Explorative und Semantische                             Suche mit Mediaglobe                             Harald Sack      ...
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Semantic Analysis30             • Entity Mapping by Semantic Graph Analysis            Keyterm / User Tag                 ...
Semantic Analysis31             • Entity Mapping by Co-Occurrence Analysis                  Keyterm / User Tag            ...
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Explorative Suche35             Information und wo/wie man sie findet             • ...früher ging man z.B. in die Biblioth...
Explorative Suche36             Information und wo/wie man sie findet             • ...aber was, wenn man nicht genau weiß,...
Explorative Suche37            Explorative Suche               • Was, wenn der Benutzer nicht weiß, welchen Suchbegriff er...
Explorative Suche38        ■ How              to Explore the Web of Data?                                                 ...
Explorative Suche39        ■ How              to Explore the Web of Data?                  H.G. Wells                     ...
Explorative Suche40             Aldous Huxley                                            George Orwell                    ...
Explorative Suche41        ■ Problem:               Was ist eigentlich wichtig?             • Linked Data beinhaltet ungew...
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Explorative Suche44                                 Innovative User Interfaces            Dr. Harald Sack, Explorative und...
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Explorative und Semantische Suche mit Mediaglobe

  1. 1. Explorative und Semantische Suche mit Mediaglobe Harald Sack Internet Technologies and Systems (ITS) Future Internet Technologies / Semantic Technologies Hasso-Plattner-Institute for IT Systems Engineering Vom Suchen und Finden in multimedialen Archiven der nächsten Generation IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  2. 2. Explorative und Semantische Suche mit Mediaglobe2 • Semantic Technologies & Multimedia Retrieval • Projekt Mediaglobe • Semantische Suche in audiovisuellen Daten • Audiovisuelle Analyse und Metadatengenerierung • Semantische Analyse • Explorative Suche Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  3. 3. Semantic Technologies & Multimedia Retrieval @ HPI3 • Hasso Plattner Institute for IT Systems Engineering • ca. 500 Students / >100 Researchers • Forschungsgruppe ,Semantic Technologies & Multimedia Retrieval‘ • Research Topics • Semantic Web Technologies • Ontological Engineering • Information Retrieval • Multimedia Analysis & Retrieval • Social Networking • Data/Information Visualization Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  4. 4. Semantic Technologies & Multimedia Retrieval4 • Research Projects http://www.yovisto.com Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  5. 5. Explorative und Semantische Suche mit Mediaglobe5 • Semantic Technologies & Multimedia Retrieval • Projekt Mediaglobe • Semantische Suche in audiovisuellen Daten • Audiovisuelle Analyse und Metadatengenerierung • Semantische Analyse • Explorative Suche Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  6. 6. Projekt Mediaglobe - About6 • THESEUS Mittelstand Projekt • assoziiert mit dem THESEUS Anwendungsszenario CONTENTUS - Technologien für die Mediathek der Zukunft • Laufzeit: Sept 2009 – Sept. 2011 (Juni 2012) • 4 Projektpartner • Ziel: • Öffnung von audiovisuellen Medienarchiven mit historischen und dokumentarischen Inhalten zur inhaltsbasierten semantischen und explorativen Suche • Business Case: • Infrastruktur (SaS) zur semantischen Suche für Medienarchive, Produzenten und Distributoren http://www.projekt-mediaglobe.de Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  7. 7. Projekt Mediaglobe - Partner7 Project Management Research & Development AV Archive Media Asset Management Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  8. 8. Projekt Mediaglobe - Themenschwerpunkte8 Anforderungen der Medienarchive Digitale audiovisuelle Medien Rechtemanagement Automatisierte Medienanalyse Metadatengenerierung Semantische Suche Innovative User Interfaces Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  9. 