Das Dokument beschreibt Aufgaben zur Erstellung und Manipulation von OWL-Ontologien mit Protégé, einschließlich der Definition von Klassen und Eigenschaften zu Familienbeziehungen sowie der Verwendung von Reasonern. Außerdem werden Abfragen mit SPARQL vorgestellt, um Informationen aus RDF-Datenbanken abzurufen und Filteroperationen durchzuführen. Weitere Beispiele und Übungen zur Anwendung von SPARQL werden ebenfalls bereitgestellt.

1. Semantic Technologies
Übung, Wintersemester 2011/12
14. Dezember 2011 - SPARQL

2. Aufgabe 1
• Erstellen Sie mit Protégé eine möglichst
reichhaltige OWL-Ontologie für
Familienbeziehungen. Folgende Klassen
und Eigenschaften sollen enthalten sein:
• Person, MalePerson, FemalePerson, hasSibling, hasBrother,
hasSister, hasChild, hasSon, hasDaughter, hasParent,
hasFather, hasMother
• Nutzen Sie den Reasoner für Konsistenzchecks.

3. Aufgabe 2
• Legen sie mehrere Individuals als
Instanzen von Thing und Beziehungen
zwischen diesen Instanzen an.
• Nutzen Sie den Reasoner um automatisch
auf die Klassen dieser Individuals zu
schließen.

4. Aufgabe 3
• Löschen Sie alle Domains und Ranges der
Ontologie und formulieren Sie stattdessen
Regeln, die den gleichen Effekt haben.

5. Aufgabe 4
• Geben Sie Regeln in SWRL an, die die
Ableitung spezifischerer Properties
möglich machen.
• Bsp.:
• MalePerson(?y), Person(?p), hasSibling(?p, ?y)
! -> hasBrother(?p, ?y)

6. Architektur
von Semantic Web Anwendungen

7. Klassische Webanwendungen
User Interface
Application
Analytics
...
Query Engine
Database

9. Semantic Web Anwendungen
User Interface
Application
Analytics
...
Query Engine
RDF Store
Converters Parsers and
and Scrapers Serializers
RDF Files
(Data & Models)
Web pages, Spreadsheets,
Tables, Databases etc.

10. Triple Stores
• „Datenbanken für RDF Daten“
• Optimiert für die Speicherung und
Abfrage von Tripeln.
• Beispiele: Jena, Sesame, Mulgara,Virtuoso, ...

11. Abfragesprachen
• Relationale Datenbanken: SQL
• Beispiel:
• SELECT vorname, matrikelNr
FROM student
WHERE name LIKE 'Fischer'
matrikelNr vorname name eMail
2485239 Markus Meyer markus.meyer@web.de matrikelNr vorname
3417012 Egon Fischer egonfischer@gmx.de
3417012 Egon
4123520 Erwin Fischer efisch@uni-koeln.de
4123520 Erwin
5867814 Hugo Schneider schneidi93@hotmail.com

12. Abfragesprachen
• RDF Stores: SPARQL

13. SPARQL
• Beispiel:
• PREFIX uni: <http://example.org/uni-vokabular/>
SELECT ?vorname, ?matrikelNr
FROM <http://example.org/students.rdf>
WHERE {
! ?student a uni:Student.
! ?student uni:vorname ?vorname.
! ?student uni:matrikelNr ?matrikelNr.
! ?student uni:name "Fischer".
}

14. matrikelNr vorname
3417012 Egon
4123520 Erwin

15. Beispiele

16. Aufgaben

17. Aufgabe 1
• Bearbeiten Sie das Tutorial unter:
• http://www.xml.com/pub/a/2005/11/16/introducing-sparql-querying-
semantic-web-tutorial.html
• Nutzen Sie dafür den SPARQL-Prozessor unter:
• http://www.sparql.org/sparql.html

18. Aufgabe 2
• Schreiben Sie SPARQL-Queries für die
folgenden Abfragen und führen Sie diese
aus:
• Welchen Namen hat das Element mit der Ordnungszahl 110?
• Zeige die Symbole aller Elemente, die als Metallisch
klassifiziert sind.
• Welche Gewichte haben die Elemente aus Periode 1 und
Periode 2?

19. Aufgabe 3
• Informieren Sie sich im Netz über das
Schlüsselwort FILTER in SPARQL.
• Nutzen Sie dieses um folgende Queries zu
formulieren.
• Zeige die Namen und Gewichte aller Elemente, deren Masse
geringer ist als 20 Mol.
• Zeige die Namen und Symbole aller Elemente, die zur 6.
Periode gehören und deren Name auf „ium“ endet, absteigend
nach deren Masse sortiert.

20. Aufgabe 4
• Nutzen sie den SPARQL-Explorer der
DBPedia (http://dbpedia.org/snorql/) um
folgende Fragen zu beantworten:
• Wann wurde der Kölner Dom (http://dbpedia.org/
resource/Cologne_Cathedral) fertiggestellt (http://dbpedia.org/
property/completionDate)?
• Zeige die Namen (foaf:name) und Geburtsdaten
(http://dbpedia.org/ontology/birthDate) aller Mitglieder
(http://dbpedia.org/ontology/bandMember) der Beatles (http://
dbpedia.org/resource/The_Beatles).