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Web Science & Technologies
University of Koblenz ▪ Landau, Germany
Eigene Erweiterungen für SKOS
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Eigene Erweiterungen für SKOS2 of 28
WeST
Überblick
Wissensbasen im Semantic Web RDF/OWL-Ontologien T-Box A-Box
Modellierung von Thesauri mit SKOS Thesaurus-Schema Thesaurus-Daten
Erweiterungen für SKOS SKOS-XL Koordinierte KonzepteAbleitung von Entwurfsmustern
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Eigene Erweiterungen für SKOS4 of 28
WeST
Wissensbasen – RDF/OWL-Ontologien (I)
RDF: Resource Description Framework Repräsentiert Aussagen in der Form
<Subjekt> <Prädikat> <Objekt>
id-4037945-0 rdf:typeThesaurusKonzept
id-4037945-0 hatLabel „Mathematiker“
id-4037945-0
ThesaurusKonzeptrdf:type
hatLabel„Mathematiker“
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Eigene Erweiterungen für SKOS5 of 28
WeST
Wissensbasen – RDF/OWL-Ontologien (II)
RDFS: RDF Schema Modellierung des Schemas einer Anwendungsdomäne
• rdfs:class, rdfs:subClassOf• rdfs:property, rdfs:subPropertyOf, rdfs:domain, rdfs:range
OWL: Web Ontology Language Erweiterte Modellierungsmöglichkeiten
• owl:class, owl:unionOf, owl:intersectionOf, owl:sameAs• owl:ObjectProperty, owl:DatatypeProperty
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Eigene Erweiterungen für SKOS6 of 28
WeST
Wissensbasen – T-Box vs A-Box
T-Box (Terminological Box) Enthält z.B. die Klassen- und Beziehungshierarchie Stellt das Vokabular bzw. Schema einer Ontologie dar
A-Box (Assertional Box) Enthält die Aussagen über Individuen bzw. Instanzen Aussagen entsprechen dem durch die T-Box vorgegebenen Schema
Inferenz Klassifizierung von Instanzen Ableitung von Beziehungen zwischen Instanzen basierend auf
Informationen in der T-Box (z.B. Transitivität) Überprüfung auf Inkonsistenzen und Widersprüche (z.B. disjunkte
Klassen)
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Eigene Erweiterungen für SKOS7 of 28
WeST
Modellierung von Thesauri mit SKOS
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Eigene Erweiterungen für SKOS8 of 28
WeST
Modellierungsebenen eines Thesaurus
Thesaurus-Schema Label, Konzepte, Relationstypen zwischen Konzepten, … Beispiele: SKOS oder RDA Element SetsT-Box
Thesaurus-Daten Konkrete Konzepte/Terme und deren Beziehungen Beispiele: SWD, DDC, LCSH, …A-Box
Welche Art von Wissen kann durch einen Reasoner inferiert werden?
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Eigene Erweiterungen für SKOS9 of 28
WeST
SKOS – Modellierung eines Thesaurus-Schemas
SKOS wird benutzt um Mengen von Konzepten und deren semantische Beziehungen zu modellieren Konzepte werden in Konzeptschemata gruppiert skos:concept, skos:prefLabel, skos:altLabel, … skos:broader/narrower, skos:related, …
Beziehungen zwischen zwei Konzeptschemata skos:exactMatch: Äquivalenz von zwei Konzepten skos:closeMatch: Ausreichend ähnliche Konzepte, um sie
in einigen Retrievalanwendungen austauschbar nutzen zu können
skos:broadMatch: Hierarchische Beziehung skos:relatedMatch: Assoziative Beziehung
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Eigene Erweiterungen für SKOS10 of 28
WeST
SKOS – Modellierung des Thesaurus-Schemas
skos:semanticRelation
owl:ObjectProperty
rdf:type
skos:Concept
skos:Conceptrdfs:domain
rdfs:range
skos:broaderTransitive
skos:broader
rdfs:subPropertyOf
rdfs:subPropertyOf
owl:TransitivePropertyrdf:type
skos:narrowerowl:inverseOf
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Eigene Erweiterungen für SKOS11 of 28
WeST
SKOS – Modellierung der Thesaurus-Daten
id-4058020-9 „Streichinstrument“
id-4019791-8„Violine“
„Geige <Violine>“
id-7694541-8
„Elektronische Geige“
„Elektrische Violine“
