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Semantic Web f¨ur Menschen wie du und ich
—
benutzerfreundliche Anwendung
semantischer Technologien
Tobias Kuhn
Institut f¨ur Informatik
Universit¨at Z¨urich
16. KnowTalk
1. Februar 2011
KnowGravity Inc., Z¨urich
Einleitung
In diesem Vortrag geht es um die Kombination zweier Themen:
– Semantic Web und semantische Technologien im Allgemeinen
— Intuitive und nat¨urliche Benutzerschnittstellen
Behauptung:
Punkt — ist eine Voraussetzung f¨ur die erfolgreiche
Anwendung von Punkt –.
Tobias Kuhn, Universit¨at Z¨urich Semantic Web f¨ur Menschen wie du und ich KnowTalk, 1.2.2011, Z¨urich 2 / 15
Was versteht man unter dem “Semantic Web”?
“Most of the Web’s content today is designed for humans to
read, not for computer programs to manipulate meaningfully”
“The Semantic Web is not a separate Web but an extension of
the current one, in which information is given well-defined
meaning”
(Tim Berners-Lee und andere, 2001)
“This simple idea, however, remains largely unrealized”
(Tim Berners-Lee und andere, 2006)
Tobias Kuhn, Universit¨at Z¨urich Semantic Web f¨ur Menschen wie du und ich KnowTalk, 1.2.2011, Z¨urich 3 / 15
Semantic Web: Beispiel
Beispiel mit Bezug zum letzten KnowTalk zu Produktpaketen:
• Mehrere Unternehmen bieten ¨ahnliche Produktpakete an
• Web-Seiten mit Informationen zu den Produktpaketen
Wie verhalten sich Anbieter und Kunde?
• Heute:
• Der Anbieter definiert seine Angebote und bewirbt sie auf seinen
Web-Seiten
• Der Kunde muss die Web-Seiten der Anbieter durchforsten
• Semantic Web:
• Der Anbieter definiert sein Angebot aufgrund dynamischer
Regeln, und ver¨offentlicht das Angebot in standardisierter und
computer-interpretierbarer Form
• Der Kunde benutzt ein Programm, das die passenden Angebote
automatisch findet, vergleicht, und evt. sogar kauft
Tobias Kuhn, Universit¨at Z¨urich Semantic Web f¨ur Menschen wie du und ich KnowTalk, 1.2.2011, Z¨urich 4 / 15
Semantic-Web-Technologien
Eine ganze Reihe von Technologien wurde in den letzten Jahren f¨ur
das Semantic Web entwickelt und angewandt:
• Sprachen f¨ur die Definition von Fakten und Regeln (z.B. RDF,
OWL, SWRL, RuleML, SBVR, Prolog)
• Anfragesprachen (z.B. SPARQL)
• “Reasoner” und Regelsysteme f¨ur automatisches Schlussfolgern
und Ausf¨uhren von Regeln (z.B. FaCT++, RacerPro,
OntoBroker, Pellet)
• Ontologie-Editoren (z.B. Prot´eg´e, NeOn)
Diese Technologien k¨onnen auch ausserhalb des Semantic Webs sehr
n¨utzlich sein.
Tobias Kuhn, Universit¨at Z¨urich Semantic Web f¨ur Menschen wie du und ich KnowTalk, 1.2.2011, Z¨urich 5 / 15
Ontologien
Die Semantic-Web-Technologien erm¨oglichen die Definition,
Verwaltung und Anwendung von Ontologien.
Was sind Ontologien und wozu sind sie n¨utzlich?
Eine Ontologie ...
