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Web Science & Technologies University of Koblenz Landau, Germany Eigene Erweiterungen für SKOS Klaas Dellschaft

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Präsentation zum Thema: "Web Science & Technologies University of Koblenz Landau, Germany Eigene Erweiterungen für SKOS Klaas Dellschaft"—  Präsentation transkript:

1 Web Science & Technologies University of Koblenz Landau, Germany Eigene Erweiterungen für SKOS Klaas Dellschaft

2 Eigene Erweiterungen für SKOS 2 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 Konzepte Ableitung von Entwurfsmustern

3 Klaas Dellschaft Eigene Erweiterungen für SKOS 3 of 28 WeST Wissensbasen im Semantic Web

4 Klaas Dellschaft Eigene Erweiterungen für SKOS 4 of 28 WeST Wissensbasen – RDF/OWL-Ontologien (I) RDF: Resource Description Framework Repräsentiert Aussagen in der Form id rdf:typeThesaurusKonzept id hatLabelMathematiker id ThesaurusKonzept rdf:type hatLabel Mathematiker

5 Klaas Dellschaft Eigene Erweiterungen für SKOS 5 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

6 Klaas Dellschaft Eigene Erweiterungen für SKOS 6 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)

7 Klaas Dellschaft Eigene Erweiterungen für SKOS 7 of 28 WeST Modellierung von Thesauri mit SKOS

8 Klaas Dellschaft Eigene Erweiterungen für SKOS 8 of 28 WeST Modellierungsebenen eines Thesaurus Thesaurus-Schema Label, Konzepte, Relationstypen zwischen Konzepten, … Beispiele: SKOS oder RDA Element Sets T-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?

9 Klaas Dellschaft Eigene Erweiterungen für SKOS 9 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

10 Klaas Dellschaft Eigene Erweiterungen für SKOS 10 of 28 WeST SKOS – Modellierung des Thesaurus-Schemas skos:semanticRelation owl:ObjectProperty rdf:type skos:Concept rdfs:domain rdfs:range skos:broaderTransitive skos:broader rdfs:subPropertyOf owl:TransitiveProperty rdf:type skos:narrower owl:inverseOf

11 Klaas Dellschaft Eigene Erweiterungen für SKOS 11 of 28 WeST SKOS – Modellierung der Thesaurus-Daten id Streichinstrument id Violine Geige id Elektronische Geige Elektrische Violine E-Violine skos:prefLabel skos:altLabel skos:prefLabel skos:broader

12 Klaas Dellschaft Eigene Erweiterungen für SKOS 12 of 28 WeST SKOS – Inferenz von Wissen (I) id Streichinstrument id Violine Geige id Elektronische Geige Elektrische Violine E-Violine skos:prefLabel skos:altLabel skos:prefLabel skos:broader skos:Concept rdf:type skos:Concept rdf:type

13 Klaas Dellschaft Eigene Erweiterungen für SKOS 13 of 28 WeST SKOS – Inferenz von Wissen (II) id Streichinstrument id Violine Geige id Elektronische Geige Elektrische Violine E-Violine skos:prefLabel skos:altLabel skos:prefLabel skos:broader + skos:broader Transitive + skos:broader Transitive skos:broaderTransitive

14 Klaas Dellschaft Eigene Erweiterungen für SKOS 14 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 ) … Benutzungshinweisen, Definitionen, Beispielen, … Konzepte können … … in Relation zueinander gesetzt werden … gruppiert werden … aufeinander gemappt werden

15 Klaas Dellschaft Eigene Erweiterungen für SKOS 15 of 28 WeST Erweiterungen für SKOS: SKOS-XL

16 Klaas Dellschaft Eigene Erweiterungen für SKOS 16 of 28 WeST SKOS eXtension for Labels (SKOS-XL) Problem: Label sind einfache String-Literale Ein Label kann nicht als Subjekt in RDF verwendet werden Beispiel: Wie können z.B. Akronyme von Synonymen unterschieden werden? id Frankfurt / Deutsche Bibliothek Deutsche Nationalbibliothek skos:altLabel skos:prefLabel DNB skos:altLabel

