Sfida / Obiettivo
Le città e i loro cittadini sono produttori di grandi quantità di dati diversi. La diversità di molte fonti di dati è infatti uno dei maggiori problemi nell'elaborazione dei big data. L'integrazione semantica dei dati offre vantaggi unici rispetto agli approcci più tradizionali. L'ETL (Extract, Transfer, Load), ad esempio, crea colli di bottiglia per l'accesso ai dati e non è scalabile come le tecnologie che consumano direttamente i dati senza spostarli.
Nell'ambito del progetto GrowSmarter, la soluzione di Barcellona per l'integrazione dei big data mira a sviluppare un modello semantico che rifletta e colleghi tre domini di interesse: mobilità, energia e infrastrutture integrate. Gli utenti possono navigare e interrogare l'ontologia. L'obiettivo è fornire una soluzione che sia più facile da evolvere, mantenere e portare in nuove città con dati e modelli di utilizzo diversi.
Soluzione
Questa soluzione è composta da tre componenti:
- L'ontologiadella città, insieme a uno strumento di ricerca e interrogazione: l'ontologia della città riflette il significato (cioè la semantica) di tutti i concetti urbani (entità e relazioni) che descrivono i domini di interesse e le connessioni tra di essi. Lo strumento di ricerca e interrogazione consente di ricercare i concetti in base a parole chiave, di navigare a partire da questi concetti di riferimento e di costruire query in modo grafico.
- Strumento di mappatura semiautomatica: Questo strumento allinea il modello semantico e il modello specifico della piattaforma di dati della città e sarà disponibile via web. Più utenti possono partecipare in modo collaborativo per produrre allineamenti validi.
- Livello di accesso semantico (SAL):
- Funziona come punto di accesso per le applicazioni che pongono query semantiche per accedere ai dati della piattaforma cittadina. Le applicazioni che accedono ai dati di città diverse possono funzionare senza modifiche se per quelle città esiste un SAL che esegue una mappatura tra l'ontologia della città e lo schema della città stessa. Il SAL agisce per conto delle applicazioni (con le loro credenziali di sicurezza e privacy definite da Cellnex) per recuperare i dati richiesti tramite un'API REST e calcolare i risultati delle query per le poche operazioni più comuni (come il join). Chiama lo strumento di mappatura per sapere quali sono le risorse nello schema della piattaforma cittadina che corrispondono ai concetti semantici contenuti in una query.
- Le soluzioni di integrazione dei dati implicano tradizionalmente un approccio di tipo data warehouse. Sebbene questo approccio si basi su una tecnologia consolidata ed efficiente, oltre che su solide basi formali, diverse caratteristiche dei dati negli ambienti urbani non si adattano a questo tipo di integrazione dei dati. In primo luogo, i dati e gli schemi si evolvono; in secondo luogo, i dati sono incompleti e non si possono fare ipotesi su dati inesistenti; in terzo luogo, c'è un numero crescente di fonti di dati di natura e formati eterogenei che devono essere integrati in modo efficiente e, per quanto possibile, automatizzato; in quarto luogo, i dati sono solitamente disponibili per la consultazione ma non possono essere spostati e conservati presso l'obiettivo.
- Questi sono scenari in cui le tecnologie semantiche eccellono. Non solo si adattano naturalmente al paradigma dell'Open World, ma si evolvono con grazia e favoriscono tecniche di mappatura semiautomatiche per il popolamento e l'accesso massiccio ai dati.
- Un vantaggio è che i nuovi dati possono essere integrati più velocemente, le nuove relazioni semantiche possono essere dedotte e gli utenti possono interrogare i dati senza dover imparare un linguaggio di interrogazione o comprendere l'intero modello di dati alla volta.
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