• ... ist eine Weiterentwicklung eines kontrollierten Vokabulars
• ... definiert in formaler Weise die Objekte und deren Relationen
eines gegebenen Anwendungsgebiets
• ... soll einen h¨oheren Grad an Automation erm¨oglichen (z.B. die
automatische Ausf¨uhrung von Regeln)
Tobias Kuhn, Universit¨at Z¨urich Semantic Web f¨ur Menschen wie du und ich KnowTalk, 1.2.2011, Z¨urich 6 / 15
Formale Sprachen versus nat¨urliche Sprachen
Problem:
• Computer verwenden formale Sprachen (Programmiersprachen,
Anfragesprachen, Logiksprachen etc.), die schwierig anzuwenden
sind f¨ur Menschen ohne fundierte Ausbildung
• Menschen verwenden nat¨urliche Sprachen (Deutsch, Englisch
etc.), die von Computern nur sehr unzuverl¨assig interpretiert
werden k¨onnen
L¨osung: Verwendung von kontrollierter nat¨urlicher Sprache (CNL)
• sieht wie nat¨urliche Sprache aus
• enth¨alt Einschr¨ankungen, die die automatische Interpretation
durch Computer erlauben
Tobias Kuhn, Universit¨at Z¨urich Semantic Web f¨ur Menschen wie du und ich KnowTalk, 1.2.2011, Z¨urich 7 / 15
Beispiel
Beispiel aus dem letzten KnowTalk zu Produktpaketen:
Alle Produktangebote, die im Duo Pack enthalten sind, sind
auch im Trio Pack enthalten.
In einer Semantic-Web-Sprache (OWL in Manchester-Syntax):
product offer and some (inverse contain) Duo Pack
SubClassOf some (inverse contain) Trio Pack
In einer kontrollierten nat¨urlichen Sprache (ACE):
The Trio Pack contains every product offer that the Duo
Pack contains.
Tobias Kuhn, Universit¨at Z¨urich Semantic Web f¨ur Menschen wie du und ich KnowTalk, 1.2.2011, Z¨urich 8 / 15
• AceWiki ist ein Wiki (wie z.B. Wikipedia)
• Artikel sind in ACE geschrieben
• Der Inhalt wird automatisch in eine Semantic-Web-Sprache
(OWL) ¨ubersetzt
• Ein Semantic-Web-Reasoner (FaCT++) ist integriert:
• Konsistenzpr¨ufung
• Beantwortung von Fragen (formuliert in ACE)
• Extraktion von Wort-Hierarchien
• Spezieller Editor um syntaktisch korrekte ACE S¨atze zu erstellen
Tobias Kuhn, Universit¨at Z¨urich Semantic Web f¨ur Menschen wie du und ich KnowTalk, 1.2.2011, Z¨urich 9 / 15
AceWiki-Demo
Tobias Kuhn, Universit¨at Z¨urich Semantic Web f¨ur Menschen wie du und ich KnowTalk, 1.2.2011, Z¨urich 10 / 15
Evaluation
Verschiedene Experimente zeigen:
• Kontrollierte nat¨urliche Sprachen (CNL) sind einfacher zu
verstehen als andere formale Sprachen
• Zudem ben¨otigen sie weniger Lernzeit und werden von
Benutzern bevorzugt
• CNL-Systeme sind einfach zu bedienen, selbst f¨ur Benutzer ohne
Informatik-Hintergrund und ohne Einarbeitungszeit
• Auch bei Benutzern mit Erfahrung in formalen Sprachen zeigen
sich die Vorteile von CNL-Systemen
Tobias Kuhn, Universit¨at Z¨urich Semantic Web f¨ur Menschen wie du und ich KnowTalk, 1.2.2011, Z¨urich 11 / 15
Kontrollierte nat¨urliche Sprache im
Unternehmen?
Bis jetzt haben kontrollierte nat¨urliche Sprachen haupts¨achlich im
akademischen Bereich Verwendung gefunden.
Die Zeit ist reif f¨ur den operativen Einsatz!
