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Dall'architettura della conoscenza all'information visualization. Modelli di rappresentazione dei dati per l’analisi dell’evoluzione di un territorio.

Progetto di ricerca di Federica Protti Dottorato in Scienze del Linguaggio e della Comunicazione XXV ciclo
by

Federica Protti

on 22 February 2011

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Transcript of Dall'architettura della conoscenza all'information visualization. Modelli di rappresentazione dei dati per l’analisi dell’evoluzione di un territorio.

Dall'architettura della conoscenza all'information visualization.
Modelli di rappresentazione dei dati per l’analisi dell’evoluzione di un territorio. Con il termine web semantico si intende la trasformazione del World Wide Web in un ambiente dove i documenti pubblicati siano associati ad informazioni che ne specifichino il contesto semantico in un formato adatto all'interrogazione, all'interpretazione e, più in generale, all'elaborazione automatica.

Con la diffusione di un web semantico saranno possibili ricerche molto più evolute delle attuali, basate sulla presenza nel documento di parole chiave.

"The Semantic Web is not about links between web pages. The Semantic Web describes the relationships between things (like A is a part of B and Y is a member of  Z) and the properties of things (like size, weight, age, and price)..."

Tim Berners-Lee, Weaving the Web, 1999 DAI DATI AI MODELLI VISUALI Scenario 1: vita notturna/criminalità (es San Salvario)

L’obiettivo è quello di visualizzare sulla mappa del comune di Torino la distribuzione degli esercizi di somministrazione di cibo e bevande (bar, pub, ristoranti, locali e circoli), ovvero di quei punti di aggregazione che caratterizzano la vita notturna della città, in modo da poter confrontare la loro diffusione tra le circoscrizioni e il variare della numerosità sul territorio dal 2005 ad oggi.

Ci aspettiamo di riscontrare che, in alcuni quartieri in cui si è incoraggiata l’apertura di locali di questo genere, si percepisca una effettiva diminuzione della criminalità. Scenario 2: indice di vivibilità

La finalità è quella di misurare e visualizzare sulla mappa del comune la vivibilità delle circoscrizioni di Torino, sulla base dei servizi offerti al cittadino presenti sul territorio dal 2005 al 2008, e confrontare il suo variare nel tempo parallelamente all’aumento o diminuzione della popolazione registrata nella stessa zona.

Ci aspettiamo di verificare che le zone in cui aumenta la vivibilità hanno richiamato flussi di abitanti rispetto alle altre. L’idea di questo lavoro di ricerca nasce in seguito all’iniziativa della regione Piemonte di rendere disponibile il patrimonio informativo in possesso della Pubblica Amministrazione.

La Regione Piemonte è uno dei primi enti italiani a pubblicare degli Open Data attraverso il sito http://www.dati.piemonte.it/.

I dati messi a disposizione nella forma tabellare non sono molto informativi, ma possono essere scaricati e manipolati.

Oltre agli open data pubblicati dalla Regione Piemonte, abbiamo utilizzato altre fonti informative quali Linkgeodata, Openstreetmaps e i dati raccolti dall’Ufficio di Statistica del Comune di Torino per aumentare ulteriormente la semantica del territorio. OPENDATA Con Open Data si fa riferimento ad una iniziativa finalizzata a rendere alcune tipologie di dati liberamente accessibili a tutti, senza restrizioni di copyright, brevetti o altre forme di controllo che ne limitino la riproduzione.
L'open data si richiama alla più ampia disciplina dell’Open Government, cioè una dottrina che prevede l’apertura della Pubblica amministrazione, intesa sia in termini di trasparenza che di partecipazione diretta dei cittadini, anche attraverso l’uso delle nuove tecnologie della comunicazione.
L’iniziativa dati.piemonte.it, rappresenta una delle piu’ riuscite esperienze nazionali sul tema dei dati aperti.

Il lavoro preliminare che presentiamo affronta i temi sopra descritti utilizzando i dati messi a disposizione dalla regione relativi ai servizi offerti al cittadino presenti sul territorio del comune di Torino. SEMANTIC WEB Il Web, come è attualmente concepito, assomiglia ad un enorme continente di cui non esiste la mappa.
Le uniche possibilità che abbiamo di recuperarvi risorse utili sono basate su ricerche sintattiche, che affidano la loro efficacia alla corrispondenza tra parole chiave.

Il Web Semantico e’ un web che e’ in grado di descrivere le cose attraverso un linguaggio comprensibile dal computer.

The Beatles was a popular band from Liverpool.
John Lennon was a member of the Beatles.
"Hey Jude" was recorded by the Beatles.

Frasi come queste, insieme alle loro implicazioni sono comprensibili dalle persone, ma come possono essere comprese dal computer? La parola Ontologia non ha un unico significato: nell’ambito della filosofia, esso è legato alla teoria dell’esistenza che si occupa di dare risposte a domande del tipo: cos’è l’esistenza? Quali proprietà possono spiegarla? Come queste proprietà la spiegano?

