Sören Auer1 Seminar Wissensrepräsentation für das Semantic Web Das "Semantic Web" soll als neues Paradigma die automatisierte Kommunikation zwischen Maschinen.

Präsentation zum Thema: "Sören Auer1 Seminar Wissensrepräsentation für das Semantic Web Das "Semantic Web" soll als neues Paradigma die automatisierte Kommunikation zwischen Maschinen."—  Präsentation transkript:

1 Sören Auer1 Seminar Wissensrepräsentation für das Semantic Web Das "Semantic Web" soll als neues Paradigma die automatisierte Kommunikation zwischen Maschinen und Anwendungssystemen mittels Web Technologien ermöglichen. Neben WebServices als wichtiger Unterstützungstechnologie sind in diesem Zusammenhang in jüngster Vergangenheit die XML basierten Standards RDF (Resource Description Framework), RDF-S (RDF-Schema) und OWL (Web Ontology Language) vom W3C veranschiedet worden und erfreuen sich zunehmender Bedeutung. Ziel des Seminars ist das Kennenlernen dieser Wissensrepräsentationsarten, ihrer Anwendungen (z.B. RSS, FOAF, XUL) und Werkzeugen zu deren Nutzung (z.B. Protege, KAON, pOWL). Sören Auer

2 Wissensrepräsentation für das Semantic Web 223.04.2004Sören Auer Organisatorisches Termine: jeweils Do. A-Woche, 15.15-16.45 Uhr, SG 03-07 21.10. Einführung „Semantic Web Wissensrepräsentation“ 04.11. RDF: Dublin Core, XMP 18.11. Sesame (RDF Database): Query Languages 16.12. RDFS: Creative Commons, FOAF, vCard, iCal 06.01. Kaon (Ontology Management): Entailment 20.01. OWL: Service Ontology 03.02. Protegé/Racer (Ontology Editor/Reasoner): Inferencing

3 Wissensrepräsentation für das Semantic Web 323.04.2004Sören Auer Einführung Semantic Web Globalisierung der Informationstechnologie “The Semantic Web is a vision: the idea of having data on the Web defined and linked in a way that it can be used by machines not just for display purposes, but for automation, integration and reuse of data across various applications. ” [W3C 2001] Zwei zentrale Paradigmen:  Weltweiter Datenaustausch  Ausbildung eines gemeinsamen Verständnisses über deren Bedeutung

4 Wissensrepräsentation für das Semantic Web 423.04.2004Sören Auer Einführung Semantic Web Tim Berner-Lee‘s semantische Pyramide

5 Wissensrepräsentation für das Semantic Web 523.04.2004Sören Auer Einführung Semantic Web

6 Wissensrepräsentation für das Semantic Web 623.04.2004Sören Auer Resource Description Framework Basistypen RDF unterscheidet 2 fundamentale Grundtypen: Resourcen  Komplexe abstrakte oder konkrete Entitäten  Eindeutig durch URI charakterisiert Literale  Datentyp  Sprache

7 Wissensrepräsentation für das Semantic Web 723.04.2004Sören Auer Resource Description Framework RDF Statements <rdf:RDF xmlns="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#" xmlns:dc="http://purl.org/metadata/dublin_core#"> Romy Pfretzschner http://www.servcase.de Romy Pfretzschner dc:creator Subject (Resource) Predicate (Resource) Object (Resource/Literal)

8 Wissensrepräsentation für das Semantic Web 823.04.2004Sören Auer Resource Description Framework RDF Model  Einfache Wissensbasis  Kombiniert mehrere RDF Statements http://www.servcase.de Creator E-MailName Romy Pfretzschner pfretzschner@informatik.uni-leipzig.de.de http://ais.informatik.uni-leipzig.de/staff#1

9 Wissensrepräsentation für das Semantic Web 923.04.2004Sören Auer Resource Description Framework <rdf:RDF xmlns="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#„ xmlns:dc="http://purl.org/metadata/dublin_core#"> Romy Pfretzschner pfretzschner@informatik.uni-leipzig.de

10 Wissensrepräsentation für das Semantic Web 1023.04.2004Sören Auer Resource Description Framework Anwendung „Eingebettet“  in HTML/XML bzw. beliebige andere Datenformate  z.B. PDF / OpenOffice / AVI / P3P „Standalone“  Beschreibung einer oder mehrerer „Resourcen“  Beschreibung von Domainenwissen (z.B. zur weltweiten Nutzung im Web bereitgestellt)

