Vorlesung Semantic Web Technologien, HTWG Konstanz WS 2009/2010.
Veranstaltung #1
Diese Folien wurden in der Einführungsveranstaltung präsentiert. Es wird der Weg des Semantic Web bis heute beschrieben und ein Ausblick darauf gegeben, wo es hinführen soll.
Vorlesung Semantic Web Technologien, HTWG Konstanz WS 2009/2010.
Veranstaltung #1
Diese Folien wurden in der Einführungsveranstaltung präsentiert. Es wird der Weg des Semantic Web bis heute beschrieben und ein Ausblick darauf gegeben, wo es hinführen soll.
Das Begleitheft zum kostenlosen Online-Kurs "Gratis Online Lernen" (2016) auf der Plattform imoox.at ist unter der Lizenz CC BY 3.0 DE veröffentlicht und kann unter den Lizenzbedingungen mit der folgenden Attribution genutzt werden: "CC BY Sandra Schön (BIMS e.V.) und Martin Ebner ( TU Graz) | imoox.at 2016". Der Kurs wurde im Dezember 2015 mit dem Österreichischen Staatspreis für Erwachsenenbildung in der Kategorie "Digital Literacy" ausgezeichnet. Das Arbeitsheft wurde in einer Kooperation mit LISUM im Frühjahr 2016 überarbeitet.
YouTube killed the Volkshochschule – Welche Daseinsberechtigung hat die VHS z...Jöran Muuß-Merholz
Keynote beim Praxistag vhs-online in Nürnberg am 2.6.2014
Der Vortrag skizziert die (digitale) Bildungswelt, in der sich die VHS 2014 befindet. Die Angebote der VHS konkurrieren mit einem unüberschaubaren Informationsangebot von Wikipedia über YouTube bis zu riesigen Online-Kursen (MOOCs).
Welche Rolle können die Volkshochschule angesichts der neuen Rahmenbedingungen übernehmen? Welche Herausforderungen, vor allem aber: welche Chancen sind mit dem digitalen Wandel für die VHS verbunden?
Was muss die VHS tun, um nicht dem digitalen Wandel zum Opfer zu fallen?
Axel Wolpert: Computergestuetztes Lernen - Was geht heute? Ein Ueberblicklernet
Gehalten von Axel Wolpert (D-ELAN e.V.) auf der LERNET 2.0-Roadshow am 04.06.2009 in Osnabrück.
Mehr zu E-Learning und Wissensmanagement im Mittelstand unter: http://www.lernetblog.de
Axel Wolpert: Computergestütztes Lernen - Was geht heute? Ein Überblicklernet
Gehalten von Axel Wolpert (D-ELAN e.V.) auf der LERNET 2.0-Roadshow am 11.05.2009 in Chemnitz.
Mehr zu E-Learning und Wissensmanagement im Mittelstand unter: http://www.lernetblog.de
Einführendes und Organisatorisches zur Lehrveranstaltung "Allgemeine Technologien II" im Rahmen des IT-Zertifikates der Phil.-Fak. der Universität zu Köln (http://www.hki.uni-koeln.de/ITZert).
Ziele des WS am 10.7.13
• Einblick erhalten in MOOCs als Trainingsform
• Den Unterschied zwischen cMOOCs und xMOOCs kennenlernen
• Eine Lernplattform der Zukunft kennenlernen
• Das Erfahrene in Bezug setzen mit der eigenen Lehr/Trainingstätigkeit
• Diskussion der Auswirkungen von MOOCs
Axel Wolpert: Computergestütztes Lernen - Was geht heute? Ein Überblicklernet
Gehalten von Axel Wolpert (D-ELAN e.V.) auf der LERNET 2.0 E-Learning Roadshow am 25.03.2009 in Ludwigshafen.
Mehr zu E-Learning u. Wissensmanagement für den Mittelstand unter: http://www.lernetblog.de
Digitale Kuratierungstechnologien – Beispiele aus ausgewählten BranchenGeorg Rehm
Felix Sasaki and Georg Rehm. Digitale Kuratierungstechnologien: Beispiele aus ausgewählten Branchen. #DKT15 - Digitale Kuratierungstechnologien, Berlin, Germany, October 2015. October 06, 2015
Dr. Lutz Goertz: Computergestütztes Lernen. Was geht heute? Ein Überblicklernet
Die verschiedenen Formen des digitalen Lernens.
