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Steffen Staab Ontologien und Semantic Web 1Institute for Web Science and Technologies · University of Koblenz-Landau, Germany
Web and Internet Science Group · ECS · University of Southampton, UK &
Ontologien und Semantic Web
Terminologietag, 17. August 2017
Steffen Staab
@ststaab
http://west.uni-koblenz.de
http://wais.soton.ac.uk
Steffen Staab Ontologien und Semantic Web 2
Aus: Petra Drewer, François Massion, Donatella Pulitano. Was
haben Wissensmodellierung, Wissensstrukturierung, künstliche
Intelligenz und Terminologie miteinander zu tun?
http://dttev.org/DIT/168-was-haben-wissensmodellierung-wissensstrukturierung-kuenstliche-
%20%20intelligenz-und-terminologie-miteinander-zu-tun.html
Beispiel
Steffen Staab Ontologien und Semantic Web 3
• Ist jede Rollkugelmaus eine Maus?
• Wo finde ich eine „Serielle Rollkugelmaus?“
• Gibt es eine kabellose, serielle Maus?
Beispielresultat & Probleme
Steffen Staab Ontologien und Semantic Web 4
Top-Down Entwicklung einer Maus-Terminologie
OWL - Web Ontology Language
Bewegungs-
sensor
• Rollkugel-
sensor
– Mechan. R
– Kapaz. R.
• Optischer
Sensor
Schnittstelle
• Kabel-
gebundene S.
– USB S.
– Serielle S.
– ...
• Drahtlose S.
– Bluetooth S.
– Wlan S.
Mehrere (oft atomare) Begriffshierarchien
...
W3C recommendation
Steffen Staab Ontologien und Semantic Web 5
• Alle Terminologie ist Logik – seit Aristoteles
• „istUnterklasseVon“:
Rollkugelsensor ⊑ Sensor
• “ist genau“ ≡
„und“ ⊓
„hatAttribut“ ∃
Rollkugelmaus ≡ Maus ⊓ ∃hat.Rollkugelsensor
• „Nur“ ∀
Negation/Komplement ¬
KabelloseMaus ≡ Maus ⊓ ∀hat.¬KabelgebundeneSchnittstelle
OWL – Einige wichtige Elemente
Steffen Staab Ontologien und Semantic Web 6
OWL - Web Ontology Language
Maus
• Rollkugelmaus
• Optische Maus
– Opt. drahtlose
Maus
– ...
Bewegungs-
sensor
• Rollkugel-
sensor
– Mechan. R
– Kapaz. R.
• Optischer
Sensor
Schnittstelle
• Kabel-
gebundene S.
– USB S.
– Serielle S.
– ...
• Drahtlose S.
– Bluetooth S.
– Wlan S.
Komplexe Begriffsheterarchie wird durch
Komposition anderer Begriffe präzise definiert
...
Steffen Staab Ontologien und Semantic Web 7
• Ist jede Rollkugelmaus eine Maus?
Ja, weil: Rollkugelmaus ≡ Maus ⊓ ∃hat.Rollkugelsensor
• Wo finde ich eine „Serielle Rollkugelmaus?“
Neu definieren
SerielleRollkugelmaus ≡ Maus ⊓ ∃hat.Rollkugelsensor ⊓
∃hat.SerielleSchnittstelle
• Gibt es eine Kabellose, serielle Maus?
