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Information Mining zur semantischen Anreicherung von bestehenden Content-Management-Systemen

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AKWI-Tagung 2104, Regensburg * Begriffsklärung Information Mining * Ausgangssituation: Informationssilos trotz CMS * Konzept forschungsbasierter Lehre * Die Hochschul-Ontologie SUSea * Datenkonvertierung * Anwendung und GUI * Live Demo * Lessons Learned

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Information Mining zur semantischen Anreicherung
von bestehenden Content-Management-Systemen
AKWI-Tagung 2104, Regensburg
Vera G. Meister, Malte Hahnenwald
Jahrestagung der AKWI 2014 · OTH Regensburg · 08.09.2014 Seite
11.09.2014
2
Agenda
 Begriffsklärung Information Mining
 Ausgangssituation: Informationssilos trotz CMS
 Konzept forschungsbasierter Lehre
 Projektbeschreibung
 Projektergebnisse
• Die Hochschul-Ontologie SUSea
• Datenkonvertierung
• Anwendung und GUI
• Live Demo
 Lessons Learned
Meister, Hahnenwald · Information Mining zur semantischen Anreicherung bestehender CMS
Jahrestagung der AKWI 2014 · OTH Regensburg · 08.09.2014 Seite
11.09.2014
3
Begriffsklärung: Information Mining
Data-Mining ist die [halb] automatische Auswertung großer Datenmengen
zur Bestimmung bestimmter Regelmäßigkeiten, Gesetzmäßigkeiten und
verborgener Zusammenhänge.
Information-Mining meint hier die [halb] automatische semantische Anrei-
cherung von vorhandenen Informationen mit dem Ziel der Aufwertung und
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Meister, Hahnenwald · Information Mining zur semantischen Anreicherung bestehender CMS
Quelle: T. H. Davenport, L. Prusak: Working Knowledge: How Organizations
Manage What They Know. Mcgraw-Hill Professional 2000, S. 2 - 4
Daten stellen einen Satz diskreter, objektiver Fakten über
Zustände und Ereignisse dar - ohne inherente Bedeutung,
Bewertung oder Interpretation.
Information kann als Nachricht mit Sender und Empfänger
beschrieben werden. Sie hat eine aus ihrem Zweck abgeleitete
Form und dient der Beeinflussung (Formung) des Empfängers.
Quelle: Duden online
Jahrestagung der AKWI 2014 · OTH Regensburg · 08.09.2014 Seite
11.09.2014
4
Informationssilos trotz CMS
Meister, Hahnenwald · Information Mining zur semantischen Anreicherung bestehender CMS
 Quellen für Unternehmensorganisationen:
 Personen, Gruppen
 andere Organisationen
 diverse betriebliche Anwendungssysteme
 Unterschiedlichste, nicht verbundene mediale Formate, Versionen, Strukturen
 Lösungsansätze: CMS, ECM, Kooperations- und Austauschsysteme
 Problem: Informationsanforderungen unterliegen einem ständigen Wandel
 implementierte Strukturen werden technisch u. / o. fachlich obsolet
 Lösungsansatz: neue, weitere Systeme; System- und Serviceintegration
 Gefahr: auch neue Systeme können sich zu Informationssilos entwickeln,
wenn es keine gemeinsame und zugleich flexible Wissensbasis gibt
Jahrestagung der AKWI 2014 · OTH Regensburg · 08.09.2014 Seite
11.09.2014
5
Konzept forschungsbasierter Lehre
Voraussetzungen
• Grundlagen semantischer Technologien
• Methoden des objektorientierten Software-Engineerings
• Management kooperativer Systeme
Methoden Seminare und kooperatives Entwicklungsprojekt
Lernziele
• Sie verstehen die Herausforderungen und kennen das
Aufgabenspektrum in semantischen Entwicklungsprojekten.
• Sie verfügen über grundlegende Erfahrungen in der
Entwicklung semantischer Anwendungen.
Lerninhalte
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• Management von Ontologie-Lebenszyklen
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Prüfungsform Technischer Report und Präsentation
Meister, Hahnenwald · Information Mining zur semantischen Anreicherung bestehender CMS
Jahrestagung der AKWI 2014 · OTH Regensburg · 08.09.2014 Seite
11.09.2014
6
Projektbeschreibung
Projektziele
Praktischer Nutzen: Entwicklung und Dokumentation eines praktikablen
Lösungsansatzes zur maschinellen und damit effektiven und effizienten
Erfassung, Verarbeitung, Verknüpfung und bedarfsgerechten Präsentation von
Hochschulinformationen auf Basis der Daten im Hochschulweb.