Gehalten von Dr. Lutz Goertz (MMB-Institut für Medien- und Kompetenzforschung) auf der LERNET 2.0-Roadshow am 29.04.2009 in Bonn.
Mehr zu E-Learning und Wissensmanagement im Mittelstand unter: http://www.lernetblog.de
Ulrich Winchenbach: Virtuelle Seminare für betriebliche Weiterbildung nutzenlernet
Gehalten am 09.07.2009 auf der LERNET 2.0-Roadshow in Stuttgart.
Mehr Informationen zu E-Learning und Wissensmanagement für den Mittelstand unter: http://www.lernetblog.de
Axel Wolpert: E-Learning - Was geht heute? Ein Überblicklernet
Die verschiedenen Formen des digitalen Lernens. Gehalten von Axel Wolpert (D-ELAN) im Rahmen der LERNET 2.0-Roadshow am 12.02.2009 in Saarbrücken.
Mehr zur E-Learning Roadshow und zu E-Learning und Wissensmanagement für den Mittelstand unter: http://www.lernetblog.de
Axel Wolpert: E-Learning - Was geht heute? Ein Ueberblicklernet
Gehalten am 10.09.2009 auf der LERNET 2.0-Roadshow bei der IHK-Hannover
Mehr Informationen zu E-Learning und Wissensmanagement für den Mittelstand unter: http://www.lernetblog.de
Das Begleitheft zum kostenlosen Online-Kurs "Gratis Online Lernen" (2016) auf der Plattform imoox.at ist unter der Lizenz CC BY 3.0 DE veröffentlicht und kann unter den Lizenzbedingungen mit der folgenden Attribution genutzt werden: "CC BY Sandra Schön (BIMS e.V.) und Martin Ebner ( TU Graz) | imoox.at 2016". Der Kurs wurde im Dezember 2015 mit dem Österreichischen Staatspreis für Erwachsenenbildung in der Kategorie "Digital Literacy" ausgezeichnet. Das Arbeitsheft wurde in einer Kooperation mit LISUM im Frühjahr 2016 überarbeitet.
YouTube killed the Volkshochschule – Welche Daseinsberechtigung hat die VHS z...Jöran Muuß-Merholz
Keynote beim Praxistag vhs-online in Nürnberg am 2.6.2014
Der Vortrag skizziert die (digitale) Bildungswelt, in der sich die VHS 2014 befindet. Die Angebote der VHS konkurrieren mit einem unüberschaubaren Informationsangebot von Wikipedia über YouTube bis zu riesigen Online-Kursen (MOOCs).
Welche Rolle können die Volkshochschule angesichts der neuen Rahmenbedingungen übernehmen? Welche Herausforderungen, vor allem aber: welche Chancen sind mit dem digitalen Wandel für die VHS verbunden?
Was muss die VHS tun, um nicht dem digitalen Wandel zum Opfer zu fallen?
Axel Wolpert: Computergestuetztes Lernen - Was geht heute? Ein Ueberblicklernet
Gehalten von Axel Wolpert (D-ELAN e.V.) auf der LERNET 2.0-Roadshow am 04.06.2009 in Osnabrück.
Mehr zu E-Learning und Wissensmanagement im Mittelstand unter: http://www.lernetblog.de
Axel Wolpert: Computergestütztes Lernen - Was geht heute? Ein Überblicklernet
Gehalten von Axel Wolpert (D-ELAN e.V.) auf der LERNET 2.0-Roadshow am 11.05.2009 in Chemnitz.
Mehr zu E-Learning und Wissensmanagement im Mittelstand unter: http://www.lernetblog.de
Einführendes und Organisatorisches zur Lehrveranstaltung "Allgemeine Technologien II" im Rahmen des IT-Zertifikates der Phil.-Fak. der Universität zu Köln (http://www.hki.uni-koeln.de/ITZert).
