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Ontologien und Semantic Translation Christoph Rüther Institut für Geoinformatik Universität Münster DiDoSe GeoInformatik Forum Dienstag 06.02.2001.

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1 Ontologien und Semantic Translation Christoph Rüther Institut für Geoinformatik Universität Münster DiDoSe GeoInformatik Forum Dienstag

2 Christoph Rüther GeoInformatik Forum Dienstag Übersicht Ziele des Vortrags: Begriffserklärungen (Semantik/Ontologie) Beispiele zur Verdeutlichung Herleitung meines Ansatzes/Fragestellung/Gedankengänge Ergebnisse von Bastelstunden und deren Bedeutung -> Tipps, Hilfe (notfalls auch ) Fragen

3 Christoph Rüther GeoInformatik Forum Dienstag Rückblick Diplomarbeit Diplomarbeit Fragestellung: Können ATKIS Daten die Linienverlaufsplanung eines Busses unterstützen. Die Antwort war: Nur sehr sehr bedingt. ATKIS konnte die wesentliche Frage für diese Aufgabe nicht beantworten: Kann ich eine bestimmte Strecke mit einem Bus befahren ?

4 Christoph Rüther GeoInformatik Forum Dienstag Erste Überlegung Aus diesen Überlegungen ergibt sich die Frage: Gibt es Möglichkeiten, Datenmodelle besser zu beschreiben? Gibt es vielleicht sogar Ansätze, Datenmodelle so zu beschreiben, dass Maschinen (Computer) Informationen besser austauschen können. -> Diese Überlegungen führen zum Thema Ontologien.

5 Christoph Rüther GeoInformatik Forum Dienstag Zweite Überlegung Zurück zur Linienwegplanung: ATKIS Informationen enthält nicht alle Informationen, die eine Linienwegplanung braucht. Andere Datenmodelle enthalten Informationen, mit denen die fehlende Informationen in ATKIS ergänzt werden könnten. Wenn beide Datenmodelle zusammen genug Information enthalten um den Prozess der Linienwegplanung zu unterstützen, (=>) dann ist es doch sicher sinnvoll, sich Wege auszudenken, wie man dies automatisieren kann. (=> Semantic Translation)

6 Christoph Rüther GeoInformatik Forum Dienstag Begriff Semantik Die Semantik von Geoobjekten in einer Datenbank oder einem Verarbeitungszustand ist das wirkliche Objekt in der realen Welt. (Russel 1994;Visser 2000) Beispiel: Ein Navigationssystem, das mir sagt, dass ich die in die Robert Koch Str. einbiegen soll, meint tatsächlich die Robert Koch Str.

7 Christoph Rüther GeoInformatik Forum Dienstag Semantik Translation Die Robert Koch Str. in einer Datenbank von GDF und ATKIS meinen dasselbe Objekt. => modellabhängige Repräsentation => enthalten unterschiedliche Information => haben einen unterschiedlichen Kontext Die Aufgabe eines Semantic Translators ist die Übersetzung zwischen Datentypen (Objektklassen) =>

8 Christoph Rüther GeoInformatik Forum Dienstag Semantik und Ontologie Ziel: –Wir möchten in der Lage sein, zwischen verschiedenen Datenmodellen zu übersetzen. Vorraussetzungen: –Für eine Übersetzung muss man zunächst die jeweilige Weltsicht beschreiben können. –Diese Beschreibung muss maschineninterpretierbar sein. =>

9 Christoph Rüther GeoInformatik Forum Dienstag Begriff ontology Ontology in der AI Welt: An Ontology is a specification of conceptualization (Gruber) Das bedeutet: Es gibt Konzepte (Begriffe mit einer Bedeutung), die man maschinenverarbeitbar beschreibt.

