OWL-Web Ontology Language Eine Einführung

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1 OWL-Web Ontology Language Eine Einführung
Bildquelle: Bildquelle: servlets/Derivate Servlet/Derivate-9520/OWL_neu.pdf Spree WS 2009/2010

2  Gliederung Reminder XML/RDF Was ist OWL? Bausteine von OWL
Facetten Reminder XML/RDF Was ist OWL? Bausteine von OWL Datentypen Restrictions Logik Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, Spree WS 2009/2010

3  Reminder Facetten XML: Mit XML kann man Metadaten Teilen desselben Dokumentes hinzufügen (interne Metadaten) RDF: Mit RDF kann man Metadaten über das Dokument als alleinstehende Identität schaffen (externe Metadaten) Schlüsselelement von RDF sind Triple Property / Assoziation #kennt Ressource als URI Online:#Beate Online:#Meike 54 Objekt als Wert #hat_Alter Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, Spree WS 2009/2010

4  Was ist OWL? Facetten Standardsprache zur Erstellung von Ontologien, mit der im Semantic Web Informationen repräsentiert werden können W3C Recommendation seit 2004 Code soll von Software-Agenten verstanden werden und ist für Menschen lesbar aber schwer editierbar, da die Darstellung linear ist Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, Spree WS 2009/2010

5  Bausteine von OWL? Syntax / Dokumentaufbau Klassen (concepts)
Facetten Syntax / Dokumentaufbau Klassen (concepts) Eigenschaften/ Attribute (properties) Instanzen (class individuals) Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, Spree WS 2009/2010

6  Aufbau OWL-Ontologie-Dokument
Header XML Deklaration und RDF Start Tag <?xml version="1.0"?> <rdf:RDF > Namespacedeklarationen Ontologie-Element Informationen über die Version OWL-Dokumente können in XML und RDF dargestellt (serialisiert) werden. Importierte Elemente Body Aussagen über Klassen, Eigenschaften und Individuen Footer RDF-Endtag </rdf:RDF> Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, Spree WS 2009/2010

7  Bausteine : Klassen Was sind Facetten? Grundkonzepte einer Domain sind benannte (named classes) Klassen. <owl:Class rdf:ID="DeepPanBase"> <owl:disjointWith> <owl:Class rdf:ID="ThinAndCrispyBase"/> </owl:disjointWith> <rdfs:subClassOf> <owl:Class rdf:ID="PizzaBase"/> </rdfs:subClassOf> <rdfs:label xml:lang="pt">BaseEspessa</rdfs:label> </owl:Class> Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, Spree WS 2009/2010

8  Bautsteine : Instanzen
Was sind Facetten? Instanzen sind individuelle Mitglieder einer Klasse <owl:Thing rdf:ID="CentralCoastRegion" /> Ist gleichbedeutend mit <owl:Thing rdf:about="#CentralCoastRegion"> <rdf:type rdf:resource="#Region"/> </owl:Thing> <rdf:Description rdf:about="#Oysters"> <name rdf:datatype=" <rdf:type rdf:resource="#Shellfish"/> </rdf:Description> Im Beispiel oben drücken wir aus, dass „Oysters“ vom Datentyp String sind und Mitglieder der Klasse Shellfish. Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, Spree WS 2009/2010

9 Facettenklassifikation
 Bausteine : Eigenschaften Facettenklassifikation Eigenschaften/Properties erlauben es Aussagen über Klassen und ihre Mitglieder und über Instanzen zu machen. In OWL können Eigenschaften ebenfalls Eigenschaften haben („property characteristics“ – Eigenschaftscharakteristiken). Man unterscheidet Objekteigenschaften und Datentypeneigenschaften Für jede Property können Domain und Range festgelegt werden Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, Spree WS 2009/2010

10 Facettenklassifikation
 Datentypen Eigenschaften Facettenklassifikation OWL unterstützt die meisten der in XML-Schema enthaltenen Datentypen plus rdfs:Literal Alle OWL-Reasoner müssen xsd:integer und xsd:string-Datentypen unterstützten. Beispiele: xsd:string; xsd:boolean; xsd:decimal xsd:integer xsd:hexBinary xsd:time xsd:language Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, Spree WS 2009/2010 S. 5