Ziele des WS am 10.7.13
• Einblick erhalten in MOOCs als Trainingsform
• Den Unterschied zwischen cMOOCs und xMOOCs kennenlernen
• Eine Lernplattform der Zukunft kennenlernen
• Das Erfahrene in Bezug setzen mit der eigenen Lehr/Trainingstätigkeit
• Diskussion der Auswirkungen von MOOCs
Axel Wolpert: Computergestütztes Lernen - Was geht heute? Ein Überblicklernet
Gehalten von Axel Wolpert (D-ELAN e.V.) auf der LERNET 2.0 E-Learning Roadshow am 25.03.2009 in Ludwigshafen.
Mehr zu E-Learning u. Wissensmanagement für den Mittelstand unter: http://www.lernetblog.de
Digitale Kuratierungstechnologien – Beispiele aus ausgewählten BranchenGeorg Rehm
Felix Sasaki and Georg Rehm. Digitale Kuratierungstechnologien: Beispiele aus ausgewählten Branchen. #DKT15 - Digitale Kuratierungstechnologien, Berlin, Germany, October 2015. October 06, 2015
Dr. Lutz Goertz: Computergestütztes Lernen. Was geht heute? Ein Überblicklernet
Die verschiedenen Formen des digitalen Lernens.
Gehalten von Dr. Lutz Goertz (MMB-Institut für Medien- und Kompetenzforschung) auf der LERNET 2.0-Roadshow am 29.04.2009 in Bonn.
Mehr zu E-Learning und Wissensmanagement im Mittelstand unter: http://www.lernetblog.de
Ulrich Winchenbach: Virtuelle Seminare für betriebliche Weiterbildung nutzenlernet
Gehalten am 09.07.2009 auf der LERNET 2.0-Roadshow in Stuttgart.
Mehr Informationen zu E-Learning und Wissensmanagement für den Mittelstand unter: http://www.lernetblog.de
Axel Wolpert: E-Learning - Was geht heute? Ein Überblicklernet
Die verschiedenen Formen des digitalen Lernens. Gehalten von Axel Wolpert (D-ELAN) im Rahmen der LERNET 2.0-Roadshow am 12.02.2009 in Saarbrücken.
Mehr zur E-Learning Roadshow und zu E-Learning und Wissensmanagement für den Mittelstand unter: http://www.lernetblog.de
Axel Wolpert: E-Learning - Was geht heute? Ein Ueberblicklernet
Gehalten am 10.09.2009 auf der LERNET 2.0-Roadshow bei der IHK-Hannover
Mehr Informationen zu E-Learning und Wissensmanagement für den Mittelstand unter: http://www.lernetblog.de
Diese Vorlesung behandelt das Thema RDFS und damit die Möglichkeit zur Definition von terminologischem Wissen mit RDF. Durch RDFS werden erste einfache Schlussfolgerungen möglich.
Vorlesung Semantic Web Technologien, HTWG Konstanz WS 2009/2010.
Veranstaltung #9+10+11
Während der letzten Vorlesungen, haben wir uns die Web Ontology Language OWL angesehen.
Dazu sind wir zunächst kurz auf den Begriff der Ontologie eingegangen und haben uns dann mit den Anforderungen an eine Ontologiesprache und warum RDF(S) nicht für alle Fälle ausreicht, beschäftigt.
Anschließend wurde die Version 1 der Sprache OWL vorgestellt. Dabei haben wir die drei Dialekte Light, DL und Full sowie ihre jeweiligen Einsatzgebiete behandelt und gesehen, dass diese in ansteigender Komplexität und Ausdrucksstärke aufeinander aufbauen.
Daraufhin haben wir uns die Details der Sprache näher angesehen. Es wurde besprochen aus welchen Bestandteilen OWL Ontologien bestehen, welche Konzepte (Klassen, Individuen sowie konkrete und abstrakte Rollen) , Sprachelemente (owl:Class, owl:Thing, ...) und Kurzschreibweisen existieren sowie welche speziellen Beziehungen zwischen Klassen und Individuen bestehen bzw beschrieben werden können.
Im Anschluss daran wurde erklärt, wie wir durch Beschränkungen auf Rollen (z.B. alle "hatFreund" Beziehungen besitzen "Frau" als Klasse des Subjekts) als komplexe Klassen erstellen können und wie sich diese sich durch Intersektion, Vereinigung oder Komplementbildung zu weiteren komplexen Klassen vereinen lassen.