Nein, weil eine serielle Schnittstelle eine
kabelgebundene Schnittstelle ist und eine kabellose
Maus eine solche nicht haben darf
Anwendung von OWL
Steffen Staab Ontologien und Semantic Web 8
Bottom-Up Entwicklung einer Maus-Terminologie
Ein formaler Begriff B=(M,O) hat
• Intention: Menge von Merkmalen M
• Extension: Menge von Objekten O
so dass alle Objekte in O alle Merkmale in M haben und in
O alle Objekte sind, die diese Merkmale haben
Formale Begriffsanalyse
Maus Rollkugelmaus Optische Maus ... Bewegungssensor Rollkugelsensor Optiksensor
Logitech R67 x x x x x
Sony ZZZ x x x x
Apple Mouse x x x x
PalmTech 42 x x x x
Zikko Z2 x x x x
Steffen Staab Ontologien und Semantic Web 9
B1=({Maus,Rollkugelmaus,Bew.sensor,Rollkugels.},{PalmTech42,Zikko Z2})
B2=({Maus,Bew.sensor.},{Logitech R67, Sony ZZZ, Apple Mouse,
PalmTech42,Zikko Z2})
sind formale Begriffe und
B1 ist ein Unterbegriff von B2
weil O1 ⊂ O2 und M1⊃M2
Formale Begriffsanalyse
Maus Rollkugelmaus Optische Maus ... Bewegungssensor Rollkugelsensor Optiksensor
Logitech R67 x x x x x
Sony ZZZ x x x x
Apple Mouse x x x x
PalmTech 42 x x x x
Zikko Z2 x x x x
Steffen Staab Ontologien und Semantic Web 10
• Viele Ontologien, die sich ergänzen
• Repräsentations- und Austauschformate: RDF, OWL
• Beispiele:
– FOAF – Friend of a Friend: Beschreibung von Personen
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Ontologien im Semantic Web
Steffen Staab Ontologien und Semantic Web 11
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and Richard Cyganiak.
http://lod-cloud.net/"
Steffen Staab Ontologien und Semantic Web 12
• Nicola Guarino, Daniel Oberle, Steffen Staab:
What Is an Ontology?
Handbook on Ontologies 2009: 1-17
• Methodologien für die Entwicklung von Ontologien
– Von Anforderungen bis zur Wartung
• Werkzeuge:
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• Zugriff auf Daten mit Hilfe von Ontologien
• Multilingual/crosslingual ontologies, z.B. Arbeiten von
Philipp Cimiano
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Ontologien und Semantic Web - Impulsvortrag Terminologietag

  • 1. Steffen Staab Ontologien und Semantic Web 1Institute for Web Science and Technologies · University of Koblenz-Landau, Germany Web and Internet Science Group · ECS · University of Southampton, UK & Ontologien und Semantic Web Terminologietag, 17. August 2017 Steffen Staab @ststaab http://west.uni-koblenz.de http://wais.soton.ac.uk
  • 2. Steffen Staab Ontologien und Semantic Web 2 Aus: Petra Drewer, François Massion, Donatella Pulitano. Was haben Wissensmodellierung, Wissensstrukturierung, künstliche Intelligenz und Terminologie miteinander zu tun? http://dttev.org/DIT/168-was-haben-wissensmodellierung-wissensstrukturierung-kuenstliche- %20%20intelligenz-und-terminologie-miteinander-zu-tun.html Beispiel
  • 3. Steffen Staab Ontologien und Semantic Web 3 • Ist jede Rollkugelmaus eine Maus? • Wo finde ich eine „Serielle Rollkugelmaus?“ • Gibt es eine kabellose, serielle Maus? Beispielresultat & Probleme
  • 4. Steffen Staab Ontologien und Semantic Web 4 Top-Down Entwicklung einer Maus-Terminologie OWL - Web Ontology Language Bewegungs- sensor • Rollkugel- sensor – Mechan. R – Kapaz. R. • Optischer Sensor Schnittstelle • Kabel- gebundene S. – USB S. – Serielle S. – ... • Drahtlose S. – Bluetooth S. – Wlan S. Mehrere (oft atomare) Begriffshierarchien ... W3C recommendation
  • 5. Steffen Staab Ontologien und Semantic Web 5 • Alle Terminologie ist Logik – seit Aristoteles • „istUnterklasseVon“: Rollkugelsensor ⊑ Sensor • “ist genau“ ≡ „und“ ⊓ „hatAttribut“ ∃ Rollkugelmaus ≡ Maus ⊓ ∃hat.Rollkugelsensor • „Nur“ ∀ Negation/Komplement ¬ KabelloseMaus ≡ Maus ⊓ ∀hat.¬KabelgebundeneSchnittstelle OWL – Einige wichtige Elemente
  • 6. Steffen Staab Ontologien und Semantic Web 6 OWL - Web Ontology Language Maus • Rollkugelmaus • Optische Maus – Opt. drahtlose Maus – ... Bewegungs- sensor • Rollkugel- sensor – Mechan. R – Kapaz. R. • Optischer Sensor Schnittstelle • Kabel- gebundene S. – USB S. – Serielle S. – ... • Drahtlose S. – Bluetooth S. – Wlan S. Komplexe Begriffsheterarchie wird durch Komposition anderer Begriffe präzise definiert ...