Das Potential ist gross:
• Immer h¨oher werdender Grad an Automation
• Die Kommunikation zwischen Mensch und Computer wird
immer komplexer
• Die meisten Leute haben keine Erfahrung mit formalen Sprachen
Tobias Kuhn, Universit¨at Z¨urich Semantic Web f¨ur Menschen wie du und ich KnowTalk, 1.2.2011, Z¨urich 12 / 15
Anwendung kontrollierter nat¨urlicher Sprache in
Unternehmen
Erfolgsversprechendes Anwendungsgebiet:
• Verschiedene Arten von Objekten, die in verschiedenen (nicht allzu
komplexen) Relationen zueinander stehen
• H¨aufige ¨Anderungen durch Nicht-Informatiker
• Nutzen durch automatische Ausf¨uhrung von einfachen Regeln
• Beispiele: Produktpakete, Vertr¨age, Service Level Agreements,
Preispl¨ane, Logistik, Projektmanagement, Marketing
Erfolgsversprechende Anwendung:
• Basierend auf erprobten Technologien (z.B. Semantic-Web-
Technologien)
• Eigene kontrollierte nat¨urliche Sprache, massgescheidert auf das
Anwendungsgebiet (z.B. inspiriert von ACE)
• Benutzerfreundlicher Editor
Tobias Kuhn, Universit¨at Z¨urich Semantic Web f¨ur Menschen wie du und ich KnowTalk, 1.2.2011, Z¨urich 13 / 15
Fazit
Das Semantic Web hat bis jetzt noch nicht stattgefunden
• Es sind aber einige n¨utzliche Technologien daraus
hervorgegangen
• Die Benutzerinteraktion bleibt ein grosses Problem
Kontrollierte nat¨urliche Sprachen k¨onnen die L¨osung sein
• Solche Sprachen sind einfacher zu verstehen und zu benutzen als
andere formale Sprachen
• Der Einsatz in Unternehmen birgt grosses Potential
Tobias Kuhn, Universit¨at Z¨urich Semantic Web f¨ur Menschen wie du und ich KnowTalk, 1.2.2011, Z¨urich 14 / 15
Weitere Informationen
ACE:
http://attempto.ifi.uzh.ch/site/
AceWiki:
http://attempto.ifi.uzh.ch/acewiki/
Tobias Kuhn, Universit¨at Z¨urich Semantic Web f¨ur Menschen wie du und ich KnowTalk, 1.2.2011, Z¨urich 15 / 15

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Semantic Web für Menschen wie du und ich

  • 1. Semantic Web f¨ur Menschen wie du und ich — benutzerfreundliche Anwendung semantischer Technologien Tobias Kuhn Institut f¨ur Informatik Universit¨at Z¨urich 16. KnowTalk 1. Februar 2011 KnowGravity Inc., Z¨urich
  • 2. Einleitung In diesem Vortrag geht es um die Kombination zweier Themen: – Semantic Web und semantische Technologien im Allgemeinen — Intuitive und nat¨urliche Benutzerschnittstellen Behauptung: Punkt — ist eine Voraussetzung f¨ur die erfolgreiche Anwendung von Punkt –. Tobias Kuhn, Universit¨at Z¨urich Semantic Web f¨ur Menschen wie du und ich KnowTalk, 1.2.2011, Z¨urich 2 / 15
  • 3. Was versteht man unter dem “Semantic Web”? “Most of the Web’s content today is designed for humans to read, not for computer programs to manipulate meaningfully” “The Semantic Web is not a separate Web but an extension of the current one, in which information is given well-defined meaning” (Tim Berners-Lee und andere, 2001) “This simple idea, however, remains largely unrealized” (Tim Berners-Lee und andere, 2006) Tobias Kuhn, Universit¨at Z¨urich Semantic Web f¨ur Menschen wie du und ich KnowTalk, 1.2.2011, Z¨urich 3 / 15
