Spree SoSe 2006 Titel Ontologien in der Informationspraxis Grundkonzepte und Entwicklungsmethoden.

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1 Spree SoSe 2006 Titel Ontologien in der Informationspraxis Grundkonzepte und Entwicklungsmethoden

2 Gliederung Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, 5.10.2004 Spree WS 2006/2007 Ratespiel Was sind Ontologien? Warum werden Ontologien entwickelt? Welche Bausteine haben Ontologien? Sieben Schritte zur Erstellung einer Ontologie

3 Ratespiel: Frau Sprees Ding Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, 5.10.2004 Spree WS 2006/2007 Teilnehmer Aufgabenstellerin vier köpfiges Rateteam vier BeobachterInnen/ProtokollantInnen Spielverlauf Augabenstellerin denkt sich ein Ding aus. Rateteam versucht das Ding durch Stellen von Fragen, die mit ja/nein beantwortet werden, zu erraten. Die BeobachterInnen notieren genau, was passiert ist

4 Ratestrategie? Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, 5.10.2004 Spree WS 2006/2007 Erfolgreiche Strategien? Erstens,… Zweitens,… Weniger erfolgreiche Strategien? Erstens,.. Zweitens,… Wenn wir sagen, in dem Spiel haben wir Dinge in einer Universalontologie eingeordnet, welche Kategorien hat diese Ontologie?

5 Was sind Ontologien? Drei Beispiele Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, 5.10.2004 Spree WS 2006/2007 AristotelesKantRanganathan 1. Substanz 2. Quantität 3. Qualität 4. Relation 5. Ort 6. Zeit 7. Lage 8. Haben 9. Wirken 10. Leiden Quantität 1. Einheit 2. Vielheit 3. Allheit Qualität 1. Realität 2. Negation 3. Limitation Relation 1. Substanz u. Akzidenz 2. Ursache u. Wirkung 3. Wechselwirkung Handlender - Leidender Modalität 1. Möglichkeit - Unmöglichkeit 2. Dasein - Nichtsein 3. Notwendigkeit - Zufälligkeit 1. Personality 2. Matter 3. Energy 4. Space 5. Time Wirtschaftswissenschafte n: Goldhandel in Amerika im 16. Jahrhundert Vgl. Sowa 2007

6 Beispiel für eine top level Ontologie Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, 5.10.2004 Spree WS 2006/2007 Cyc http://www.cyc.com/cyc/technology/whatiscyc_dir/whatdoescycknow Cyc / (vom englischen encyclopedia) ist eine Wissensdatenbank des Weltwissens Seit 1984 ständig weiterentwickelt, um Anwendungen der KI über Sachverhalte des Gesunden Menschenverstandes zu ermöglichen Cyc besteht aus einer Menge von einfachen Regeln (zum Beispiel dass Wasser nass macht). Ein Programm kann mit Hilfe der Cyc-Ontologie aus den Aussagen: Peter schwimmt im Meer. Das Meer besteht aus Wasser.schlussfolgern Peter ist nass.

7 Definitionen Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, 5.10.2004 Spree WS 2006/2007 The subject of ontology is the study of the categories of things that exist or may exist in some domain. The product of such a study, called an ontology, is a catalog of the types of things that are assumed to exist in a domain of interest D from the perspective of a person who uses a language L for the purpose of talking about D. (John F. Sowa) Unter einer Ontologie versteht man in der Informatik im Bereich der Wissensrepräsentation ein formal definiertes System von Konzepten und Relationen. Zusätzlich enthalten Ontologien Inferenz- und Integritätsregeln. Die bekannteste Kurzdefinition lautet Spezifikation einer Konzeptualisierung (Wikipedia)

8 Warum entwickelt man Ontologien? Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, 5.10.2004 Spree WS 2006/2007 Wissen maschinennutzbar machen Austausch von Wissen zwischen Maschinen und zwischen Menschen und Maschinen Instrument, um eine Domäne besser zu verstehen Konsens über eine Wissensbasis erzielen Vgl. Gruber: http://www-ksl-svc.stanford.edu:5915/doc/frame- editor/guided-tour/why-develop-an-ontology.htmlhttp://www-ksl-svc.stanford.edu:5915/doc/frame- editor/guided-tour/why-develop-an-ontology.html

9 Bausteine von Ontologien? Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, 5.10.2004 Spree WS 2006/2007 Konzepte (concepts, classes) Konzepthierarchie (concept hierarchy, class hierarchy) Konzepteigenschaften (attributes´,properties, slots) Wertebereiche der Konzepteigenschaften (facets) Instanzen (instances) Die Bezeichnungen variieren stark!!