17 Klaas Dellschaft Eigene Erweiterungen für SKOS 17 of 28 WeST SKOS-XL: Modellierung des Schemas skosxl:Labelskosxl:prefLabel rdfs:range skosxl:literalForm skosxl:Label RDF Plain Literal rdfs:domain rdfs:range skosxl:labelRelation skosxl:Label rdfs:domain rdfs:range

18 Klaas Dellschaft Eigene Erweiterungen für SKOS 18 of 28 WeST SKOS-XL: Modellierung der Daten id Frankfurt / Deutsche Bibliothek DNB Deutsche Nationalbibliothek _id1 _id2 _id3 skosxl:prefLabel skosxl:literalForm skosxl:altLabel skosxl:literalForm skosxl:labelRelation

19 Klaas Dellschaft Eigene Erweiterungen für SKOS 19 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 Deutsche Nationalbibliothek _id2 skosxl:altLabelskosxl:literalForm skos:altLabel

20 Klaas Dellschaft Eigene Erweiterungen für SKOS 20 of 28 WeST Erweiterungen für SKOS: Koordinierte Konzepte

21 Klaas Dellschaft Eigene Erweiterungen für SKOS 21 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?

22 Klaas Dellschaft Eigene Erweiterungen für SKOS 22 of 28 WeST Anwendungsfall – Problematisches Beispiel SWD DDC 5* Naturwissenschaften 59* Tiere (Zoologie) Landvögel Psittaciformes (Papageienvögel) 6* Technik 63* Landwirtschaft 636 Viehwirtschaft DET 2 bzw. DET 3 bzw. skos:closeMatch skos:broadMatch Nymphensittich Nymphensittiche

23 Klaas Dellschaft Eigene Erweiterungen für SKOS 23 of 28 WeST Anwendungsfall – Lösungsvorschlag Schlagwort im Kontext einer bestimmten Sachgruppe auf die entsprechende DDC-Klasse mappen CrissCross Nymphensittich Psittaciformes (Papageienvögel) Nymphensittiche DET 2 DET 3 Linked Data Nymphensittich 590 Tiere (Zoologie) 630 Landwirtschaft Psittaciformes (Papageienvögel) Nymphensittiche broadMatch closeMatch

24 Klaas Dellschaft Eigene Erweiterungen für SKOS 24 of 28 WeST Koordinierte Konzepte – Modellierung des Schemas dnb:DET4Match skos:exactMatch rdfs:subPropertyOf … dnb:DET3Match skos:closeMatch rdfs:subPropertyOf CrissCross-Relationen dnb:CoordinatedConcept skos:Concept rdfs:subClassOf dnb:coordination-of skos:broader rdfs:subPropertyOf Koordinierte Konzepte

25 Klaas Dellschaft Eigene Erweiterungen für SKOS 25 of 28 WeST Koordinierte Konzepte – Modellierung der Daten id Nymphensittich skos:prefLabel sg-630 Landwirtschaft skos:prefLabel ddc Nymphensittiche skos:prefLabel _id1 dnb:CoordinatedConcept rdf:type id sg-630 dnb:coordination-of ddc dnb:DET3Match

26 Klaas Dellschaft Eigene Erweiterungen für SKOS 26 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: 770 SW-Kette: Mocafico, Guido/ Tierphotographie/ Schlangen Notation: Synthese: 77*.* Fotografie 779.* Fotografien * einzelner Tiere * von Schlangen Titelbestand Begriffsebene SWDDDC Tiere – Photographie Tierphotographie 770 Fotografie closeMatch

27 Klaas Dellschaft Eigene Erweiterungen für SKOS 27 of 28 WeST Koordinierte Konzepte – Kompatibilität zu SKOS (II) SKOS-Anwendung muss skos:broader -Beziehungen zwischen koordinierten Konzepten ableiten können! Tiere – Photographie Tierphotographie 770 Fotografie closeMatch Tierphotographie 770 Fotografie Mocafico, Guido Schlangen skos:broader Muss automatisch abgeleitet werden! Voraussetzung: skos:broader wird interpretiert wie rdfs:subClassOf !

28 Klaas Dellschaft Eigene Erweiterungen für SKOS 28 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 SKOS Wie werden Erweiterungen kompatibel gemacht zu bestehenden Anwendungen? Entwurfsmuster 1Entwurfsmuster 2


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