  • 4. Semantic Web: Beispiel Beispiel mit Bezug zum letzten KnowTalk zu Produktpaketen: • Mehrere Unternehmen bieten ¨ahnliche Produktpakete an • Web-Seiten mit Informationen zu den Produktpaketen Wie verhalten sich Anbieter und Kunde? • Heute: • Der Anbieter definiert seine Angebote und bewirbt sie auf seinen Web-Seiten • Der Kunde muss die Web-Seiten der Anbieter durchforsten • Semantic Web: • Der Anbieter definiert sein Angebot aufgrund dynamischer Regeln, und ver¨offentlicht das Angebot in standardisierter und computer-interpretierbarer Form • Der Kunde benutzt ein Programm, das die passenden Angebote automatisch findet, vergleicht, und evt. sogar kauft Tobias Kuhn, Universit¨at Z¨urich Semantic Web f¨ur Menschen wie du und ich KnowTalk, 1.2.2011, Z¨urich 4 / 15
  • 5. Semantic-Web-Technologien Eine ganze Reihe von Technologien wurde in den letzten Jahren f¨ur das Semantic Web entwickelt und angewandt: • Sprachen f¨ur die Definition von Fakten und Regeln (z.B. RDF, OWL, SWRL, RuleML, SBVR, Prolog) • Anfragesprachen (z.B. SPARQL) • “Reasoner” und Regelsysteme f¨ur automatisches Schlussfolgern und Ausf¨uhren von Regeln (z.B. FaCT++, RacerPro, OntoBroker, Pellet) • Ontologie-Editoren (z.B. Prot´eg´e, NeOn) Diese Technologien k¨onnen auch ausserhalb des Semantic Webs sehr n¨utzlich sein. Tobias Kuhn, Universit¨at Z¨urich Semantic Web f¨ur Menschen wie du und ich KnowTalk, 1.2.2011, Z¨urich 5 / 15
  • 6. Ontologien Die Semantic-Web-Technologien erm¨oglichen die Definition, Verwaltung und Anwendung von Ontologien. Was sind Ontologien und wozu sind sie n¨utzlich? Eine Ontologie ... • ... ist eine Weiterentwicklung eines kontrollierten Vokabulars • ... definiert in formaler Weise die Objekte und deren Relationen eines gegebenen Anwendungsgebiets • ... soll einen h¨oheren Grad an Automation erm¨oglichen (z.B. die automatische Ausf¨uhrung von Regeln) Tobias Kuhn, Universit¨at Z¨urich Semantic Web f¨ur Menschen wie du und ich KnowTalk, 1.2.2011, Z¨urich 6 / 15
  • 7. Formale Sprachen versus nat¨urliche Sprachen Problem: • Computer verwenden formale Sprachen (Programmiersprachen, Anfragesprachen, Logiksprachen etc.), die schwierig anzuwenden sind f¨ur Menschen ohne fundierte Ausbildung • Menschen verwenden nat¨urliche Sprachen (Deutsch, Englisch etc.), die von Computern nur sehr unzuverl¨assig interpretiert werden k¨onnen L¨osung: Verwendung von kontrollierter nat¨urlicher Sprache (CNL) • sieht wie nat¨urliche Sprache aus • enth¨alt Einschr¨ankungen, die die automatische Interpretation durch Computer erlauben Tobias Kuhn, Universit¨at Z¨urich Semantic Web f¨ur Menschen wie du und ich KnowTalk, 1.2.2011, Z¨urich 7 / 15
  • 8. Beispiel Beispiel aus dem letzten KnowTalk zu Produktpaketen: Alle Produktangebote, die im Duo Pack enthalten sind, sind auch im Trio Pack enthalten. In einer Semantic-Web-Sprache (OWL in Manchester-Syntax): product offer and some (inverse contain) Duo Pack SubClassOf some (inverse contain) Trio Pack In einer kontrollierten nat¨urlichen Sprache (ACE): The Trio Pack contains every product offer that the Duo Pack contains. Tobias Kuhn, Universit¨at Z¨urich Semantic Web f¨ur Menschen wie du und ich KnowTalk, 1.2.2011, Z¨urich 8 / 15
