Der Beitrag beschreibt den Stand der Entwicklungen für eine dezentrale Wissensinfrastruktur zu Hochschuldaten, welche Mehrwertdienste für Mensch und Maschine unterstützt. Im Fokus stehen zunächst wenig volatile Daten zu Studiengängen, die aktuell mit hohem Aufwand in den verschiedensten technischen und organisationalen Strukturen vorgehalten werden.
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Prof. Dr. Vera G. Meister, Jonas Jetschni, Sebastian Kreideweiß
Workshop „Hochschule 2027“ im Rahmen der INFORMATIK 2017, Technische Universität Chemnitz
Dezentrale Wissensinfrastruktur zu Hochschuldaten
Für Mensch und Maschine • Konzept und Prototyp
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Agenda
▪ Einführung und Motivation
▪ Ausgangssituation
▪ Lösungskonzept Knowledge Graph
▪ Prototypische Implementierung
▪ Ausblick und produktive Implementierung
Dezentrale Wissensinfrastruktur zu Hochschuldaten 05.05.2019
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Ist-Situation Hochschuldaten
Dezentrale Wissensinfrastruktur zu Hochschuldaten
Datenpflege
in x Systemen
• Aufwand
• Inkonsistenzen
• Inhomogenität
Studiengänge
Module
Experten
Veröffentlichungen
05.05.2019
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Agenda
▪ Einführung und Motivation
▪ Ausgangssituation
▪ Lösungskonzept Knowledge Graph
▪ Prototypische Implementierung
▪ Ausblick und produktive Implementierung
Dezentrale Wissensinfrastruktur zu Hochschuldaten 05.05.2019
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Datenbereitstellung und -nutzung and Hochschulen
Dezentrale Wissensinfrastruktur zu Hochschuldaten
Datenanbieter
Medien für die
Datenbereitstellung
Technologien für
die Datennutzung
Datennutzer
Web-Redakteure der
Hochschule
Backend des CMS
der Hochschule
Hochschul-Webseiten
Menschen
(breite Öffentlichkeit)
Hochschul-Verwaltung
Semistrukturierte Daten
(z. B. Excel)
Proprietäre
Datenbanken
Systeme der
öffentlichen Verwaltung
Marketing der
Hochschule
Portalformulare,
E-Mail
Proprietäre
Datenbanken
Systeme der
Portalanbieter
Proprietäre
REST APIs
Webbasierte
Dienste
Portal-Frontend
mit Such- und
Filterfunktionen,
semantisch annotiert
Menschen mit gezieltem
Informationsbedarf
Suchmaschinen
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Portallösung ZEIT Campus
Dezentrale Wissensinfrastruktur zu Hochschuldaten 05.05.2019
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TYPO3; 58%
Unbekannt; 20%
Drupal; 4%
WordPress; 3%
Fiona; 3%
Plone; 3%
Imperia; 2%
25 Weitere; 8%
CMS-basierte Lösungsansätze
Dezentrale Wissensinfrastruktur zu Hochschuldaten
i. Speziell erweiterbarer Rich-Text-Editor,
z. B. für TYPO3 implementiert
ii. PlugIn für Thesaurus-Manager,
z. B. PoolParty-PlugIn für Drupal
iii. Automatische Annotation auf Basis
von Apache Stanbol –
für diverse CMS anwendbar
iv. Semantisches Mapping der
CMS-internen relationalen Daten,
z. B. über D2RQ-Technologie
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Agenda
▪ Einführung und Motivation
▪ Ausgangssituation
▪ Lösungskonzept Knowledge Graph
▪ Prototypische Implementierung
▪ Ausblick und produktive Implementierung
Dezentrale Wissensinfrastruktur zu Hochschuldaten 05.05.2019
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Aggregierte Anforderungen
Dezentrale Wissensinfrastruktur zu Hochschuldaten
1. Die Dateneingabe soll keinen dauerhaft zusätzlichen Aufwand erzeugen; ein Großteil der
redundanten Datenpflegeaufgaben soll eliminiert werden.
2. Die CMS der Hochschulen sollen dabei als initiale Datenquelle eine prominente Rolle spielen.
3. Für die Datenauszeichnung, -speicherung, -weiterverarbeitung und -bereitstellung sollen offene
Standards verwendet werden, die die Semantik der Daten zweifelsfrei transportieren und eine
breite Nachnutzung durch verschiedene Akteure erlauben. Akteure umfassen dabei sowohl
Menschen als auch Maschinen.
