OWL-Web Ontology Language Eine Einführung

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1 OWL-Web Ontology Language Eine Einführung
Bildquelle: Bildquelle: servlets/Derivate Servlet/Derivate-9520/OWL_neu.pdf Spree WS 2010/2011

2  Gliederung Reminder XML/RDF Was ist OWL? Bausteine von OWL
Facetten Reminder XML/RDF Was ist OWL? Bausteine von OWL Datentypen Restrictions Logik Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, Spree WS 2010/2011

3  Reminder Facetten XML: Mit XML kann man Metadaten Teilen desselben Dokumentes hinzufügen (interne Metadaten) RDF: Mit RDF kann man Metadaten über das Dokument als alleinstehende Identität schaffen (externe Metadaten) Schlüsselelement von RDF sind Triple Property / Assoziation #kennt Ressource als URI Online:#Beate Online:#Meike 54 Objekt als Wert #hat_Alter Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, Spree WS 2010/2011

4  Was ist OWL? Facetten Standardsprache zur Erstellung von Ontologien, mit der im Semantic Web Informationen repräsentiert werden können W3C Recommendation seit 2004 Code soll von Software-Agenten verstanden werden und ist für Menschen lesbar aber schwer editierbar, da die Darstellung linear ist und nicht die Hierarchien abbildet Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, Spree WS 2010/2011

5  Bausteine von OWL? Syntax / Dokumentaufbau Klassen (concepts)
Facetten Syntax / Dokumentaufbau Klassen (concepts) Eigenschaften/ Attribute (properties) Instanzen (class individuals) Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, Spree WS 2010/2011

6  Aufbau OWL-Ontologie-Dokument
Header XML Deklaration und RDF Start Tag <?xml version="1.0"?> <rdf:RDF > Namespacedeklarationen Ontologie-Element Informationen über die Version OWL-Dokumente können in XML und RDF dargestellt (serialisiert) werden. Importierte Elemente Body Aussagen über Klassen, Eigenschaften und Individuen Footer RDF-Endtag </rdf:RDF> Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, Spree WS 2010/2011

7  Bausteine : Dokumentstruktur - Header
Was sind Facetten? Sprachangabe (rdf) und Namespaces Xml-Deklaration <?xml version="1.0"?> <rdf:RDF xmlns:xsp=" xmlns=" xmlns:swrlb=" xmlns:swrl=" xmlns:protege=" xmlns:rdf=" xmlns:xsd=" xmlns:rdfs=" xmlns:owl=" xml:base=" <owl:Ontology rdf:about=""/> Body </rdf:RDF> Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, Spree WS 2010/2011

8  Beispiel : Dbpedia Sprachangabe (rdf) und Namespaces
Was sind Facetten? Sprachangabe (rdf) und Namespaces <rdf:RDF xmlns = " xml:base=" xmlns:owl=" xmlns:xsd=" xmlns:rdf=" xmlns:rdfs=" <!-- Ontology Information --> <owl:Ontology rdf:about=""> <owl:versionInfo xml:lang="de">Version </owl:versionInfo> </owl:Ontology> Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, Spree WS 2010/2011

9  Bausteine : Klassen Was sind Facetten? Grundkonzepte einer Domain sind benannte (named classes) Klassen. <owl:Class rdf:ID="Kaesepizza"> <rdfs:subClassOf> <owl:Class rdf:ID="Pizza"/> </rdfs:subClassOf> Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, Spree WS 2010/2011

10  Beispiel Dbpedia : Klassen Beispiel Dbpedia: Class place
Was sind Facetten? Beispiel Dbpedia: Class place <owl:Class rdf:about=" <rdfs:label xml:lang="en">Populated Place</rdfs:label> <rdfs:subClassOf rdf:resource=" <owl:Class rdf:about=" <rdfs:label xml:lang="en">Place</rdfs:label><rdfs:subClassOf rdf:resource=" Beispiel DBpedia: Ontology Classes - Überblick Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, Spree WS 2010/2011

11  Bausteine : Instanzen
Was sind Facetten? Instanzen sind individuelle Mitglieder einer Klasse <Margarita rdf:ID="Margarita_Kinder"> Beispiel: Eigenschaften der Klasse Person in DBpedia Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, Spree WS 2010/2011

12  Beispiel Dbpedia : Instanzen
Was sind Facetten? Instanzen sind individuelle Mitglieder einer Klasse <Philosphopher rdf:ID =„ /> Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, Spree WS 2010/2011

