Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Fußzeile...1 Semantic Web Services and Interfaces Semantic Web, Resource Description Framework,

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1 Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Fußzeile...1 Semantic Web Services and Interfaces Semantic Web, Resource Description Framework, Web Ontology Language, SPARQL

2 Titel Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Fußzeile...2 Inhalt 1.Semantic Web 2. Resource Description Framework (RDF) 3. RDF-Schema 4. Web Ontology Language (OWL) 5. SPARQL

3 Titel Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Fußzeile...3 Was ist das „Semantic Web“? Was bedeutet heute WEB? HTTP URI HTML Worin besteht das Problem ? - Milliarden von Webseiten, mehrere neue Webseiten pro Sekunde: Wie findet der Benutzer (Internet ) richtige Informationen ? Wie filtriert der Benutzer richtige Informationen aus Dokumenten? Kann Computer solche Dinge ohne Benutzer machen?

4 Titel Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Fußzeile...4 Wie findet der Benutzer (Internet ) richtige Informationen ?

5 Titel Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Fußzeile...5 Wie filtriert der Benutzer richtige Informationen aus Dokumenten? Kann Computer solche Dinge ohne Benutzer machen?

6 Titel Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Fußzeile...6 Was ist das „Semantic Web“ „ Das "Semantische Web" ist eine metadatenbasierte Infrastruktur, um im Web Schlussfolgerungen zu ziehen. Es erweitert das Web aber ersetzt es nicht.“– Klaus Birkenbihl, W3C Deutsch-Österr. Büro Das Semantic Web basiert auf einer Menge verschiedener Einzeltechnologie wie XML, RDF, RDFS und OWL, die man in Gemeinsamheit „Semantik Web“ nennt [1].-Semantic Web Autoren: Dipl.-Inf. Fabian Wleklinski, Dipl.-Math. Karsten Tolle

7 Titel Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Fußzeile...7 RDF RDF – The Resource Description Framework ist seit Februar 1999 eine W3C-Empfehlung wurde auf der Basis von XML entwickelt Erlaubt die Beschreibung von „Resourcen“ Meta-Daten in RDF bestehen aus einer Menge von „Statements“ (Aussagen) Jedes statement ist über eine Resource

8 Titel Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Fußzeile...8 RDF Datenmodell Resourcen Properties Statements -Identifikation durch URI -Z.B. „http:// www.w3.org/RDF “ -Charakteristika Z.B. dc:creator foaf:name * Subjekt Prädikat Objekt http://www.uni-leipzig.de/Gulshat „Gulshat“ dc:creator foaf:name

9 Titel Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Fußzeile...9 RDF als Graph dc:autor :name "Gulschat"; :email "kar@ok.kz". In der RDF-Syntax-Spezifikation kann man Aussagen als Graphen darstellen Die Vorstellung der Aussagen durch Graph ist anschaulicher Subjekt Objekt Prädikat Autor Name E-Mail http://www.xxx.org http://www.xxx.org/Person/2134 „Gulshat“ Email: kar@ok.kz

10 Titel Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Fußzeile...10 RDF Blank Nodes Beispiele: - Aussagen mit unvollständigen Information: „ Alex kennt eine Person mit Name Gulshat und der Email-Adresse kar@ ok.kz “ Lässt sich eine Menge von Tripeln mit anonymen Knoten vorstellen, sog. blank nodes: - hier wird prefix „_:“ als Name der anonymen Knoten verwendet: Email: kar@ok.kz „Gulshat“ ??? http://www.alex.com foaf:knows ex1:bezeichnung foaf:name ex1http:www.alex.com foaf:knows _:jos. _:jos foaf:name “Gulshat“. _:jos foaf:mbox kar @ ok.kz.

11 Titel Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Fußzeile...11 RDF Container dient zur Beschreibung einer Gruppe von Objekten es gibt drei Arten von Containern RDF:Seq – mit Rücksicht der Reihenfolge der Elemente RDF:Bag – ohne Rücksicht der Reihenfolge den Elemente RDF:Alt – für alternative Elemente

12 Titel Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Fußzeile...12 RDF- Container http://bibliothek.org http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#Bag http://bibliothek.org/bücher/informatik http://bibliothek.org/bücher/mathematik http://bibliothek.org/bücher/physik RDF-Container / RDF-Bag rdf:type rdf:_1 rdf:_2 rdf:_3 http://bibliothek.org/bibliothek/bücher

13 Titel Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Fußzeile...13 RDF- Container RDF-Container / RDF-Bag RDF/XML Syntax <rdf:Description about="http://bibliothek.org/bücher">

14 Titel Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Fußzeile...14 RDF Collection http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#nil http://bibliothek.org http://bibliothek.org/informatik http://bibliothek.org/mathematik http://bibliothek.org/physik rdf:first rdf:rest http://bibliothek.org/bibliothek/bücher

15 Titel Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Fußzeile...15 RDF Collection RDF-Collection …….. </rdf:Description …….