  • 7. Steffen Staab Ontologien und Semantic Web 7 • Ist jede Rollkugelmaus eine Maus? Ja, weil: Rollkugelmaus ≡ Maus ⊓ ∃hat.Rollkugelsensor • Wo finde ich eine „Serielle Rollkugelmaus?“ Neu definieren SerielleRollkugelmaus ≡ Maus ⊓ ∃hat.Rollkugelsensor ⊓ ∃hat.SerielleSchnittstelle • Gibt es eine Kabellose, serielle Maus? Nein, weil eine serielle Schnittstelle eine kabelgebundene Schnittstelle ist und eine kabellose Maus eine solche nicht haben darf Anwendung von OWL
  • 8. Steffen Staab Ontologien und Semantic Web 8 Bottom-Up Entwicklung einer Maus-Terminologie Ein formaler Begriff B=(M,O) hat • Intention: Menge von Merkmalen M • Extension: Menge von Objekten O so dass alle Objekte in O alle Merkmale in M haben und in O alle Objekte sind, die diese Merkmale haben Formale Begriffsanalyse Maus Rollkugelmaus Optische Maus ... Bewegungssensor Rollkugelsensor Optiksensor Logitech R67 x x x x x Sony ZZZ x x x x Apple Mouse x x x x PalmTech 42 x x x x Zikko Z2 x x x x
  • 9. Steffen Staab Ontologien und Semantic Web 9 B1=({Maus,Rollkugelmaus,Bew.sensor,Rollkugels.},{PalmTech42,Zikko Z2}) B2=({Maus,Bew.sensor.},{Logitech R67, Sony ZZZ, Apple Mouse, PalmTech42,Zikko Z2}) sind formale Begriffe und B1 ist ein Unterbegriff von B2 weil O1 ⊂ O2 und M1⊃M2 Formale Begriffsanalyse Maus Rollkugelmaus Optische Maus ... Bewegungssensor Rollkugelsensor Optiksensor Logitech R67 x x x x x Sony ZZZ x x x x Apple Mouse x x x x PalmTech 42 x x x x Zikko Z2 x x x x
  • 10. Steffen Staab Ontologien und Semantic Web 10 • Viele Ontologien, die sich ergänzen • Repräsentations- und Austauschformate: RDF, OWL • Beispiele: – FOAF – Friend of a Friend: Beschreibung von Personen – SIOC: Beschreibung von Social Media – Sensor Network O.: Beschreibung von Sensoren – GoodRelations: Beschreibung von Produkten Ontologien im Semantic Web
  • 11. Steffen Staab Ontologien und Semantic Web 11 Linked open data "Linking Open Data cloud diagram 2017, by Andrejs Abele, John P. McCrae, Paul Buitelaar, Anja Jentzsch and Richard Cyganiak. http://lod-cloud.net/"
  • 12. Steffen Staab Ontologien und Semantic Web 12 • Nicola Guarino, Daniel Oberle, Steffen Staab: What Is an Ontology? Handbook on Ontologies 2009: 1-17 • Methodologien für die Entwicklung von Ontologien – Von Anforderungen bis zur Wartung • Werkzeuge: – Ontologieeditoren – Ontology Reasoner • Zugriff auf Daten mit Hilfe von Ontologien • Multilingual/crosslingual ontologies, z.B. Arbeiten von Philipp Cimiano Was alles nicht gesagt wurde