Wir haben uns mit der Klassifizierung von Rollen anhand ihrer Eigenschaften (invers zueinander, transitiv, symmetrisch, (invers) funktional) sowie mit der Bedeutung der Festlegung und den Gefahren von domain und range für diese Rollen beschäftigt.
Nach einer erneuten näheren Betrachtung der Dialekte, und der OWL zur Grunde liegenden Open Word Assumption haben wir uns mit Inferenz, dem "automatischen Schließen aus implizitem Wissen" beschäftigt und dabei die Funktionsweise und Probleme des Tableauverfahrens betrachtet.
Der nächste Abschnitt hat sich mit der neuen Version 2 von OWL beschäftigt. Dabei haben wir betrachtet, das OWL 2 auf einer SROIQ Beschreibungslogik fusst und damit der SHOIN Logik von OWL 1 überlegen ist.Mit qualifizierten Zahlenrestriktionen, dem Konzept SELF sowie der Rolleninklusion haben wir die wichtigsten Elemente der neuen Version behandelt. Abschließend wurden Themen wie punning und die Aufgliederung des Light Dialekts in die Profile EL, QL und RL besprochen.
Vorlesung Semantic Web Technologien, HTWG Konstanz WS 2009/2010.
Veranstaltung #7+8
Im Anschluss an die RDF(S)-Frameworks und einer Übungseinheit, haben wir uns in den letzten beiden Vorlesungen mit dem Thema SPARQL, der SPARQL Protocol And RDF Query Language, befasst.
Dabei wurden folgende Themen behandelt:
* SPARQL Query Language – Anfragesprache
o Erstellen einfacher Anfragen – Wie funktionieren Anfragemuster
o Behandlung von Literalen und Blank Nodes
o Gruppierung von Mustern, optionale Muster, alternative Muster, Kombination
o Filter, Vergleichsoperatore, Funktionen
o Modifikatoren zur Sortierung, Entfernung doppelter Lösungen und zur Aufteilung von Ergebnismengen
o Anfragetypen in SPARQL – SELECT, CONSTRUCT, ASK und DESCRIBE
o RDF Dataset – Default und Named Graphen
* SPARQL Query Result XML Format für SELECT und ASK Anfragen
* SPARQL Protokoll
* Zukünftige Features von SPARQL
o Aggregatfunktionen – COUNT, SUM, AVG etc.
o Subqueries
o Negation
o Project Expressions
o SPARQL Update – RDF Graphen verändern per Query Language
o Dienstbeschreibung
o Übersicht über eventuelle weitere Features
Vorlesung Semantic Web Technologien, HTWG Konstanz WS 2009/2010.
Veranstaltung #6
Nach den theoretischen Grundlagen vom letzten Mal, wenden wir uns nun wieder den eher praktischen Gefielden zu. In der aktuellen Vorlesung beschäftigen wir uns mit RDF(S)-Frameworks aus der Java Welt.
Zunächst wird mit Sesame eines der bekanntesten Frameworks vorgestellt. Durch sein Storage and Inference Layer (SAIL) kann es semantische Daten mit praktisch beliebigen Mechanismen persistieren.
Der Mulgara Semantic Store ist ein Triple Store, der nativ in Java als Triple Store implementiert ist und nicht auf relationale Datenbanken angewiesen ist. Als wichtigstes Feature gibt es bei Mulgara das Resolver-SPI, mit dem es möglich ist, entfernten Content zu integrieren.
Mit dem Topaz Projekt existiert eine Erweiterung zu Mulgara, die die Idee eines Objekt Relational Mappers ala Hibernate in die Semantic Web Welt transferiert.
Abschließend beschäftigen wir uns mit Jena, dem marktführenden Semantic Web Framework, dass ursprünglich von Hewlett Packard als Open Source entwickelt wurde und seit kurzem als OpenJena verfügbar ist. Viele Beispiele demonstrieren, wie man mit dem Jena API die wichtigsten Aufgaben erledigt.
Vorlesung Semantic Web Technologien, HTWG Konstanz WS 2009/2010.
Veranstaltung #5
Bevor wir uns nun den weiteren Technologien und Sprachen des Semantic Web zuwenden, beschäftigen wir uns mit den formalen Grundlagen des Semantic Web.
