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Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz
(aus: Towards the Semanric Web)
Praktischer Einsatz von Ontologien
Referat zu 'Towards the Semantic Web'
Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz
(aus: Towards the Semanric Web)
Hintergrund
Wissenmanagement Thema für viele Unternehmen und Einrichtungen
Wissensinformationen vorhanden in Netzen z.B. Intranet, Internet
aber: ungenaue, falsche oder doppeldeutige
Suchergebnisse sind möglich Menschen müssen suchen und auswerten schlecht wartbar
Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz
(aus: Towards the Semanric Web)
Aufgabe von Ontologien
Ursprung in AI formal definiertes System von Konzepten und
Relationen zur Wissensrepräsentation vielseitig einsetzbar, u.a. im
Wissensmanagement (Knowledge Management: KM)
"a shared and common understanding of a domain that can be communicated between people and apllication systems"
Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz
(aus: Towards the Semanric Web)
Rollen von Ontologien
Ontologie-Tools müssen verschiedene Bereiche abdecken: Knowledge Acquisition:
Informationsakquise, Generierung von Ontologien
Knowledge Maintenance: Speichern und Pflege von Ontologien
Knowledge Use: Suchen und Finden von Informationen
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(aus: Towards the Semanric Web)
KM: Architektur (1)
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(aus: Towards the Semanric Web)
KM:Tools (1)
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(aus: Towards the Semanric Web)
Ontologie Sprache: OWL(historisch: OIL/DAML)
historisch: OIL/DAML ->OWL generelle Anforderungen an eine
Ontologiesprache: intuitiv nutzbar für den Menschen formale Semantic und 'Reasoning'
basierend auf Description Logics Kompatibilität/Verwandschaft sowohl mit
XML als auch mit RDF(S)
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(aus: Towards the Semanric Web)
Ontology Management
Speicherung und Pflege von Ontologien Ausrichtung (Ontology Alignment) und Verlinkung in
Bezug auf Wiederverwertbarkeit Integration Problematik: unterschiedl. Modelle, Sprachlevel,
unterschiedl. Autoren, Stile etc. Umgang mit Änderungen bezüglich Domain, Konzept
oder Spezifikation z.B. zwei verschiedene Institutionen werden vereinigt, der Blickwinkel ändert sich
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Ontology Management: Alignment of Ontologies
Beispiel: RDFT Mapping Meta-Ontology (Klein et al.): RDF Transformation (RDFT) bildet XML DTDs und RDF Schema ab durch
Überbrückung zwischen Quell- und Ziel-Konzept
die Brückenelemente werden in 'Maps' gesammelt, die wiederverwendbar sind
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Ontology Management: Alignment
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Ontology Management: Storing & Maintaining Ontologies
Ontology Library Systems Idee: Gruppierung, einfacher Zugriff, effiziente
Wiederverwendung, Standardisierung
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(aus: Towards the Semanric Web)
ideales Ontology Library System
Management: Speicherung (Zugriff:Client/Server, P2P) Identifikation Klassifizierung Versionierung von Ontologien
Zugang: ausgereifte Suche Editierbarkeit (kolaborativ) Evaluation 'Reasoning' (Schlussfolgerungen sind möglich)
Standardisierung Zusammenwirken mit Repräsentations- und
Ontologysprachensprachen (RDFS, XMLS etc) Zusammenpassen mit Upper-Level-Ontologien
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bestehende Systeme im Bereich OLS
Client/Server basiert: WebOnto Ontolingua DAML Ontology Library
Zugriff via www SHOE IEEE SUO (http://suo.ieee.org/)
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SESAME
Middleware ermöglicht die dauerhafte Speicherung von RDF und
RDF Schema Informationen die Informationn können mit RQL abgefragt werden Grundlage relationale DB, kann aber via eines
'Repository Abstraction Layers (RAL)' auf verschiedene DBMS aufgesetzt werden
Server-basiert (auch Remote einsetzbar) verschiedene Protokolle (und damit auch clients)
möglich daher sehr flexibel einsetzbar, kombinierbar mit vielen
Tools
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Sesame Architektur
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RQL?