Nell’ambito dell’Intelligenza Artificiale, invece, lo stesso termine indica la descrizione formale di un insieme di concetti e delle relazioni che intercorrono tra essi.
In quest’ultima accezione, il termine Ontologia sta diventando sempre più comune tra gli utenti e gli sviluppatori del Web.
I programmi informatici possono poi usare l'ontologia per una varietà di scopi, tra cui il ragionamento induttivo, la classificazione, e svariate tecniche per la risoluzione di problemi. ONTOLOGIE IL MODELLO DEI DATI Il potere espressivo dei dati resi pubblici dalla Regione Piemonte non e’ molto alto.
Grazie alla scelta di inserire i dati in ontologie abbiamo potuto creare una struttura piu’ flessibile e facilmente interrogabile a cui accedere in modo semplice.

Grazie al potere espressivo delle ontologie e la loro capacita’ di produrre inferenze abbiamo potuto arricchire i dati a disposizione di ulteriore semantica in modo veloce rispetto a quello che ci sarebbe voluto per esplicitare tutte le informazioni necessarie a costruire gli scenari ipotizzati.

Inoltre abbiamo potuto stabilire delle regole oltre a modellare una struttura facilmente modificabile ed estendibile. Molte societa’ e associazioni, ma in primo luogo le amministrazioni pubbliche vengono in possesso di grandi quantita’ di dati nell’esercizio delle loro funzioni.Tutti questi soggetti hanno la necessita’ di condividere tra loro queste informazioni per abilitare ad esempio il supporto decisionale di investimenti sul territorio. Di solito il formato con cui i dati vengono scambiati tra questi soggetti e’ quello tabellare oppure formati proprietari poco adatti ad una vera e propria diffusione. Progetto di ricerca di Federica Protti
Dottorato in Scienze del Linguaggio e della Comunicazione XXV ciclo OBIETTIVO e’ quello di strutturare i dati in modo semantico e rendere immediatamente evidente la distribuzione dei servizi nello spazio e l’evoluzione di questa distribuzione nel tempo, visualizzando le informazioni su una mappa, in modo da fornire agli utenti uno strumento per la lettura e l’interpretazione del territorio. Si rende necessario uno sforzo di formalizzazione, trasformazione e aggregazione di dati provenienti da fonti differenti che sfrutti una modellazione di tipo semantico; inoltre e’ essenziale concentrarsi sullo sviluppo di modelli di visualizzazione e interazione per agevolarne l’interpretazione. I PROBLEMI INCONTRATI Dati non grezzi, ma statistiche già elaborate
Dati non omogenei
Problema storico (archivio delle rilevazioni) STATO DEI LAVORI Stesura di articolo da presentare alla conferenza http://iswc2011.semanticweb.org/ The 10° Semantic Web Conference.
Reperimento dei dati (contatto con l’Ufficio Statistiche del Comune di Torino)
Strumenti per l’implementazione dei modelli visuali (per ora solo progettazione) INFOVIS L’Information Visualization, o InfoVis, individua un’area di ricerca nata nei tardi anni Ottanta come branca dell’Interazione Uomo-Macchina.
Nasce dalla necessità di gestire grandi volumi di informazione grezza e complessa, spesso organizzata secondo strutture che ne rendono ardua la comprensione e l’interpretazione.
Sfruttando i principi della rappresentazione grafica e interattiva dei dati l’InfoVis mira a garantire a chiunque e in ogni contesto la costruzione, il rapido accesso, una chiara analisi e il facile recupero delle informazioni.

Consente in questo modo di estrarre valutazioni, instaurare paragoni, formare modelli mentali dei dati, osservare mutamenti e tendenze mantenendo una visione d’insieme della realtà esplorata. INFORMATION + VISUALIZATION INFORMATION: Capacità di generare conoscenza a partire da dati generici, confusi e indefiniti, relativi ad una specifica realtà d’indagine, che devono essere strutturati in elementi ordinati.

In generale, pressoché qualsiasi cosa, se ben organizzata, è un genere di informazione.

VISUALIZATION: “Processo di formazione di un’immagine mentale di un concetto astratto" (Card, Mackinlay, Shneiderman, 1999).

" To visualize = to form a mental vision, image, or picture of something not visible or present to sight, or of an abstraction; to make visible to the mind or imagination" (Oxford English Dictionary, 1989). INFOVIS (in sintesi) "Uso di rappresentazioni visuali interattive, generate dal computer, che servono per aumentare le capacità cognitive" (Card et. al, 1999)

L’Information Visualization è visualizzazione interattiva di dati astratti che genera sempre informazione e quindi nuova conoscenza.

E’ un processo di trasformazione delle informazioni in forma visuale attraverso tecniche di visual design, ovvero in un supporto materiale che ne semplifica la comprensione.
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