11 Wissensrepräsentation für das Semantic Web 1123.04.2004Sören Auer Resource Description Framework Container Problem:  Dokument mit mehrere Autoren  eine Person hat mehrere Emailadressen  Anweisungen müssen in definierter Reihenfolge bearbeitet werden Lösung: Zusammenfassung mehrerer Resourcen / Literale in einem Container Drei Typen:  bag - ungeordnete Liste (mit Duplikaten)  sequence - geordnete Liste (mit Duplikaten)  alternative – Alternative (ohne Duplikate)

12 Wissensrepräsentation für das Semantic Web 1223.04.2004Sören Auer Resource Description Framework Container Beispiel … Romy Kyril Ivonne … http://www.servcase.de Creator _3 _1 Romy _2 KyrilIvonne

13 Wissensrepräsentation für das Semantic Web 1323.04.2004Sören Auer RDF Schema ? Einschränkung der Verknüpfbarkeit von Resourcen / Literalen Strukturierung von Vokabularen Instanziierung / Klassifikation Bereitstellung spezieller Resourcen: Klassen (Konzepte, Frames) http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#Class Attribute (Eigenschaften, Properties, Slots, Roles) http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#Property Instanzen (Objekte) http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#type http://www.servcase.de 16.11.2003 dc:creator

14 Wissensrepräsentation für das Semantic Web 1423.04.2004Sören Auer RDF Schema Klassen und Eigenschaftenhierarchien Klassen und Eigenschaften können hierarchisch strukturiert werden The class of people. Person Dor Mänsch <rdfs:subClassOf rdf:resource= "http://www.w3.org/2000/03/example/classes#Animal"/>

15 Wissensrepräsentation für das Semantic Web 1523.04.2004Sören Auer RDF Schema Eigenschaften Werden unabhängig von Klassen definiert verwandt Domain: Zuordnung zu einer oder mehreren Klassen Range: Werte welche die Eigenschaft annehmen kann  Instanzen eine bestimmten Klasse  Literale eines XML-Schema Datentyps

16 Wissensrepräsentation für das Semantic Web 1623.04.2004Sören Auer RDF Schema Instanzen Sind einer (bzw. mehreren) Klasse(n) zugeordnet <rdfs:range rdf:resource= "http://www.w3.org/2001/XMLSchema#nonNegativeInteger" /> 16 18

17 Wissensrepräsentation für das Semantic Web 1723.04.2004Sören Auer Web Ontology Language OWL reichert RDF-S um weitere Möglichkeiten an:  Restriktionen (Constraints)  Kardinalität (min/max) von Eigenschaften  Identifikation gleicher Resourcen  Eigenschaften können transitiv, symetrisch sein Äquivalent zu einer entscheidbaren Untermenge der Prädikatenlogik 1. Stufe (Descripton Logic - SHIQ)  Automatische Klassifikation  Konsistenzprüfung  Einfache Inferenz

18 Wissensrepräsentation für das Semantic Web 1823.04.2004Sören Auer Anwendungen Vokabulare / Modelle / Ontologien Dublin Core VCard RSS DMoz XUL

19 Wissensrepräsentation für das Semantic Web 1923.04.2004Sören Auer Anwendungen Software Applikationen  Protege (http://protege.stanford.edu/) ontology and knowledge-base editor  KAON (http://km.aifb.uni-karlsruhe.de/) API and knowledge-base editor  Jena (http://jena.sourceforge.net/) Semantic Web Framework (API) for Java  Sesame Semantic Web Database  Ontobroker kommerziell

20 Wissensrepräsentation für das Semantic Web 2023.04.2004Sören Auer Anwendungen Großer kommerzieller Erfolg steht noch aus, mögliche Ursachen:  Mangelnde Unterstützung der am meisten verbreiteten Web- Technologien - Apache, PHP/MySQL kompliziertes Deployment  Mangelnde Unterstützung kooperativer / kollaborativer Entwicklung  Interoperabilität  Skalierbarkeit  Usability  Anpassbarkeit

21 Wissensrepräsentation für das Semantic Web 2123.04.2004Sören Auer Anwendungen Prototyp pOWL POWL supports viewing, editing of RDFS/ OWL ontologies of arbitrary size. works even quite fast with the UNSPSC code (containing 16500 Classes). Authentification scheme. Fine grained exposition of features and model data: Privileges (view, edit) for users and groups can be assigned to Models, Classes and Properties. Sopisticated widgets for data editing. E.g. widgets for editing HTML in a WYSIWIG manner or for dates are integrated. Plugin concept. POWL is extremly easy extensible. Powerful object oriented API. All functionality is accessible by a clean application programming interface. POWL is fast. Models are stored in database tables, only those parts of the model are loaded into main memory which are actually needed. POWL is extremly scalable and fast. Multi language support.