9. Projekt Mediaglobe - Topics9 Topic: Anforderungsanalyse und AV-Bestandsanalyse Bundesweite Erfassung von > 200 Medienarchiven zu Themen Digitalisierung Online Distribution und Rechtesituation Topic: Effiziente Digitalisierung von AV-Archiven Workflow und Best Practices abgestimmt auf die Anforderungen der Archive Topic: Software Enabled Digital Rights Management Workflow-Definition und Best Practices für rechtliche Handlungsrahmen und softwarebasierte Rechteprüfung Topic: Automatisierte AV Medienanalyse Extraktion textueller und semantischer Metadaten für die semantische Suche Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  10. 10. Projekt Mediaglobe - Topics10 Topic: Metadata Engineering Definition, Interlinking und Validierung eines (semantischen) Metadatenmodells für Medienarchive Topic: Semantische Suche Kombination semantischer Metadaten unterschiedlicher Provenienz in einem semantischen Suchindex zur Gewährleistung einer leistungsfähigen semantischen und explorativen Multimediasuche Topic: User Interface Design Unterstützung innovativer Suchstrategien mit geeigneten Visualisierungen und interaktiven Benutzerschnittstellen Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  11. 11. Projekt Mediaglobe - Verantwortlichkeiten11 Media Asset Management Distribution Structural AV-Segmentation Ontology Design Intelligent Character Recognition Entity-Mapping / Schema Mapping Face/Body Detection Semantic Enabled Retrieval Genre Detection Exploratory Search Speaker Detektion GUI Design Automated Speech Recognition Data/Information Visualization Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  12. 12. Projekt Mediaglobe - Verantwortlichkeiten12 Media Asset Management Distribution Structural AV-Segmentation Ontology Design Intelligent Character Recognition Entity-Mapping / Schema Mapping Face/Body Detection Semantic Enabled Retrieval Genre Detection Exploratory Search Speaker Detektion GUI Design Automated Speech Recognition Data/Information Visualization Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  13. 13. Explorative und Semantische Suche mit Mediaglobe13 • Semantic Technologies & Multimedia Retrieval • Projekt Mediaglobe • Semantische Suche in audiovisuellen Daten • Audiovisuelle Analyse und Metadatengenerierung • Semantische Analyse • Explorative Suche Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  14. 14. Semantische Suche in audiovisuellen Daten14 Wie findet man etwas in einem audiovisuellen Archiv? • Damit audiovisuelle Daten einer computergestützten gezielten Suche zugänglich werden, müssen Beschreibungen, Schlüsselwörter, etc. üblicherweise Textform vorliegen. Manue lle Ana lyse un d Anno tation Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  15. 15. Semantische Suche in audiovisuellen Daten15 Inhaltsbezogene Videoanalyse ■ Ergebnis: Videosegmente mit beigeordneten, zeitbezogenen Metadaten time Metadata Extraction ■ Automatische Medienanalyse und Metadatenextraktion ■ Strukturelle Analyse / Video OCR / Automated Speech Recognition / Audio Mining / Speaker Detection / Genre Detection / ... ■ (textuelle) Metadaten dienen als Basis für klassisches Information Retrieval Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  16. 16. Semantische Suche in audiovisuellen Daten16 Improving Retrieval with Semantic AnnotationMetadata Extraction timeEntity Recognition/ Mapping e.g., person xy location yz event abc e.g., bibliographical data, geographical data, encyclopaedic data, .. Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  17. 17. Explorative und Semantische Suche mit Mediaglobe17 • Semantic Technologies & Multimedia Retrieval • Projekt Mediaglobe • Semantische Suche in audiovisuellen Daten • Audiovisuelle Analyse und Metadatengenerierung • Semantische Analyse • Explorative Suche Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  18. 18. Audiovisuelle Analyse und Metadatengenerierung18 UIMA - Unstructured Information Management Architecture Automated Semantic Media Analysis Analysis Context Media Transcoding Structural Analysis Persistent Storage Intelligent Character Entity Mapping Recognition Face Detection + Tracking Semantic digitized AV-Media Audio Analysis Search Genre Analysis Evaluation Framework Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  19. 