  • 9. • AceWiki ist ein Wiki (wie z.B. Wikipedia) • Artikel sind in ACE geschrieben • Der Inhalt wird automatisch in eine Semantic-Web-Sprache (OWL) ¨ubersetzt • Ein Semantic-Web-Reasoner (FaCT++) ist integriert: • Konsistenzpr¨ufung • Beantwortung von Fragen (formuliert in ACE) • Extraktion von Wort-Hierarchien • Spezieller Editor um syntaktisch korrekte ACE S¨atze zu erstellen Tobias Kuhn, Universit¨at Z¨urich Semantic Web f¨ur Menschen wie du und ich KnowTalk, 1.2.2011, Z¨urich 9 / 15
  • 10. AceWiki-Demo Tobias Kuhn, Universit¨at Z¨urich Semantic Web f¨ur Menschen wie du und ich KnowTalk, 1.2.2011, Z¨urich 10 / 15
  • 11. Evaluation Verschiedene Experimente zeigen: • Kontrollierte nat¨urliche Sprachen (CNL) sind einfacher zu verstehen als andere formale Sprachen • Zudem ben¨otigen sie weniger Lernzeit und werden von Benutzern bevorzugt • CNL-Systeme sind einfach zu bedienen, selbst f¨ur Benutzer ohne Informatik-Hintergrund und ohne Einarbeitungszeit • Auch bei Benutzern mit Erfahrung in formalen Sprachen zeigen sich die Vorteile von CNL-Systemen Tobias Kuhn, Universit¨at Z¨urich Semantic Web f¨ur Menschen wie du und ich KnowTalk, 1.2.2011, Z¨urich 11 / 15
  • 12. Kontrollierte nat¨urliche Sprache im Unternehmen? Bis jetzt haben kontrollierte nat¨urliche Sprachen haupts¨achlich im akademischen Bereich Verwendung gefunden. Die Zeit ist reif f¨ur den operativen Einsatz! Das Potential ist gross: • Immer h¨oher werdender Grad an Automation • Die Kommunikation zwischen Mensch und Computer wird immer komplexer • Die meisten Leute haben keine Erfahrung mit formalen Sprachen Tobias Kuhn, Universit¨at Z¨urich Semantic Web f¨ur Menschen wie du und ich KnowTalk, 1.2.2011, Z¨urich 12 / 15
  • 13. Anwendung kontrollierter nat¨urlicher Sprache in Unternehmen Erfolgsversprechendes Anwendungsgebiet: • Verschiedene Arten von Objekten, die in verschiedenen (nicht allzu komplexen) Relationen zueinander stehen • H¨aufige ¨Anderungen durch Nicht-Informatiker • Nutzen durch automatische Ausf¨uhrung von einfachen Regeln • Beispiele: Produktpakete, Vertr¨age, Service Level Agreements, Preispl¨ane, Logistik, Projektmanagement, Marketing Erfolgsversprechende Anwendung: • Basierend auf erprobten Technologien (z.B. Semantic-Web- Technologien) • Eigene kontrollierte nat¨urliche Sprache, massgescheidert auf das Anwendungsgebiet (z.B. inspiriert von ACE) • Benutzerfreundlicher Editor Tobias Kuhn, Universit¨at Z¨urich Semantic Web f¨ur Menschen wie du und ich KnowTalk, 1.2.2011, Z¨urich 13 / 15
  • 14. Fazit Das Semantic Web hat bis jetzt noch nicht stattgefunden • Es sind aber einige n¨utzliche Technologien daraus hervorgegangen • Die Benutzerinteraktion bleibt ein grosses Problem Kontrollierte nat¨urliche Sprachen k¨onnen die L¨osung sein • Solche Sprachen sind einfacher zu verstehen und zu benutzen als andere formale Sprachen • Der Einsatz in Unternehmen birgt grosses Potential Tobias Kuhn, Universit¨at Z¨urich Semantic Web f¨ur Menschen wie du und ich KnowTalk, 1.2.2011, Z¨urich 14 / 15
  • 15. Weitere Informationen ACE: http://attempto.ifi.uzh.ch/site/ AceWiki: http://attempto.ifi.uzh.ch/acewiki/ Tobias Kuhn, Universit¨at Z¨urich Semantic Web f¨ur Menschen wie du und ich KnowTalk, 1.2.2011, Z¨urich 15 / 15