Das Dokument beschreibt Aufgaben zur Entwicklung von XML-Schemas für Veranstaltungs- und Stundenplanerfassung an einer Universität im Rahmen einer Übung zu semantischen Technologien. Es beinhaltet auch Erklärungen zu RDF und seiner Beziehung zu XML, insbesondere hinsichtlich der Beschreibung von Ressourcen und deren Eigenschaften. Abschließend werden Anwendungsbeispiele für URIs, RDF-Datenmodelle und das FOAF-Vokabular zur Beschreibung sozialer Beziehungen angeführt.

1. Semantic Technologies
Übung, Wintersemester 2011/12
26. Oktober 2011 - von XML zu RDF

2. Aufgabe 1
• Entwickeln Sie ein XML Schema zur
Erfassung von Veranstaltungen an einer
Universität.
• Das Schema soll unter anderem Elemente für Veranstaltung,
Lehrperson, und Raum enthalten.
• Definieren Sie dabei mindestens einen eigenen simpleType, der einen
Basistyp einschränkt.
• Schreiben Sie ein XML-Dokument, das diesem Schema entspricht und
validieren Sie es.

3. Aufgabe 2
• Entwickeln Sie ein weiteres XML Schema
zur Erfassung von persönlichen
Stundenplänen.
• Das Schema soll die Elemente aus dem aus Aufgabe 1 entstandenen
Schema mit Hilfe von Namespaces wiederverwenden.
• Schreiben Sie ein XML-Dokument, das diesem Schema entspricht und
validieren Sie es.

4. Nachtrag
Referenzen XML

5. Möglichkeit 1:
xsd:keyref
<order>
<number>123ABBCC123</number>
<items>
<shirt number="557">
<quantity>1</quantity>
<color value="blue"/>
</shirt>
<shirt number="557">
<quantity>1</quantity>
• Referenzen innerhalb
<color value="sage"/>
</shirt>
<hat number="563">
eines XML-Dokuments <quantity>1</quantity>
</hat>
</items>
<products>
<product>
<number>557</number>
<name>Short-Sleeved Linen Blouse</name>
<price currency="USD">29.99</price>
</product>
<product>
<number>563</number>
<name>Ten-Gallon Hat</name>
<price currency="USD">69.99</price>
</product>
</products>
</order>

6. Möglichkeit 2:
XLink
• Referenzen innerhalb eines XML-Dokuments und zu
anderen XML-Dokumenten
<order xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
<number>123ABBCC123</number>
<items>
<shirt xlink:type="simple" xlink:href="#557">
<quantity>1</quantity>
<color value="blue"/>
</shirt>
<hat xlink:type="simple"
xlink:href="http://example.org/products/hats.xml#563">
<quantity>1</quantity>
</hat>
</items>
<products>
<product xml:id="557">
<name>Short-Sleeved Linen Blouse</name>
<price currency="USD">29.99</price>
</product>
</products>
</order>

7. Semantik
Ist XML eine semantische Technologie?

8. Semantik in XML
• Bsp.: Manfred Thaller ist der Dozent von Softwaretechnologie I.
<veranstaltung name="Softwaretechnologie I">
<dozent>Manfred Thaller</dozent>
</veranstaltung>
<dozent name="Manfred Thaller">
<veranstaltung>Softwaretechnologie I</veranstaltung>
</dozent>
<unterrichtsAngebot>
<dozent>Manfred Thaller</dozent>
<veranstaltung>Softwaretechnologie I</veranstaltung>
</unterrichtsAngebot>

9. Semantik in XML
• Die Bedeutung der Relationen zwischen
Elementen ist in XML nie explizit.

10. Semantik in XML
<dozent>Jan Wieners</dozent>
<professor>Manfred Thaller</professor>
<veranstaltung name="Programmierpraktikum C++">
<wirdGehaltenVon>Daniel de Oliveira</wirdGehaltenVon>
</veranstaltung>
• Aufgabe: Finde alle Dozenten - XPath: //dozent
• Antwort: „Jan Wieners“

11. Semantik in XML
• Die Bedeutung der Relationen zwischen
Elementen ist in XML nie explizit.
• Die Bedeutung einzelner Elemente ist in
XML nie explizit.
➡RDF to the rescue!