Was steckt für eine Bedeutung in RDF und RDFS und ihren Vokabularen? Wie können wir dies mathematisch korrekt formulieren?
Dies ist wichtig, damit der Standard nicht beliebig interpretiert werden kann (was leider schon des öfteren vorgekommen ist).
Hierzu werden wir uns zunächst ansehen, wie wir die Sätze (Triple) und Elemente des RDF Vokabulars (URIs, B-Nodes, Literale) in ein theoretisches Modell überführen um anhand dessen dann die Semantik genau auszuleuchten.
Da dieses Verfahren für die Umsetzung auf Maschinen allerdings viel zu komplex ist, werden wir uns anschließend damit auseinandersetzen, wie wir rein auf der Basis der Syntax Schlüsse ziehen können.
Abschließend werden wir noch sehen, das wir mit RDFS nicht jegliche Semantik ausdrücken können (Negation ist beispielsweise nicht möglich).
Vorlesung Semantic Web Technologien, HTWG Konstanz WS 2009/2010.
Veranstaltung #4
Nachdem wir mit XML syntaktische Grundlagen und mit RDF das Datenmodell des Semantic Web kennengelernt haben, beschäftigen wir uns nun mit RDF Schema. RDF Schema wird dazu verwendet Vokabularien für RDF zu definieren. Dazu werden Ressourcen in Klassen eingeteilt, welche in Taxonomien hierarchisch geordnet definiert werden. RDFS bedient sich hierbei eines mengentheoretischen Klassenmodels. Da an Prädikatsstelle bei RDF-Triplen ebenfalls Ressourcen zu finden sind, lassen sich diese "Properties" ebenfalls kategorisieren. Durch Einschränkung der Definitions- und Zielbereiche von Properties, lassen sich weitere Aussagen treffen. Desweiteren beschäftigen wir uns mit Reifikation, die uns ermöglich Aussagen über Aussagen zu treffen, Annotation von Ressourcen sowie der Repräsentation von RDF(S)-Dokumenten in den Datenmodellen von XML, RDF und RDFS.
Vorlesung Semantic Web Technologien, HTWG Konstanz WS 2009/2010.
Veranstaltung #3
Mit dem Resource Description Framework (RDF) steigen wir nun richtig in die Sprachen des Semantic Web ein.
Es wird der Graph als Datenmodell des RDF und dessen Zerlegung in Triple aus Subjekt, Prädikat und Objekt behandelt.
Mit RDF/XML, Turtle und RDFa werden die wichtigsten Serialisierungsformate für RDF-Graphen besprochen. Anschließend beschäftigen wir uns mit den Details von RDF wie der Behandlung von Literalen (inkl. Datatypes und Sprachangaben), Blind Nodes, Listen und Collections.
Vorlesung Semantic Web Technologien, HTWG Konstanz WS 2009/2010.
Veranstaltung #2
Anhand der Markup-Sprache XML wird in einige der syntaktischen Grundlagen des Semantic Web eingeführt. Es wir der grundsätzliche Aufbau von XML Dokumenten erklärt, die Festlegung von Vokabularen mit DOCTYPE-Definitionen und XSDs sowie die Modularisierung von XML mit Hilfe von Namespaces. Ein Exkurs gibt Einblick in den Aufbau und die Verwendung von Uniform Resource Identifiers (URI).
1. Semantic Web Technologien
Lehrveranstaltung
Semantic Web Technologien
SS 2011
HTWG Konstanz
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
2. Vorstellung
●
Dipl.-Inf (FH) Steffen Schlönvoigt
– 2001-2003 Studium Mathematik
Uni-Konstanz
– 2003-2006 Software-Entwicklung (C#/.Net-Umfeld)
– 2004-2008 Studium Software-Engineering
HTWG Konstanz
– 2006-2008 Software-Entwicklung (Enterprise CMS & Web 2.0)
Young Media Concepts, Kreuzlingen
– 2008-2009 Diplomarbeit “Konzept und Implementierung von
Integrationsszenarien mit Semantic Web
Technologien” bei der TechniData AG, Markdorf
– Seit 2009 Software-Entwicklung EHSM (ABAP OO, SAP Business
Workflow...) TechniData AG (seit 1.1. SAP AG),
Markdorf
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
3. Organisation
●
Wöchentliche Lehrveranstaltung
– Wann:
●
Montag Nachmittag 15:45 – 17:15
– Wo:
●
Raum F033
– Was:
●
Vorträge kombiniert mit praktischen Einheiten
– Prüfung:
●
Mündlich? am Ende des Semesters
– Sonstiges:
●
3 ECTS
●
Material unter http://www.schloenvoigt.de
●
Kontakt per E-Mail: steffen@schloenvoigt.de
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
4. Web 3.0 – The Semantic Web
Intro to the Semantic Web
The Future Internet: Service Web 3.0
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
5. Themen
●
Was ist das Semantic Web?