Sesame hat RQL Version in seinem Abfrage-Modul
deklarative Abfragesprache Abfrage auf semantischen Level ein Satz von Kernqueries, Filtern und die
Möglichkeit durch Komposition und Iteration neue Abfragen zu bauen
allerdings bei der Anwendung in Sesame keine Unterscheidung von Datentypen
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Ontology Middleware (1)
administrative Software Infrastruktur zur einfacheren Integration von verschiedenen
Softwaremodulen zur Erleichterung der Einbindungen in andere
Anwendungen Plattform zur
Entwicklung Management Pflege Nutzung
implementiert als Erweiterung der Sesame Architektur
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Ontology Middleware (2)
enthält mindestens: Repository Support für Reasoning Modules Zugriff für verschiedene User und
Applikationen (Multi-protocol client access) Wissenskontollmechanismus
Versionierung/Änderungsverfolgung Zugriffskontrolle Meta-Informationen
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(aus: Towards the Semanric Web)
Generierung von Ontologien: OntoBuilder
OntoBuilder= Ontoextract + OntoWrapper OntoExtract: Extrahieren von unstrukturiertem Text
analysiert natürliche Sprache bezieht bereits vorhandenes Wissen aus einem
zentalen Data Repository (SESAME) ein verwendet RQL, RDF und RDFS
OntoWrapper and TableAnalyser: Informationen aus strukturierten Quellen
liest strukturierte Infomationen und Tabellen aus Webresourcen
RDF Templates werden generiert, die Inhalte aus den Quellen entsprechend der Templates generiert und in SESAME gespeichert
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Ontology Editing: Zusammenarbeit
Ontologien sind sehr komplex Zusammenarbeit mehrerer Personen oft
notwendig Notwendigkeit einer Ontology Entwicklungs-
und Zusammenarbeits-Umgebung Beispiel: OntoEdit, unterstützt Ontologie-
Entwickler in verschiedenen Phasen der Ontologie-Erstellung
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OntoEdit (1)
Kick Off-Phase: kollaboratives Entwickeln von
Spezifikationen Semi-formale Beschreibung von Ontologien
(Methoden: z.B. Fragen an Experten) Mind2Onto: Brainstorming Tool zu
Ontologien
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OntoEdit (2)
Zusammenarbeit in der 'Refinement' Phase Semi-formale Beschreibungen werden zu
richtigen Ontologien typischweise werden hier Beziehungen
zwischen Informationseinheiten und Unterbereiche verfeinert
Unterbereiche können gesperrt werden, um ungestörtes Arbeiten eines Projektteams zu ermöglichen
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OntoEdit(3)
Evaluation: Herausfinden, ob die Ontologie den definierten Anforderungen entspricht Test Cases Fehlerfindung, Fehlerlokalisierung
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Suchtechnologien
Notwendigkeit, Informationen in Relation zu setzen: manche Information wird überhaupt erst im Kontext bedeutend
dafür braucht man bestimmte Zugriffstools Beispiel: QuizRDF
Index aus RDF Resourcenund Volltext
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Prinzip Index QuizRDF
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Content Präsentation
Problematik: Semantic Web Applikationen haben eine hohe Qualität in den Informationen, aber diese schlägt sich nicht in den Userinterfaces nieder
Beispiel: Spectacle Präsentation von Informationen entsprechend den
Bedürfnissen der User (in Inhalt und Form) gibt Informationen als Hypertext und als
Visualisierung aus Komplexe Domain Ontologien werden als Taxonomie
abgebildet (Taxonomien= Klassifikation in Gruppen)
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(aus: Towards the Semanric Web)
Abb
Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz
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Content Presentation: Spectacle: Prozedur
Indentifikation relevanter Informationseinheiten (Produkt? Dokument?)
Mapping der Domain Ontologie auf Taxonomie Entscheidung, wie Informationseinheiten
dargestellt/gerendert werden sollen (HTML? XML?) Festlegung der Pfade anhand derer der User durch die
Ontologie navigieren kann Festlegung, wieviele Navigationselemente auf den
unterschiedlichen Hierarchieebenen auftauchen sollen (wg. Problem des Informationsüberfluss)
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Content Presentation: Spectacle:Visualisierung
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Content Presentation: Knowledge Sharing
Beispiel: OntoShare Interessen der User werden in einem
Userprofil verwaltet Speicherung, Suche und Zusammenfassung
der Userinteressen User können andere User über ihre
Interessen informieren User können ihr Wissen mit anderen/der
Community of Practice teilen
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Abb
Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz
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Case Study: Swiss Life
Swiss Life (Schweizer Lebensversicherung): Case Study; Skills Management: SkiM
Ontologie-basiertes System zur Verwaltung von Fähigkeiten, Kenntnissen etc der Angestellten
eingesetzt werden: OntoEdit: Admin schreibt Ontologien Sesame: Ontologien werden als RDFS gespeichert QuizRDF: High Recall + Precision Suche (Volltext
und RDF)
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Swiss Life : Architektur
Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz
(aus: Towards the Semanric Web)
Swiss Life: Beispiel Ontologie
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Literatur & Links
Davies, John, D. Fensel, F.v. Harmelen: Towards the Semantic Web, 2003, Wiley
alle Abbildungen sind Onlineversionen der Buchkapitel entnommen
www.openrdf.org ("The Home of Sesame") aduna.biz (Erfinder von Sesame, Hersteller von
Spectacle)