10 Christoph Rüther GeoInformatik Forum Dienstag Beispiel Straßenbreite Beispiel unterschiedlicher Konzepte für Straßenbreite ? –ATKIS: 1.Breite des Verkehrswege = Fahrbahn + Straßenkörper 2.Fahrbahnbreite = Fahrstreifen + Kriechspur + Leitstreifen Sonderfall Fußgängerzone = Begehbare Fläche –GDF: 1.Breite eines Fahrstreifens 2.Breite der Fahrbahn im Sinne der befahrbaren Fläche

11 Christoph Rüther GeoInformatik Forum Dienstag Beschreibungsbeispiel KIF ;;; Classes ;;; Forest (Define-Okbc-FrameForest :Direct-Superclasses (Vegetation-Area) :Direct-Types (Class Primitive) :Own-Slots ((Arity 1)) :Sentences ((=> (Forest ?X0) (Or (Has-Vegetation ?X0 Forest-Plants) (And (Has-Vegetation ?X0 Grass) (Is-Cultivated ?X0 1)))) (=> (Forest ?X0) (> (Size-In-Hectares ?X0) 10))) -> Visser(2000): Ontologies for Geographic Information Processing

12 Christoph Rüther GeoInformatik Forum Dienstag Wo sind Ontologien

13 Christoph Rüther GeoInformatik Forum Dienstag Was fehlt ? Zunächst gibt es: –Klassenhierarchien,die beschrieben werden –Bedingungen,die formuliert werden –Benutzte Kontextbegriffe, die genannt und erklärt werden –Relationen, die erklärt werden Was fehlt: –Eine Beschreibung dessen, was man mit den Objekten machen kann.

14 Christoph Rüther GeoInformatik Forum Dienstag Zurück zur Eingangsfrage Die eigentliche Frage an –ein Datenmodell –einen angebotenen Lösungsprozess –eine Repräsentation ist: Beinhaltet das/dein/dieses Modell die Information, auf der ich die Operationen für die Beantwortung meines Problems ausführen kann.

15 Christoph Rüther GeoInformatik Forum Dienstag Hilfe aus der Philosophie Mechanismus (Descartes ): Zum eigentlichen Sein (Seinsphilosophie = Ontologie) gehört: Körperliche Substanz: Ihr Wesen ist ausschließlich die Ausdehnung nach Länge, Breite und Höhe. Sie ist unendlich und vollkommen differenzlos, eine völlig homogene, in sich identische Masse, die mit dem Raum zusammenfällt. Die Bewegung: Sie ist das Differenzprinzip. Denn die körperliche Substanz ist teilbar und ihre Teile sind beweglich. Die Bewegung ist das Übergehen eines Teils der Materie oder eines Körpers aus der Nachbarschaft der Körper, die ihn unmittelbar berühren und gleichsam als ruhend betrachtet werden in die Nachbarschaft anderer Körper.

16 Christoph Rüther GeoInformatik Forum Dienstag Beispiel Klötzchenwelt

17 Christoph Rüther GeoInformatik Forum Dienstag Beschreibungsversuch 1 class Belegbar f where (Id a, Ablegbar a) => belegeDing :: f a -> a -> f a freigeben :: f a -> f a belegt :: f a -> Bool auf :: f a -> a liegtauf :: (Eq a) => f a -> a -> Bool

18 Christoph Rüther GeoInformatik Forum Dienstag Beschreibungsversuch 2 data Tisch a = Tisch Id | BelegterTisch a (Tisch a) instance Belegbar Tisch where belegeDing (BelegterTisch a t) b = error "Tisch ist belegt" belegeDing t b = BelegterTisch b t freigeben (BelegterTisch a b) = b belegt (BelegterTisch a b)= True belegt _ = False auf (BelegterTisch a b) = a auf (Tisch a) = error "Tisch ist leer" liegtauf a c = (auf a) == c

19 Christoph Rüther GeoInformatik Forum Dienstag ENDE Fragen TippsHilfe Tipps Hilfe Tipps Hilfe


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