13 Facettenklassifikation
 Bausteine : Eigenschaften Facettenklassifikation Eigenschaften/Properties erlauben es Aussagen über Klassen und ihre Mitglieder und über Instanzen zu machen. In OWL können Eigenschaften ebenfalls Eigenschaften haben („property characteristics“ – Eigenschaftscharakteristiken). Man unterscheidet Objekteigenschaften und Datentypeneigenschaften Für jede Property können Domain und Range festgelegt werden <owl:ObjectProperty rdf:about="#hatTeig"> <rdfs:range rdf:resource="#Teig"/> <owl:inverseOf> <owl:ObjectProperty rdf:ID="istTeigVon"/> </owl:inverseOf> <rdfs:domain rdf:resource="#Pizza"/> <rdfs:subPropertyOf> <owl:TransitiveProperty rdf:about="#hatZutat"/> </rdfs:subPropertyOf> </owl:ObjectProperty> Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, Spree WS 2010/2011

14 Facettenklassifikation
 Datentypen Eigenschaften Facettenklassifikation OWL unterstützt die meisten der in XML-Schema enthaltenen Datentypen plus rdfs:Literal Alle OWL-Reasoner müssen xsd:integer und xsd:string-Datentypen unterstützten. Beispiele: xsd:string xsd:normalizedString xsd:boolean xsd:decimal xsd:float xsd:double xsd:integer xsd:nonNegativeInteger xsd:positiveInteger xsd:nonPositiveInteger xsd:negativeInteger xsd:long xsd:intxsd:short xsd:byte Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, Spree WS 2010/2011 S. 5

15  Einschränkungen (Restrictions) von Eigenschaften
Was sind Facetten? value constraints (Quantifizierer) schränken die Range der Property ein - owl:allValuesFrom (alle) - owl:someValuesFrom (mindestens eine) - owl:hasValue (genauer Wert) cardinality constraints (Kardinalität) schränken die Anzahl von Values ein, die eine Property haben kann. - owl:maxCardinality (obere Grenze der Anzahl) - owl:minCardinality (untere Grenze der Anzahl) - owl:Cardinality (exakte Anzahl) Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, Spree WS 2010/2011

16  Restrictions <rdfs:subClassOf> <owl:Restriction>
Was sind Facetten? <owl:Class rdf:ID="VegetarischePizza"> <rdfs:subClassOf> <owl:Restriction> <owl:onProperty> <owl:ObjectProperty rdf:about="#hatBelag"/> </owl:onProperty> <owl:someValuesFrom> <owl:Class> <owl:unionOf rdf:parseType="Collection"> <owl:Class rdf:about="#Gemuese"/> <owl:Class rdf:ID=„#Obst"/> </owl:unionOf> </owl:Class> </owl:someValuesFrom> </owl:Restriction> </rdfs:subClassOf> ... Für die Klasse „VegetarischePizza“ gilt, dass die Eigenschaft „#hatBelag “ mindestens einen Wert aus der Collection „unionOf“ Gemuese und Obst haben muss. Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, Spree WS 2010/2011

17  Logik OWL kann Klassen logisch kombinieren
Was sind Facetten? OWL kann Klassen logisch kombinieren Vereinigung / logisches ODER (unionOf) Durchschnitt / logisches UND (intersectionOf) Komplement / logisches NICHT (complementOf) <owl:Class rdf:ID="Fruit"> <owl:unionOf rdf:parseType="Collection"> <owl:Class rdf:about="#SweetFruit" /> <owl:Class rdf:about="#NonSweetFruit" /> </owl:unionOf> </owl:Class> Die Klasse „Fruit“ umfasst die beiden Klassen „SweetFruit“ und „NonSweetFruit“ Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, Spree WS 2010/2011

18  Testfrage: OWL Skript interpretieren
Aufgabe Welche Schlussfolgerung / Inferenz lässt sich aus diesen Statements für Südfrüchte ziehen? <owl:Class rdf:ID=„Südfrüchte"> <rdfs:subClassOf rdf:resource=„Früchte“> </owl:Class> <owl:Class rdf:ID=„Früchte"> <rdfs:subClassOf rdf:resource=„Vegetarischer_Belag “> Wenn die Klassen transitiv gesetzt sind, lässt sich ableiten, dass Südfrüchte ein vegetarischer Belag sind Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, Spree WS 2010/2011

19  Quellen und weiterführende Ressourcen DBpedia Ontology.
Quellen / Ressourcen DBpedia Ontology. Stand Online: Protégé OWL Library Protégé Wiki: Protégé OWL Library. Online: W3C 2004 W3C: OWL Web Ontology Language Guide. W3C Recommendation 10 February Online: W3C 2009 W3C: OWL 2 Web Ontology Language. Guide. W3C Recommendation 27 October 2009. Online: W3C 2004 (deutsch) OWL Web Ontology Language Overview. Deutsche Übersetzung. Version /11/01. Online: Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, Spree WS 2010/2011