4. Das Verlinkungspotenzial zwischen den dezentral eingesammelten Daten soll bestmöglich
ausgeschöpft werden.
5. Die eingesammelten Daten sollen durch geeignete Daten aus offenen Quellen erweitert und
damit auch qualitativ aufgewertet werden.
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Zielarchitektur – abstraktes Modell
Dezentrale Wissensinfrastruktur zu Hochschuldaten
Legende:
prototypisch umgesetzt
in Forschung
externe Strukturen
nur konzipiert
https://edugraph.github.io/architecture/
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Knowledge
Sources
Knowledge
Services
Knowledge Graph
Structured Data
from CMS
DBpedia
Decision Support
Search
...
Information
Hub
WikiData
Unstructered Data
from
Module catalogs
Integration &
Orchestration
Schema Engineering & Information
Knowledge Graph Management
Triple Store
Analysis
Validation
Enrichment
Extraction
Access
LinkedData API
SPARQL Endpoint
...
EduGraph
Preview
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Agenda
▪ Einführung und Motivation
▪ Ausgangssituation
▪ Lösungskonzept Knowledge Graph
▪ Prototypische Implementierung
▪ Ausblick und produktive Implementierung
Dezentrale Wissensinfrastruktur zu Hochschuldaten 05.05.2019
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Erster Entwurf des EduGraph Schemas
Dezentrale Wissensinfrastruktur zu Hochschuldaten 05.05.2019
proprietary schema
elements
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Graph-Erweiterung Hochschuldaten
Dezentrale Wissensinfrastruktur zu Hochschuldaten
▪ vollständig auf schema.org basierend
▪ umfasst die wichtigsten Entitäten
▪ deckt keine fachspezifischen Aspekte ab
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Automatische Bereitstellung strukturierter Daten aus CMS
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Analyse unstrukturierter Daten
Dezentrale Wissensinfrastruktur zu Hochschuldaten 05.05.2019
Analysis Server
Interface
Modulkataloge
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Anreicherung und Integration
Dezentrale Wissensinfrastruktur zu Hochschuldaten 05.05.2019
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Mehrwertdienste zur Wissensbereitstellung
Dezentrale Wissensinfrastruktur zu Hochschuldaten 05.05.2019
EduGraph Preview
Decision Support
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Agenda
▪ Einführung und Motivation
▪ Ausgangssituation
▪ Lösungskonzept Knowledge Graph
▪ Prototypische Implementierung
▪ Ausblick und produktive Implementierung
Dezentrale Wissensinfrastruktur zu Hochschuldaten 05.05.2019
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Weitere TYPO3 Extensions
Dezentrale Wissensinfrastruktur zu Hochschuldaten 05.05.2019
CMS-Seiten Konzepte Relationen Informationsarten
Modul Course, Person
hasPart,
accountablePerson,
associatedMedia
Modulbeschreibungen
Personen
Person,
CreativeWork
author, organizer,
worksFor
Aktivitäten und
Arbeitsergebnisse
Lehrveranstaltungen
Person,
CourseInstance
hasCourseInstance,
instructor,
contributor
Veranstaltungspläne
Publikationen
Person,
CreativeWork
author,
recordedIn
Publikationslisten,
Forschungsthemen
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Weitere Implementierungsmaßnahmen
Dezentrale Wissensinfrastruktur zu Hochschuldaten
1. Entwicklung und Implementierung von Managementstrukturen,
2. Abstimmung und Konsolidierung des Knowledge Graph Schemas und der damit
verbundenen Pflege- und Entwicklungsprozesse,
3. Schaffung einer relevanten Datenbasis durch produktive Implementierungen der
TYPO3-Extension in Hochschul-CMS.
Aktuelle Stakeholder
• TH Brandenburg, Forschungsgruppe BMaKE + ZMPR
• CPS-IT GmbH Berlin + in2code GmbH Rosenheim
• TYPO3 Academic Alliance
• AKWI – Arbeitskreis Wirtschaftsinformatik an Fachhochschulen
• Potentielle „Early Adopters“: THB, HS Mannheim, Uni Ulm, FH Potsdam
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Mehr Informationen: http://bmake.th-brandenburg.de
http://edugraph.github.io/architecture/
Prof. Dr. Vera G. Meister • vera.meister@th-brandenburg.de • +49-175-5634180
Research Group Business Modeling and Knowledge Engineering (BMaKE)