19. Audiovisuelle Analyse und Metadatengenerierung19 Structural Analysis video scenes shots subhots frames Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  20. 20. Audiovisuelle Analyse und Metadatengenerierung20 Structural Analysis Histogram Difference Analysis • Shot Boundary Detection shots • Identification of • Hard Cuts • Drop Outs • Soft Cuts, as e.g., Dissolve, Wipe, Cross-Fade, etc. Analytical Shot Boundary Detection Motion Vector Analysis • Analysis of Luminance/Chrominance Histograms • Analysis of Edge Distribution • Analysis of Motion Vectors Machine Learning • Classification of Hard/Soft Cuts based on Image Features • K-Nearest Neighbor • Random Forrest • Support Vector Machines Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  21. 21. Audiovisuelle Analyse und Metadatengenerierung21 Intelligent Character Recognition • Preprocessing • keyframe extraction • text detection • text separation • Adaption of script geometry (Deskew) • image quality enhancement • Optical Character Recognition (OCR) • with standard software (tesseract/ocropus) • Postprocessing • Keyterm spotting • Lexical analysis Prof. Rudolf Agsten • Statistical filtering LDPD Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  22. 22. Audiovisuelle Analyse und Metadatengenerierung22 Intelligent Character Recognition • Overall System Workflow Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  23. 23. Audiovisuelle Analyse und Metadatengenerierung23 Intelligent Character Recognition • DCT Based Text Detection (a) Original (b) DCT (c) Weighted DCT (d) Normalized (e) Binarized (f) Mask after erosion & dilation Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  24. 24. Audiovisuelle Analyse und Metadatengenerierung24 Intelligent Character Recognition • Classifier Based Text Detection Edge filtering features sequence: ........ ........ feature vector: {V0..Vn, V0..Vn, V0..Vn,......, V0..Vn, ............., V0..Vn, V0..Vn} reference vector: 0 0 0 ........ 1 ........ 0 0 0 0 feature vector random classifiers forest reference vector training Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  25. 25. Audiovisuelle Analyse und Metadatengenerierung25 Intelligent Character Recognition • Scale Invariant Text Detection classifier based scaled edge images fixed scale text detection scale integrated result mask Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  26. 26. Audiovisuelle Analyse und Metadatengenerierung26 Intelligent Character Recognition (h) sequence 1 (i) sequence 2 (j) Adapted sequence 1 (k) Adapted sequence 2 Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  27. 27. Explorative und Semantische Suche mit Mediaglobe27 • Semantic Technologies & Multimedia Retrieval • Projekt Mediaglobe • Semantische Suche in audiovisuellen Daten • Audiovisuelle Analyse und Metadatengenerierung • Semantische Analyse • Explorative Suche Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  28. 28. Semantic Analysis28 • Entity Mapping • Mapping keyterms (text) to semantic entities • Context Analysis and Disambiguation Truman Capote ? Harry S. Truman ? Truman, Minesota ? Truman The Truman Show ? Keyterm / User Tag Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  29. 29. Semantic Analysis29 • Entity Mapping • Mapping keyterms (text) to semantic entities • Context Analysis and Disambiguation Truman Context Defining Elements • Time-related Metadata • Same Time Point • Adjacent Time Points / Segments Eisenhower • Metadata Provenance Potsdam • User-generated Metadata Inauguration • Authoritative Metadata • Automated Analysis Context • Statistical /Linguistic Methods (Co-Occurrence Analysis) • Semantic Methods (Semantic Graph Analysis) • Machine Learning Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  30. 30. Semantic Analysis30 • Entity Mapping by Semantic Graph Analysis Keyterm / User Tag Truman Eisenhower Potsdam Inauguration Context LOD Cloud Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  31. 31. Semantic Analysis31 • Entity Mapping by Co-Occurrence Analysis Keyterm / User Tag Truman Eisenhower Potsdam Inauguration Context Weight(Harry S. Truman): 0.87 Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  32. 32. Semantic Search32 • Core Components of Mediaglobe‘s Semantic Search • Creation of a Semantic Search Index • Query String Mapping • Query String Refinement • Facetted Search • Search by Timeline • Geographical Search • Exploratory Search... Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  33. 33. Explorative und Semantische Suche mit Mediaglobe33 • Semantic Technologies & Multimedia Retrieval • Projekt Mediaglobe • Semantische Suche in audiovisuellen Daten • Audiovisuelle Analyse und Metadatengenerierung • Semantische Analyse • Explorative Suche Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  34. 34. Explorative Suche34 Information und wo/wie man sie findet • ...früher ging man z.B. in die Bibliothek Ich suche das Buch „Brave New World“ von Aldous Huxley in der ersten in Deutschland erschienenen Ausgabe... Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  35. 35. Explorative Suche35 Information und wo/wie man sie findet • ...früher ging man z.B. in die Bibliothek Ich suche das Buch „Brave New World“ von Aldous Huxley in der ersten in Deutschland erschienenen Ausgabe... Brave New World. - Aldous H U X L E Y. - The Albatros Continental Library, 47 (Hamburg usw., Albatros Verlag, 1933) 257 S. 8“ II 1, 2506, 34548 Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  36. 36. Explorative Suche36 Information und wo/wie man sie findet • ...aber was, wenn man nicht genau weiß, was man sucht? Mir hat das Buch „Brave New World“ von Aldous Huxley gefallen und ich möchte Bücher mit ähnlicher Thematik lesen.... Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  37. 37. Explorative Suche37 Explorative Suche • Was, wenn der Benutzer nicht weiß, welchen Suchbegriff er/sie benutzen soll? • Was, wenn der Benutzer komplexere Antworten sucht? • Was, wenn er/sie das Wissensgebiet, über das er sich informieren will, nicht (gut) kennt? • Was, wenn er/sie wissen möchte, welche Dokumente es insgesamt zu einem speziellen Thema in einem Repository gibt? • Das Problem ist nicht neu.... • ...,Stöbern‘ statt ,Suchen‘ • ...etwas ,zufällig‘ finden (Serendipity) • ...einen Überblick gewinnen Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  38. 38. Explorative Suche38 ■ How to Explore the Web of Data? http://dbpedia.org/page/Aldous_Huxley dbpedia:Aldous_Huxley Wie soll das semantische Netzwerk um dbpedia:Aldous_Huxley herum durchsucht werden? Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  39. 39. Explorative Suche39 ■ How to Explore the Web of Data? H.G. Wells Aldous Huxley George Orwell dbpedia:ontology/influences dbpedia:ontology/influences rdfs:type rdfs:type rdfs:type Yago:EnglishScienceFictionWriters Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  40. 40. Explorative Suche40 Aldous Huxley George Orwell Kurt Vonnegut dbpedia:ontology/influences dbpedia:ontology/influences dbpedia:notableWorks dbpedia:notableWorks Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  41. 41. Explorative Suche41 ■ Problem: Was ist eigentlich wichtig? • Linked Data beinhaltet ungewichtetes Wissen • ungewichtet = keine Unterscheidung, ob wichtig oder unwichtig • z.B.., Aldous Huxley • > 600 Fakten (RDF-triples) • > 80 Eigenschaften (properties) • keine Reihenfolge Aldous Huxley • keine Relevanzbewertungen • Entwicklung von heuristischen Verfahren zur Relevanzbewertung von Linked Data Fakten • semantische Graphenanalyse • statistische Verfahren http://dbpedia.org/page/Aldous_Huxley Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  42. 42. 42 Waitelonis, Sack: Augmenting Video Search with Linked Open Data, http://mediaglobe.yovisto.com:8080/ in Proc. I-Semantics , Graz 2009. Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  43. 43. Explorative Suche43 Innovative User Interfaces Exploratives Suchkonzept Aktivierte Facetten + Vorschläge + geografische Suche + zeitbasierte Suche Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  44. 44. Explorative Suche44 Innovative User Interfaces Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010
  45. 45. Explorative und Semantische Suche mit Mediaglobe45 • Semantic Technologies & Multimedia Retrieval • Projekt Mediaglobe • Semantische Suche in audiovisuellen Daten • Audiovisuelle Analyse und Metadatengenerierung • Semantische Analyse • Explorative Suche k f ür t! D an am k ei Viel en er ks A u fm Ih re Dr. Harald Sack, Explorative und Semantische Suche in Mediaglobe, IRT Symposium, 1.-2. Dezember 2010, MünchenFreitag, 10. Dezember 2010

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