●
Sprachen des Semantic Web
●
Ontologien
●
Bibliotheken, Frameworks und andere Tools
●
Logik und Inferenz
●
Anwendungen des Semantic Web
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
6. Geschichte des Internets
●
Anfang der 1960er Jahre:
– Es entsteht die Idee eines dezentralen Netzwerks.
– Computer sollen darüber kommunizieren können.
●
1968/1969 und 1970er: ARPA net
– Basiert auf technischen Spezifikationen in RFC-Dokumenten
– Großrechner der UCLA, SRI, UCSB und der University of Utah
– Viele grundlegende Technologien des heutigen Netzes entstehen:
●
TCP/IP, E-Mail, FTP, Telnet …
●
1980er
– Gründung der IETF
– Das Web besteht vor allem als Plattform für den Austausch von
Infos unter Akademikern
– Kommerzielle Interessen werden kaum verfolgt
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
7. Geschichte des Internets
●
1989: Tim Berners-Lee entwickelt am CERN das WWW
– Basiert technisch auf
●
HTTP, URLs, HTML
– Verteilung und Verlinkung formatierter Texte
– Kommerzielle Nutzung des Internets beginnt
●
Anfang der 90er: Erste Browser (Mosaic)
●
Mitte der 90er: Durchbruch des WWW
– Hype um Netscape Navigator
– Microsoft integriert den Internet Explorer in sein OS
●
Seitdem: unbändiges Wachstum
– Momentan 1,668,870,408 Benutzer (Stand 2009)
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
8. W3C
●
Unabhängiges Konsortium zur Entwicklung der
technischen Standards des WWW
●
1994 gestartet, 1995 Beitritt erster Unternehmen
●
Strukturiert in Aktivitäten
– HTML, XML, CSS, XSLT, RDF, OWL …
●
Jede Aktivität besteht aus
– Working Groups: Erstellen die “Standards”
– Interest Groups: Beraten die Mitglieder der Wgs
●
Standards werden als “Recommendation”
veröffentlicht:
– http://www.w3.org/TR/
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
9. Web 2.0
●
Das “Mitmach-Web”
●
Jeder kann Informationen ins Netz stellen
– Und viele tun das auch im großen Maße:
●
StudiVZ, Facebook, Flicker, twitter, del.icio.us, Blogs …
●
Unternehmen und Organisationen veröffentlichen
ihre Daten frei verfügbar im Netz
●
Inhalte werden von Benutzern in Zusammenarbeit
erstellt
– Wikipedia ...
●
Benutzer “taggen” Inhalte
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
10. Warum Semantic Web ?
●
Das Internet birgt eine immense Fülle an Daten
●
Wichtige Informationen unter diesen Daten zu finden
wird immer schwieriger
●
Heutige Suchen basieren auf Textvergleich
●
Daten sind hauptsächlich in HTML codiert und mit
Hyperlinks verbunden
– Computer sehen zwar...
●
Text + Formatierung
●
Grafiken
●
Multimedia-Inhalte
– …verstehen aber deren Bedeutung nicht
●
Ohne Kontext sind die Ergebnisse oft zu ungenau
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
11. Warum Semantic Web ?
Wo sind die Informationen?
Was bedeuten die Informationen?
Was ist Unterhaltung?
Was ist nur Werbung?
Welche Information ist relevant?
Wie glaubhaft ist die Information?