11 Facettenklassifikation
 Property Eigenschaften Facettenklassifikation TransitiveProperty SymmetricProperty FunctionalProperty InverseOf InverseFunctionalProperty Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, Spree WS 2009/2010 S. 5

12  Eigenschaften / Properties : Codebeispiel
Was sind Facetten? <owl:ObjectProperty rdf:ID="isToppingOf"> <rdfs:domain rdf:resource="#PizzaTopping"/> <owl:inverseOf> <owl:ObjectProperty rdf:about="#hasTopping"/> </owl:inverseOf> <rdfs:range rdf:resource="#Pizza"/> <rdfs:subPropertyOf> <owl:TransitiveProperty rdf:ID="isIngredientOf"/> </rdfs:subPropertyOf> </owl:ObjectProperty> Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, Spree WS 2009/2010

13  Einschränkungen (Restrictions) von Eigenschaften
Was sind Facetten? value constraints (Quantifizierer) schränken die Range der Property ein - owl:allValuesFrom (alle) - owl:someValuesFrom (mindestens eine) - owl:hasValue (genauer Wert) cardinality constraints (Kardinalität) schränken die Anzahl von Values ein, die eine Property haben kann. - owl:maxCardinality (obere Grenze der Anzahl) - owl:minCardinality (untere Grenze der Anzahl) - owl:Cardinality (exakte Anzahl) Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, Spree WS 2009/2010

14  Restrictions <owl:Class rdf:ID="CajunSpiceTopping">
Was sind Facetten? <owl:Class rdf:ID="CajunSpiceTopping"> <rdfs:subClassOf> <owl:Class rdf:about="#HerbSpiceTopping"/> </rdfs:subClassOf> <owl:Restriction> <owl:onProperty> <owl:FunctionalProperty rdf:ID="hasSpiciness"/> </owl:onProperty> <owl:someValuesFrom> <owl:Class rdf:ID="Hot"/> </owl:someValuesFrom> </owl:Restriction> <owl:disjointWith> <owl:Class rdf:ID="RosemaryTopping"/> </owl:disjointWith> <rdfs:label xml:lang="pt">CoberturaDeCajun</rdfs:label> </owl:Class> Für die Klasse „Cajun Spice Topping“ gilt, dass die Eigenschaft „hasSpiciness“ mindestens einen Wert aus der Klasse „Hot“ haben muss. Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, Spree WS 2009/2010

15  Logik OWL kann Klassen logisch kombinieren
Was sind Facetten? OWL kann Klassen logisch kombinieren Vereinigung / logisches ODER (unionOf) Durchschnitt / logisches UND (intersectionOf) Komplement / logisches NICHT (complementOf) <owl:Class rdf:ID="Fruit"> <owl:unionOf rdf:parseType="Collection"> <owl:Class rdf:about="#SweetFruit" /> <owl:Class rdf:about="#NonSweetFruit" /> </owl:unionOf> </owl:Class> Die Klasse „Fruit“ umfasst die beiden Klassen „SweetFruit“ und „NonSweetFruit“ Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, Spree WS 2009/2010

16  Testfrage: OWL Skript interpretieren
Aufgabe Welche Schlussfolderung / Inferenz lässt sich aus diesen Statements für Südfrüchte ziehen? <owl:Class rdf:ID=„Südfrüchte"> <rdfs:subClassOf rdf:resource=„Früchte“> </owl:Class> <owl:Class rdf:ID=„Früchte"> <rdfs:subClassOf rdf:resource=„Vegetarischer_Belag “> Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, Spree WS 2009/2010

17  Quellen und weiterführende Ressourcen Protégé OWL Library
Quellen / Ressourcen Protégé OWL Library Protégé Wiki: Protégé OWL Library. Online: W3C 2004 W3C: OWL Web Ontology Language Guide. W3C Recommendation 10 February Online: W3C 2009 W3C: OWL 2 Web Ontology Language. Guide. W3C Recommendation 27 October 2009. Online: W3C 2004 (deutsch) OWL Web Ontology Language Overview. Deutsche Übersetzung. Version /11/01. Online: Seminar I-Prax: Inhaltserschließung visueller Medien, Spree WS 2009/2010