Didaktischer Nutzen: Entwicklung von berufspraktischen Kompetenzen in der
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Projektteam
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Entwicklerrollen: Ontologie-Entwickler, Datenbank-Entwickler, Anwendungs-
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Meister, Hahnenwald · Information Mining zur semantischen Anreicherung bestehender CMS
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  • 1. Information Mining zur semantischen Anreicherung von bestehenden Content-Management-Systemen AKWI-Tagung 2104, Regensburg Vera G. Meister, Malte Hahnenwald
  • 2. Jahrestagung der AKWI 2014 · OTH Regensburg · 08.09.2014 Seite 11.09.2014 2 Agenda  Begriffsklärung Information Mining  Ausgangssituation: Informationssilos trotz CMS  Konzept forschungsbasierter Lehre  Projektbeschreibung  Projektergebnisse • Die Hochschul-Ontologie SUSea • Datenkonvertierung • Anwendung und GUI • Live Demo  Lessons Learned Meister, Hahnenwald · Information Mining zur semantischen Anreicherung bestehender CMS
  • 3. Jahrestagung der AKWI 2014 · OTH Regensburg · 08.09.2014 Seite 11.09.2014 3 Begriffsklärung: Information Mining Data-Mining ist die [halb] automatische Auswertung großer Datenmengen zur Bestimmung bestimmter Regelmäßigkeiten, Gesetzmäßigkeiten und verborgener Zusammenhänge. Information-Mining meint hier die [halb] automatische semantische Anrei- cherung von vorhandenen Informationen mit dem Ziel der Aufwertung und Wiederverwendung auf der Basis maschinenlesbarer Bedeutungsstrukturen. Meister, Hahnenwald · Information Mining zur semantischen Anreicherung bestehender CMS Quelle: T. H. Davenport, L. Prusak: Working Knowledge: How Organizations Manage What They Know. Mcgraw-Hill Professional 2000, S. 2 - 4 Daten stellen einen Satz diskreter, objektiver Fakten über Zustände und Ereignisse dar - ohne inherente Bedeutung, Bewertung oder Interpretation. Information kann als Nachricht mit Sender und Empfänger beschrieben werden. Sie hat eine aus ihrem Zweck abgeleitete Form und dient der Beeinflussung (Formung) des Empfängers. Quelle: Duden online
  • 4. Jahrestagung der AKWI 2014 · OTH Regensburg · 08.09.2014 Seite 11.09.2014 4 Informationssilos trotz CMS Meister, Hahnenwald · Information Mining zur semantischen Anreicherung bestehender CMS  Quellen für Unternehmensorganisationen:  Personen, Gruppen  andere Organisationen  diverse betriebliche Anwendungssysteme  Unterschiedlichste, nicht verbundene mediale Formate, Versionen, Strukturen  Lösungsansätze: CMS, ECM, Kooperations- und Austauschsysteme  Problem: Informationsanforderungen unterliegen einem ständigen Wandel  implementierte Strukturen werden technisch u. / o. fachlich obsolet  Lösungsansatz: neue, weitere Systeme; System- und Serviceintegration  Gefahr: auch neue Systeme können sich zu Informationssilos entwickeln, wenn es keine gemeinsame und zugleich flexible Wissensbasis gibt
  • 5. Jahrestagung der AKWI 2014 · OTH Regensburg · 08.09.2014 Seite 11.09.2014 5 Konzept forschungsbasierter Lehre Voraussetzungen • Grundlagen semantischer Technologien • Methoden des objektorientierten Software-Engineerings • Management kooperativer Systeme Methoden Seminare und kooperatives Entwicklungsprojekt Lernziele • Sie verstehen die Herausforderungen und kennen das Aufgabenspektrum in semantischen Entwicklungsprojekten. • Sie verfügen über grundlegende Erfahrungen in der Entwicklung semantischer Anwendungen. Lerninhalte • Integrierte semantische Entwicklungsumgebungen • Ontology Engineering:  Analyse - Design - Implementierung - Deployment • Management von Ontologie-Lebenszyklen • Managementmethoden semantischer Entwicklungsprojekte Prüfungsform Technischer Report und Präsentation Meister, Hahnenwald · Information Mining zur semantischen Anreicherung bestehender CMS
  • 6. Jahrestagung der AKWI 2014 · OTH Regensburg · 08.09.2014 Seite 11.09.2014 6 Projektbeschreibung Projektziele Praktischer Nutzen: Entwicklung und Dokumentation eines praktikablen Lösungsansatzes zur maschinellen und damit effektiven und effizienten Erfassung, Verarbeitung, Verknüpfung und bedarfsgerechten Präsentation von Hochschulinformationen auf Basis der Daten im Hochschulweb. Didaktischer Nutzen: Entwicklung von berufspraktischen Kompetenzen in der Fachdomäne Semantische Technologien und in strukturierter Projektarbeit in verteilten Teams. Kennenlernen einschlägiger Entwicklungs- und Management- Frameworks sowie relevanter Tools. Projektteam Führungsrollen: Projektmanager, Product Owner (Stud.), Senior Expertin (Doz.) Entwicklerrollen: Ontologie-Entwickler, Datenbank-Entwickler, Anwendungs- Entwickler, Web-Designerin, Content-Entwickler Meister, Hahnenwald · Information Mining zur semantischen Anreicherung bestehender CMS