Menschen hingegen haben “Kontext-/Weltwissen”
– Erschließen sich fehlende Informationen
– Können mentale Zusammenhänge knüpfen
– Verwenden mehrere Sinne gleichzeitig
– Finden und „verstehen“ die Informationen (meistens)
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
12. Warum Semantic Web ?
●
Aufgaben erfordern oft, dass wir Informationen
aus verschiedenen Quellen im Web verknüpfen
– Wir verwenden mehrere Suchmaschinen
– Wir suchen auf mehreren Portalen nach der idealen Reise
●
Menschen können dies (relativ) problemlos!
– Sogar wenn verschiedene Begriffe für die gleichen Dinge
verwendet werden
– Oder wenn der gleiche Begriff für verschiedene Dinge
verwendet wird
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
13. Warum Semantic Web ?
●
Computer stehen hierbei jedoch vor enormen
Problemen:
– Lückenhafte Informationen sind nutzlos
– Verstehen nur schwer den Inhalt von Bildern / Videos
– Erkennen nur schwer Ähnlichkeiten
– Können verschiedene Informationen nur schwer kombinieren
●
Ist ein Auto das gleiche wie ein PKW ?
●
Das heutige WWW ist auf Menschen ausgerichtet!
Den Daten fehlt die SEMANTIK
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
14. Warum Semantic Web ?
Definiton Semantik:
Die Semantik (griech. σημαίνειν sēmainein = Bedeutungslehre) ist das
Teilgebiet der Sprachwissenschaft (Linguistik), das sich mit
– Sinn und
– Bedeutung
von Sprache beziehungsweise sprachlichen Zeichen befasst.
Die Semantik kümmert sich um die Frage, wie Sinn und Bedeutung von
komplexen Begriffen aus Sinn und Bedeutung von einfachen Begriffen
abgeleitet werden können und stützt sich dabei in der Regel auf die Syntax
(Zusammenstellung, Satzbau, steht für die normative Struktur von Daten).
Beispiel:
3+ü=% 3+4=12 3+4=7
Syntax+Semantik falsch Semantik falsch Syntax und Semantik korrekt
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
15. Beispiele
Wo könnten uns Computer helfen, wenn ihnen die
Daten und deren Semantik offenliegen würden?
– Reiseplanung
●
Flug / Reise suchen -> buchen
●
Urlaub beantragen / Kalendereintrag
●
Freunden / Familie Bescheid geben
●
Wer passt auf die Wohnung auf?
– Daten-Integration
●
Verschiedene Schemata kombinieren
●
Daten verschiedener DBs verschmelzen
– Social Networks
●
Daten eingeben?
●
Freunde mitnehmen?
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
16. Problemfelder
●
Informationssuche: Wo finde ich ... ?
– Keyword-Suche findet zu viele nicht relevante und
nicht alle relevanten Informationen
=> Semantisches Tagging
●
Informationsextraktion: Was ist wichtig ... ?
– Nur Menschen können korrekt Informationen extrahieren
– Computern fehlt “Welt-/Kontextwissen”
=> Semantische Annotation
– Implizites Wissen muss durch logische Schlussfolgerung aus
Kombination vorhandener Informationen ermittelt werden
=> Einbindung formaler Logik
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
17. Problemfelder
●
Wartung: Sind meine Daten noch konsistent ?
– Konsistenz, Korrektheit, Aktualität von Daten
=> Semantische Informationen über SEMANTIK
●
Personalisierung: Was interessiert mich ?
– Anpassung des dargestellten Informationsgehalts an
persönliche Bedürfnisse und Anforderungen
– Woher kommen die benötigten Daten?