16 Titel Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Fußzeile...16 RDF Reification RDF Reification: kann man die Beschreibung einer RDF Aussage mit Hilfe einer anderen RDF Aussage machen triple2435 rdf:Statement http://..../studierende http://../bücher/physik http://.../Dr.Maier Rdf:type dc:creator Rdf:Subjekt http://.../vorlagVon Rdf:Predicate rdf:Objekt

17 Titel Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Fußzeile...17 RDF Schema RDF-Schema beschreiben Eigenschaften und Beziehungen zwischen Eigenschaften und Ressourcen - RDF Schema wird durch eine Klasse und Eigenschafte definiert - Es ist wie OO-Programmiersprachen -Verwendet und erweitert RDF RDFS Konstrukte Class Rdf:Resource Rdf:Literal Rdf:XMLLiteral Rdfs:Class Rdfs:Property Rdfs:Datatype Rdfs:Container Property Rdf:type Rdfs:subClassOf Rdfs:subPropertyOf Rdfs:domain Rdfs:range Rdfs:label Rdfs:comment

18 Titel Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Fußzeile...18 RDF Schema RDFS Beispiel Rdfs:SubClassOf Rdfs:range Rdfs:SubClassOf PKW Auto MustangModell Farbe Baujahr Kraftstoff Rdfs: domain

19 Titel Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Fußzeile...19 OWL Web Ontologie Sprache OWL basiert auf den Sprachen DAML und OIL. DAML ist die Abkürzung für DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) Agent Markup Language und OIL ist die Abkürzung für Ontology Inference Language. Web Ontologie (WebOnt) Working Group (Leitung Dr. James Hendler und Dr. Guus Schreiber) entwickeln OWL aus DAML+OIL. Februar 2006 erfolgreich durch W3C standardisiert. Mit diesen Sprachen kann man Ontologien beschreiben. Heute werden diese beide Sprache als Standart für die Beschreibung von Ontologien verwendet. DAML und OIL bauten auf den Prinzip von XML und RDF auf.

20 Titel Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Fußzeile...20 OWL Was bedeutet Ontologie? Unter dem Begriff Ontologie versteht man in diesem Zusammenhang eine Sammlung und Strukturierung zusammengehöriger Begriffe. In Ontologien werden Begriffe zueinander in geordnete und hierarchische Beziehung gesetzt. Beispiel: Begriff SymbolObjekt 1.Mustang: - Tier - frisst Pflanzen - Huftiere 2.Mustang: - Gegenstand - verbraucht Benzin - Auto 3.Mustang: - Kleidung - Jens erweckt Steht für Bezieht sich auf

21 Titel Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Fußzeile...21 Die Struktur von Ontologie Beispiel <rdf:RDF xmlns ="http:/www.auto.de/PKW#" xmlns:pkw ="http:/www.auto.de/PKW#" xml:base ="http://www.auto.de/pkw#" xmlns:auto="http://www.auto.de/auto#" xmlns:owl ="http://www.w3.org/2002/07/owl#" xmlns:rdf ="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#" xmlns:rdfs="http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#" xmlns:xsd ="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#"> …… Namespace Beispiel An example OWL ontology <owl:priorVersion rdf:resource="http://www.auto.de/pkw" Ontologie Header

22 Titel Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Fußzeile...22 Klasse und Eigenschaften Einfache Klasse Jede Klasse, die Benutzer definiert, muss Subklasse von owl:Thing sein. „Der fundamentale taxonomische Konstruktor für Klassen ist rdfs:subClassOf. So wird eine speziellere Klasse auf eine allgemeinere Klasse bezogen. Ist X eine Unterklasse von Y, dann ist jede Instanz von X auch eine Instanz von Y. Die rdfs:subClassOf Beziehung ist transitiv. Ist X eine Unterklasse von Y und Y eine Unterklasse von Z, so ist X eine Unterklasse von Z“[1].

23 Titel Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Fußzeile...23 OWL Properties Einfache Properties Zwei Arten von Properties: - Datatype properties, Relationen zwischen Instanzen von Klassen und RDF-Literalen sowie XML-Schema Datentypen - Object properties, Relationen zwischen Instanzen von zwei Klassen [1] subproperty: characteristics: TransitiveProperty, SymmetricProperty, inverseOf, …

24 Titel Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Fußzeile...24 Simple Protocol and RDF Query Language RDF Querying: SparQL SparQL [SparQL]: – RDF Anfragesprache des W3C – Basiert auf RDQL [RDQL] – Benutzt eine SQL-ähnliche Syntax - Verwendet auch Tripeldarstellung Beispiel: PREFIX dc: SELECT ?Autor WHERE ( dc: ?autor )

25 Titel Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Fußzeile...25 SPARQL Beispiel: Es gibt verschiedene Syntax Formen das Tripel zu vorstellen …?x foaf:name…?name; foaf:email…?email. oder ?x foaf:name ?name. ?x foaf:email ?email.

26 Titel Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Fußzeile...26 Semantic Web heute. Beispiele: – Dublin Core – FOAF – RSS

27 Titel Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Fußzeile...27 Semantic Web Literatur 1 http://www.semaweb.org/dokumente/w3/TR/2004/REC-owl- guide-20040210-DE.html