12. RDF
Ein Datenmodell für das Semantic Web

13. Verhältnis XML zu RDF
• XML = Markupsprache
XML RDF • XML Schema
beschränkt die Struktur
von XML
XML RDF • RDF = Datenmodell
Schema Schema • RDF Schema definiert
das Vokabular von RDF
• RDF/XML ist eine konkrete Syntax zum Austausch von RDF

14. RDF: Grundidee
• resources + properties = statements
• resources
• alles was mit einem URI referenziert werden kann
• properties
• Eigenschaften von Ressourcen

15. Exkurs: URIs
• Uniform Resource Identifier
• Ein globaler, eindeutiger Bezeichner für alles Mögliche
• Unterklassen: URL, URN
• Beispiele:
• http://de.wikipedia.org/wiki/Uniform_Resource_Identifier
• urn:isbn:4-7980-1224-6
• mailto:birgit.mustermann@example.org
• geo:48.33,14.122;u=22.5

16. RDF: Grundidee
• Statement: „Der Wikipedia Artikel über Köln wurde
zuletzt am 23.10.2011 bearbeitet.“
• (http://de.wikipedia.org/wiki/Köln,lastModified,2011-10-23)
resource property value
• Statement: „Köln hat 1.007.119 Einwohner“
• (urn:example:city:cologne,inhabitants,1007119)
resource property value

17. Beziehungen zwischen Ressourcen
• Statement: „Der Wikipedia Artikel über Köln beschreibt die
Stadt Köln.“
• (http://de.wikipedia.org/wiki/Köln,isAbout,urn:example:city:cologne)
resource property value
Subjekt Verb Objekt

18. Graphstruktur
• (http://de.wikipedia.org/wiki/Köln,lastModified,2011-10-23)
• (urn:example:city:cologne,inhabitants,1007119)
• (http://de.wikipedia.org/wiki/Köln,isAbout,urn:example:city:cologne)
http://de.wikipedia.org/ isAbout
urn:example:city:cologne
wiki/Köln
lastModified
inhabitants
2011-10-23 1007119

19. Problem
• (http://de.wikipedia.org/wiki/Köln,lastModified,2011-10-23)
oder
• (http://de.wikipedia.org/wiki/Köln,lastMod,2011-10-23)
oder
• (http://de.wikipedia.org/wiki/Köln,letzteÄnderung,2011-10-23)
• Lösung: Auch Properties erhalten URIs
• Beispiel: (http://de.wikipedia.org/wiki/Köln,
http://purl.org/dc/elements/1.1/date,2011-10-23)

20. Klassen
• Auch Klassen sind Ressourcen und besitzen URIs.
• Die Zugehörigkeit einer Ressource zu einer Klasse wird
mit der Property http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#type
ausgedrückt.
• Beispiele:
• (urn:example:city:cologne,
http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#type,
http://dbpedia.org/ontology/City)
• (http://hki.uni-koeln.de/st_2011/persons/sebastian.cuy,
http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#type,
http://xmlns.com/foaf/0.1/Person)

21. Namespaces
• Klassen und Properties unterhalb des
gleichen URI bilden einen Namespace.
• Beispiel: Dublin Core
• http://purl.org/dc/elements/1.1/title
• http://purl.org/dc/elements/1.1/creator
• http://purl.org/dc/elements/1.1/date
• ...

22. Serialisierungen von
RDF
• RDF/XML - .rdf
• Notation 3 (N3) - .n3
• Turtle - .ttl Subset
• N-Triples - .nt

23. N-Triples
<urn:example:city:cologne> <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-
ns#type> <http://dbpedia.org/ontology/PopulatedPlace>.
<urn:example:city:cologne> <http://dbpedia.org/property/name> "Köln".
<urn:example:city:cologne><http://purl.org/dc/elements/1.1/
description> <http://de.wikipedia.org/wiki/Köln>.
<http://de.wikipedia.org/wiki/Köln> <http://purl.org/dc/elements/1.1/
date> "2011-10-23".
<http://de.wikipedia.org/wiki/Köln> <http://purl.org/dc/elements/1.1/
creator> "Max Mustermann".
<http://de.wikipedia.org/wiki/Köln> <http://purl.org/dc/elements/1.1/
title> "Köln".

24. FOAF
Friend of a Friend
• Namespace: http://xmlns.com/foaf/0.1/
• Klassen und Properties (FOAF Core):
• Agent • givenName
• Person • knows
• Organization
• name • based_near
• Group
• title • age
• member
• img • made (maker)
• Document
• depiction • primaryTopic
• Image
(depicts) (primaryTopicOf)
• familyName • Project

25. Aufgaben

26. Aufgabe 1
• Beschreiben Sie sich selbst und ihre
Beziehungen untereinander mit den
Begriffen aus FOAF in N-Triples.
• URIs:
• Personen: http://hki.uni-koeln.de/st_2011/person/max.musterman
• Dieser Kurs: http://hki.uni-koeln.de/st_2011/group/st_2011
• Ihre Gruppe: http://hki.uni-koeln.de/st_2011/group/gruppenname
• Benutzen Sie auch Begriffe aus FOAF Social Web

27. Aufgabe 2
• Verkürzen Sie die Darstellungsweise der
Tripel indem Sie die Turtle-Syntax benutzen.
• Tips:
• Nutzen Sie „@prefix“
• Vermeiden Sie die Wiederholung von Subjekten durch
die Verwendung von „;“.