  • 7. Jahrestagung der AKWI 2014 · OTH Regensburg · 08.09.2014 Seite 11.09.2014 7 Anforderungen Semantische Datenbasis: SPARQL abfragbares RDF Aktualität der Informationen: Zugriff auf CMS Daten Zusammengehörige Informationen verbinden: Ontologie Flexibilität der Lösung: Einfache Erweiterung und Anpassung Beibehalten vorhandener Architektur: keine Änderungen an DB & Co Funktionierende Suche: Sämtliche Inhalte durchsuchen und filtern Ansprechende Oberfläche: Einheitliches und übersichtliches Design Meister, Hahnenwald · Information Mining zur semantischen Anreicherung bestehender CMS
  • 8. Jahrestagung der AKWI 2014 · OTH Regensburg · 08.09.2014 Seite 11.09.2014 8 Projektergebnisse: Die SUSea-Ontologie Meister, Hahnenwald · Information Mining zur semantischen Anreicherung bestehender CMS
  • 9. Jahrestagung der AKWI 2014 · OTH Regensburg · 08.09.2014 Seite 11.09.2014 9 Datenkonvertierung und -anreicherung Untersuchung der Ausgangs-Datenbank (RDB) - Diffuse CMS Struktur verstehen - Merkmale identifizieren um Klassen zu unterscheiden Wahl der Technologie - SPARQL abfragbares RDF - Triple Store vs. virtuellen Triple Store -> D2RQ Verbindung zur Ontologie - Verwendung bekannter Namensräume (org1, foaf2, iswc3) und Eigenentwicklung - Mapping von DB Inhalten auf Ontologie-Struktur 1:Organisation <http://www.w3.org/ns/org#>; 2: Personen <http://xmlns.com/foaf/0.1> ; 3: Aktivitäten<http://annotation.semanticweb.org/iswc/iswc.daml#> Meister, Hahnenwald · Information Mining zur semantischen Anreicherung bestehender CMS
  • 10. Jahrestagung der AKWI 2014 · OTH Regensburg · 08.09.2014 Seite 11.09.2014 10 Anwendung Meister, Hahnenwald · Information Mining zur semantischen Anreicherung bestehender CMS 11.09.2014 10 RDB D2RQ Engine - Mapping D2R Server SPARQL Ontology JenaRDF Suche / Faceted Browsing
  • 11. Jahrestagung der AKWI 2014 · OTH Regensburg · 08.09.2014 Seite 11.09.2014 11 Grafische Benutzeroberfläche Meister, Hahnenwald · Information Mining zur semantischen Anreicherung bestehender CMS 11.09.2014 11
  • 12. Jahrestagung der AKWI 2014 · OTH Regensburg · 08.09.2014 Seite Live Demo anhand eines Use Cases 11.09.2014 12 Meister, Hahnenwald · Information Mining zur semantischen Anreicherung bestehender CMS  Ein Kollege möchte sich über alle Lehrveranstaltungen eines/r Professors/in des Fachbereichs Wirtschaft informieren.  Fall 1: Zugang über die FH-Webseiten. • Informationen sind zwar vorhanden, jedoch extrem schwer auffindbar. Im Grunde sind Insider-Kenntnisse notwendig.  Fall 2: Zugang über SUSea-Portal. • Informationen sind auf einen Klick abrufbar, dabei wird auf dieselbe Datenbank zugegriffen, wie in Fall 1.
  • 13. Jahrestagung der AKWI 2014 · OTH Regensburg · 08.09.2014 Seite 11.09.2014 13 Lessons Learned 1. Die Nutzbarkeit automatischer Tools zur Konvertierung relationaler Daten- banken in RDF-Triples kann auf Grund der spezifischen Struktur des Quell- systems eingeschränkt sein. Je nach Quellsystem sind die [halb] automati- schen Methoden anzupassen. 2. Zur Verbesserung des Informationszugangs müssen etablierte und weit- verbreitete Systeme in Unternehmen und Organisationen nicht zwingend ersetzt werden. 3. Durch die Implementierung einer semantischen Anwendung auf Basis von Standard-Technologien werden hochwertige, semantische Datenstrukturen erzeugt, die in neuen Systemen leicht wiederverwendet werden können. 4. Sowohl die Vorgehensweise im Projekt als auch bestimmte Ergebnisse oder Teilergebnisse sind grundsätzlich auf weitere (Alt)systeme in der Organisa- tion aber auch auf ähnliche Herausforderungen in KMU übertragbar. Meister, Hahnenwald · Information Mining zur semantischen Anreicherung bestehender CMS
  • 14. Fachbereich Wirtschaft Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Vera G. Meister Malte Hahnewald vera.meister@fh-brandenburg.de hahnenwald@fh-brandenburg.de
  • 15. Jahrestagung der AKWI 2014 · OTH Regensburg · 08.09.2014 Seite 11.09.2014 15 Zugriffssteuerung über D2RQ Meister, Hahnenwald · Information Mining zur semantischen Anreicherung bestehender CMS