„E-Violine“
skos:prefLabel
skos:altLabel
skos:altLabel
skos:altLabel
skos:prefLabel
skos:prefLabel
skos
:bro
ader
skos
:bro
ader
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Eigene Erweiterungen für SKOS12 of 28
WeST
SKOS – Inferenz von Wissen (I)
id-4058020-9 „Streichinstrument“
id-4019791-8„Violine“
„Geige <Violine>“
id-7694541-8
„Elektronische Geige“
„Elektrische Violine“
„E-Violine“
skos:prefLabel
skos:altLabel
skos:altLabel
skos:altLabel
skos:prefLabel
skos:prefLabel
skos
:bro
ader
skos
:bro
ader
skos:Concept rdf:type
skos:Concept
skos:Concept
rdf:type
rdf:type
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Eigene Erweiterungen für SKOS13 of 28
WeST
SKOS – Inferenz von Wissen (II)
id-4058020-9 „Streichinstrument“
id-4019791-8„Violine“
„Geige <Violine>“
id-7694541-8
„Elektronische Geige“
„Elektrische Violine“
„E-Violine“
skos:prefLabel
skos:altLabel
skos:altLabel
skos:altLabel
skos:prefLabel
skos:prefLabel
skos
:bro
ader
skos
:bro
ader
+sk
os:b
road
erT
rans
itive
+sk
os:b
road
erT
rans
itive
skos
:bro
ader
Tra
nsiti
ve
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Eigene Erweiterungen für SKOS14 of 28
WeST
SKOS – Zusammenfassung
SKOS = Simple Knowledge Organization System Ziel: Gemeinsames Schema zur Darstellung von Thesauri,
Klassifikationssystemen und Taxonomien
Konzepte werden in Schemata organisiert Konzepte können annotiert werden mit …
… beliebig vielen Labeln (Strings) in beliebigen Sprachen … Notationen (z.B. „368.01023“) … Benutzungshinweisen, Definitionen, Beispielen, …
Konzepte können … … in Relation zueinander gesetzt werden … gruppiert werden … aufeinander gemappt werden
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Eigene Erweiterungen für SKOS16 of 28
WeST
SKOS eXtension for Labels (SKOS-XL)
Problem: Label sind einfache String-LiteraleEin Label kann nicht als Subjekt in RDF verwendet werden
Beispiel:
Wie können z.B. Akronyme von Synonymen unterschieden werden?
id-4071342-8
„Frankfurt <Main> / Deutsche Bibliothek“
„Deutsche Nationalbibliothek“skos:altLabel
skos:prefLabel
„DNB“skos:altLabel
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Eigene Erweiterungen für SKOS17 of 28
WeST
SKOS-XL: Modellierung des Schemas
skosxl:Labelskosxl:prefLabelrdfs:range
skosxl:literalForm
skosxl:Label
RDF Plain Literal
rdfs:domain
rdfs:range
skosxl:labelRelation
skosxl:Label
skosxl:Label
rdfs:domain
rdfs:range
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Eigene Erweiterungen für SKOS18 of 28
WeST
SKOS-XL: Modellierung der Daten
id-4071342-8
„Frankfurt <Main> / Deutsche Bibliothek“
„DNB“
„Deutsche Nationalbibliothek“
_id1
_id2
_id3
skosxl:prefLabel skosxl:literalForm
skosxl:altLabel
skosxl:altLabel
skosxl:literalForm
skosxl:literalForm
skosxl:labelRelation
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Eigene Erweiterungen für SKOS19 of 28
WeST
SKOS-XL: Kompatibilität zu SKOS
Problem: Woher weiß eine SKOS-Anwendung, dass z.B. skosxl:altLabel das gleiche ist wie skos:altLabel?
Lösung: Property Chaining in OWL 1.1 (skosxl:altLabel, skosxl:literalForm) ist ein Unterproperty
von skos:altLabel
Beispiel: Ableitung von skos:altLabel durch Reasoner
id-4071342-8„Deutsche Nationalbibliothek“_id2
skosxl:altLabel skosxl:literalForm
skos:altLabel
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Eigene Erweiterungen für SKOS20 of 28
WeST
Erweiterungen für SKOS: Koordinierte Konzepte
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Eigene Erweiterungen für SKOS21 of 28
WeST
Anwendungsfall
Darstellung der CrissCross-Relationen zwischen SWD und DDC im Linked Data-Service der DNB
Relationen in vier Determiniertheitsgraden: DET 4: vollständige Übereinstimmung zwischen Schlagwort und DDC-Klasse skos:exactMatch?
