Minería Semántica, su importancia, su diferencia con respecto a la Minería de Datos, entre otras cosas. A continuación, se explora la Minería de Texto, como una de las técnicas de base para extraer conocimiento desde textos en documentos, contenidos de páginas web, entre otros. La Minería de Texto es muy cercana al Procesamiento de Lenguaje Natural, porque muchas de sus técnicas son reusadas, en este caso, para analizar contenidos.

Seguidamente, se aborda la Minería de Datos Semántica, la cual tiene como fin el enriquecimiento semántico de los datos tradicionales, que pueden estar almacenados, por ejemplo, en Bases de Datos, hojas de cálculos, entre otros medios de almacenamiento. En ese capítulo se introduce el concepto, y se dan algunos ejemplos de su uso. Después, se presenta la Minería de la Web Semántica, que abarca todo aquello vinculado a los procesos de minería sobre la Web, los cuales pueden ser: minar la estructura, la topología o la forma de la web; minar el contenido de los sitios web, lo que nos acerca a la Minería de Texto; y como último, minar el comportamiento de los usuarios de la web (cómo navegan, qué revisan, etc.), usando la información de ellos sobre la Web.

Como punto final de esta unidad, se presenta la Minería Ontológica. Esta área, al igual que la anterior, se ha desarrollado en diferentes sub-áreas. Una primera, base de las otras, tiene que ver con los enfoques para alinear ontologías, lo que permite determinar las semejanzas entre ellas. A partir de esta área se han desarrollado otras dos, la posibilidad de enlazar ontologías, tal que las mismas se puedan comunicar a través de los vínculos entre ellas; y la fusión de ontologías, que consiste en unir, mezclar, a varias ontologías. Los conceptos vinculados a esas tres áreas de la Minería Ontológica, son la base de lo que algunos autores denominan el aprendizaje ontológico.

Como punto de cierre del libro, la última unidad es dedicada a analizar otra forma de extraer conocimiento, o hacer enriquecimiento semántico, desde fuentes exógenas a una organización. En particular, se presenta la minería de grafos como una forma de representación y extracción de conocimiento desde la Web, y en particular, desde las redes sociales. En ese sentido, se presentan sus potencialidades como mecanismo de modelado, así como el uso de métricas de la teoría de grafos para determinar conocimiento específico sobre la Web. Finalmente, se introduce el tópico de datos enlazados, como una forma de enriquecimiento semántico de la información, lo que posibilita nuevas formas de navegación, estructuración y explotación de la Web, para aprovechar todo el conocimiento disponible en ella.

Las técnicas de Minería Semántica presentadas en el libro pueden ser usadas en tareas de minería de Datos Masivos (Big Data), de datos no estructurados organizacionales, entre otros contextos de aplicación. Para la aplicación de dichas técnicas en cada uno de esos contexto, se requieren resolver los problemas propios a cada uno de ellos, como el de optimización de los tiempos de ejecución de las técnicas para el caso de datos masivos (para lo cual se han propuestos enfoques de paralelización de las mismas).

Este libro es de interés para personas que quieran tener una introducción a la Minería Semántica, o aquellas interesadas en sus posibles aplicaciones. Los posibles productos tecnológicos vinculados a esta área están apenas comenzando a surgir, los mismos son enormes. Dejamos al lector el reto del desarrollo de los mismos.

Contenido

1. Introducción a la Web SemánticaTaniana Rodríguez, Jose Aguilar

2. Generalidades de la Minería SemánticaJose Aguilar, Taniana Rodríguez

3. Minería de Texto – Alexandra González-Eras, Karla Moreno, Jose Aguilar

4. Minería de Datos SemánticosMaría-Belén Mora-Arciniegas, Gladys-Alicia Tenesaca-Luna, Jose Aguilar

5. Minería de la Web SemánticaRicardo Dos Santos, Carlos Rangel, Taniana Rodríguez

6. Minería OntológicaAlexandra González-Eras, Carlos Rangel, María-Belén Mora-Arciniegas

7. Minería de GrafosGladys-Alicia Tenesaca-Luna, Ricardo Dos Santos, Karla Moreno

8. Enlazado de DatosRicardo Dos Santos, Jose Aguilar

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Research and Development Group TEPUY

This review describes the work and the raison of the TEPUY Network as an interdisciplinary group of experts dedicated to the research, development and implementation of Artificial Intelligence, Internet of Things (IoT) and Complex Systems technologies, in areas such as 4.0 industry and smart cities, among others. This paper shows the background, results and how it is organized. Finally, projects in development and future work are presented

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