10 Wie entwickelt man Ontologien? Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, 5.10.2004 Spree WS 2006/2007 Bestimmen Sie Inhalte und Anwendungsfelder der Ontologie Überprüfen Sie, ob es bereits bekannte Ontologien/Vokabularien zum Thema gibt Sammeln Sie Wortgut (Begriffe, Eigenschaften) Definieren Sie Klassen und legen Sie Klassenhierarchien fest Bestimmen Sie Eigenschaften (slots) der Klassen Bestimmen Sie Werte / Facetten für die Eigenschaften Legen Sie Instanzen an

11 1. Schritt Weinontologie Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, 5.10.2004 Spree WS 2006/2007 Inhalte? Anwendung? Mögliche Fragen? Welcher Wein passt zu welchem Wein? Welche Eigenschaften hat welcher Wein? … Wer wird die Ontologie nutzen? Beispiel Wein und Speisen Bestimmen Sie Inhalte und Anwendungsfelder

12 2. Schritt Weinontologie Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, 5.10.2004 Spree WS 2006/2007 Wein abc Weinlexikon Überprüfen Sie, ob es bereits bekannte Ontologien/Vokabularien zum Thema gibt

13 3. Schritt Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, 5.10.2004 Spree WS 2006/2007 Sammeln Sie Wortgut (Begriffe, Eigenschaften) BegriffeEigenschaften Winzer Rotwein Rosé Burgunder Riesling Scheurebe Kalifornien Burgund Elsaß Ort Name Produziert Geschmack Passt zu Farbe Alkoholgehalt

14 4. Schritt Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, 5.10.2004 Spree WS 2006/2007 Definieren Sie Klassen und legen Sie Klassenhierarchien Wein-Regionen Europa Frankreich Burgund Weine Rotweine Burgunder Weißweine Riesling Rüdesheimer Rübchen Muskat Roséweine Nahrungsmittel Speisen Fleischgerichte Geflügelgerichte Nudelgerichte Getränke Biere Weine

15 5. Schritt Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, 5.10.2004 Spree WS 2006/2007 Bestimmen Sie Eigenschaften der Klassen BegriffeEigenschaften Wein RegionLiegt in Name RebsortenSchädlingsresistenz Name WeineName Farbe Wird produziert von Geschmack WinzerOrt Name Produziert

16 6. Schritt Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, 5.10.2004 Spree WS 2006/2007 Bestimmen Sie Werte für die Eigenschaften Farbe rot weiss rosé Geschmack mild trocken erdig fruchtig Schädlingsresistenz resistent gegen Reblaus wird leicht befallen von Reblaus

17 7. Schritt Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, 5.10.2004 Spree WS 2006/2007 Legen Sie Instanzen fest Was eine Instanz ist, hängt immer vom Anwendungsbereich der Ontologie ab: 1)Weinontologie für die Anwendung Welcher Wein zu welchem Gericht 1)Senioro de Alange Syrah Tinto, Ribera del Guadiana, Vinas de Alange 2004 2)Senioro de Alange Pardina Blanco, Ribera del Guadiana, Vinas de Alange 2004 2)Weinontologie für ein Lagersystem 1)Die einzelne Flasche

18 Ressourcen Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, 5.10.2004 Spree WS 2006/2007 John F. Sowa: Building, Sharing, and Merging Ontologies http://www.jfsowa.com/ontology/ontoshar.htm Natalya F. Noy and Deborah L. McGuinness: Ontology Development 101: A Guide to Creating Your First Ontology. http://protege.stanford.edu/publications/ontology_development/ontolog y101.html http://protege.stanford.edu/publications/ontology_development/ontolog y101.html