DET 3: wesentliche Übereinstimmung des Begriffsinhalts von Schlagwort und DDC-Klasse
skos:closeMatch?
DET 2: teilweise Übereinstimmung zwischen Schlagwort und einer umfangreicheren DDC-Klasse
skos:broadMatch?
DET 1: geringe Übereinstimmung zwischen Schlagwort und DDC-Klasse
skos:relatedMatch?
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Eigene Erweiterungen für SKOS22 of 28
WeST
Anwendungsfall – Problematisches BeispielS
WD
DD
C
5* Naturwissenschaften
59* Tiere (Zoologie)
598.5-598.9 Landvögel
598.71 Psittaciformes (Papageienvögel)
6* Technik
63* Landwirtschaft
636 Viehwirtschaft
DET 2 bzw. D
ET 3
bzw
.
skos
:clo
seM
atch
skos:broadMatch
Nymphensittich
636. 68656 Nymphensittiche
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Eigene Erweiterungen für SKOS23 of 28
WeST
Anwendungsfall – Lösungsvorschlag
Schlagwort im Kontext einer bestimmten Sachgruppe auf die entsprechende DDC-Klasse mappen
Cri
ssC
ross
Nymphensittich
598.71 Psittaciformes (Papageienvögel)
636.68656 Nymphensittiche
DET 2
DET 3
Lin
ked
Dat
a Nymphensittich
Nymphensittich
590 Tiere (Zoologie)
630 Landwirtschaft
598.71 Psittaciformes (Papageienvögel)
636.68656 Nymphensittiche
broadMatch
closeMatch
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Eigene Erweiterungen für SKOS24 of 28
WeST
Koordinierte Konzepte – Modellierung des Schemas
dnb:DET4Match
skos:exactMatch
rdfs:subPropertyOf …
dnb:DET3Match
skos:closeMatch
rdfs:subPropertyOf
Cri
ss
Cro
ss-R
ela
tio
ne
n
dnb:CoordinatedConcept
skos:Concept
rdfs:subClassOf
dnb:coordination-of
skos:broader
rdfs:subPropertyOf
Ko
ord
inie
rte
Ko
nze
pte
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Eigene Erweiterungen für SKOS25 of 28
WeST
Koordinierte Konzepte – Modellierung der Daten
id-4042855-2 „Nymphensittich“skos:prefLabel
sg-630 „Landwirtschaft“skos:prefLabel
ddc-636.68656 „Nymphensittiche“skos:prefLabel
_id1
dnb:CoordinatedConcept
rdf:type
id-4042855-2 sg-630
dnb:coordination-ofdnb:coordination-of
ddc-636.68656dnb:DET3Match
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Eigene Erweiterungen für SKOS26 of 28
WeST
Koordinierte Konzepte – Kompatibilität zu SKOS (I)
Problem: Werden koordinierte Konzepte durch SKOS-Anwendungen richtig interpretiert?
Beispiel: Retrieval eines Buches mit SWD bzw. DDC
Guido Mocafico, Schlangen
Sachgruppe: 770SW-Kette: Mocafico, Guido/ Tierphotographie/ Schlangen
Notation: 779. 32796092Synthese: 77*.* Fotografie 779.* Fotografien 779.32* einzelner Tiere 779.32796* von SchlangenT
itel
bes
tan
dB
egri
ffse
ben
e
SWD DDC
778.932 Tiere – PhotographieTierphotographie
770 Fotografie
closeMatch
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Eigene Erweiterungen für SKOS27 of 28
WeST
Koordinierte Konzepte – Kompatibilität zu SKOS (II)
SKOS-Anwendung muss skos:broader-Beziehungen zwischen koordinierten Konzepten ableiten können!
778.932 Tiere – PhotographieTierphotographie
770 Fotografie
closeMatch
Tierphotographie
770 Fotografie
Mocafico, Guido
Schlangen
skos:broader Muss automatisch abgeleitet werden!
Voraussetzung: skos:broader wird interpretiert wie rdfs:subClassOf!
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Eigene Erweiterungen für SKOS28 of 28
WeST
Zusammenfassung
Property-Chaining in OWL 1.1 Vererbung von bestehenden SKOS-Elementen
SKOS: Gemeinsames Schema zur Darstellung von Thesauri, Klassifikationssystemen etc. im Semantic Web
SKOS Erweiterungen: Erweiterungen für das Thesaurs-Schema von SKOSWie werden Erweiterungen kompatibel gemacht zu
bestehenden Anwendungen?
Entwurfsmuster 1 Entwurfsmuster 2