=>Repräsentation von SEMANTIK
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
18. Zusammenfassung
●
Das WWW ist (heute) zur Nutzung durch den
Menschen bestimmt
●
Lösungsansatz:
– Beschreibung der Bedeutung der dargestellten Information
mit Hilfe standardisierter Formalismen
Formalismus = maschinenlesbar
Standard = interoperabel
– Metadaten = "Daten über Daten“
●
strukturierte Daten, mit deren Hilfe eine Informationsressource
beschrieben und dadurch besser auffindbar gemacht wird
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
19. Beispiel Datenintegration
Buchladen A Buchladen B
Tabelle Buch Tabelle Book
ISBN Titel Jahr Autor ISBN titel Original sprache Autor transl
0671027352 Angels and 2000 1243 067102 Angels en 543
7352 and
Demons Demons
34041 Illuminati 067102 de 543 123
48665 7352
Tabelle Autor
ID Name Website Tabelle Persons
1243 Dan http://www.danbrown.com ID Name
Brown
543 Dan Brown
123 Axel Merz
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
20. Beispiel: Datenintegration
Angels and Demons a:title
Angels and Demons
http://.../isbn/0671027352
http://.../isbn/0671027352
2000
2000 a:publicationYear
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Dan Brown
Dan Brown
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http://www.danbrown.com
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
21. Beispiel: Datenintegration
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de
Illuminati
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Axel Merz
Axel Merz
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
22. Beispiel: Datenintegration
Angels and Demons a:title
Angels and Demons
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Axel Merz
Axel Merz
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
23. Beispiel: Datenintegration
Gleiche URI
=> Gleiche Resource
Angels and Demons a:title
Angels and Demons
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Axel Merz
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
24. Beispiel: Datenintegration
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Axel Merz
Axel Merz
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
25. Wow! -> Daten verknüpft!
●
Aber wir können noch mehr, indem wir weitere
Informationen hinzufügen:
– a:Author sameAs b:Autor
– a:title sameAs b:titel
– Kategorisierung
●
Personen
●
Bücher
●
Usw
– Verwendung von bereits vorhandenem Vokabular
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
26. Beispiel: Datenintegration
Angels and Demons book:title
Angels and Demons http://.../isbn/0-671-02735-2
http://.../isbn/0-671-02735-2
b:sprache
2000 book:Author
2000
book:publicationYear
r:type
foaf:name en
en
Dan Brown b:Original
Dan Brown
r:type book:Book
book:Book
foaf:homepage
de
foaf:Person r:type de
http://www.danbrown.com foaf:Person
http://www.danbrown.com b:sprache
http://.../isbn/3-404-14866-5
http://.../isbn/3-404-14866-5
r:type
b:Übersetzer book:title
Illuminati
Illuminati
foaf:name
Axel Merz
Axel Merz
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27. Das ist noch nicht alles
●
Durch Typisierung können wir evtl. weitere
Informationen hinzufügen:
– Zum Beispiel durch geeignete Tools extrahierte
Informationen aus der Wikipedia
– Oder Rezensionen von Amazon
– ...
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
28. Beispiel: Datenintegration
Angels and Demons book:title
Angels and Demons http://.../isbn/0-671-02735-2
http://.../isbn/0-671-02735-2
b:sprache
2000 book:Author
2000
book:publicationYear
r:type
Dan Brown foaf:name
Dan Brown
en
b:Original en
foaf:homepage
book:Book
http://www.danbrown.com book:Book
http://www.danbrown.com wiki:Person r:type
r:type de
de
wiki:isbn
wiki:Dan_Brown b:sprache
wiki:Dan_Brown foaf:Person
foaf:Person http://.../isbn/3-404-14866-5
wiki:authorOf http://.../isbn/3-404-14866-5
wiki:authorOf wiki:Angels_&_Demons
wiki:Angels_&_Demons r:type b:Übersetzer book:title
wiki:The_Da_Vinci_Code
wiki:bornIn wiki:The_Da_Vinci_Code
Illuminati
Illuminati
foaf:name
wiki:New_Hampshire wiki:map http://maps.google.com/maps?q=New%20Hamp... Axel Merz
wiki:New_Hampshire http://maps.google.com/maps?q=New%20Hamp... Axel Merz
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29. Was haben wir gemacht?
Manipulate
Applications Query
…
Map,
Data represented in abstract format Expose,
…
Data in various formats
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30. Was ist das Semantic Web ?
●
Das Semantic Web ...
– … ist ein Web der Daten, vergleichbar mit einer riesigen
globalen Datenbank
– … besteht aus einer Ansammlung semantischer Aussagen
– … fördert die intelligente Verwendung und Verarbeitung
von Wissen, das im Web bereitgestellt wird
– … ist eine Erweiterung des heutigen Internets, in der
vorhandenen Informationen eine wohldefinierte Bedeutung
gegeben wird, um die Zusammenarbeit zwischen
Menschen und Maschinen zu verbessern.
●
Programme müssen heterogene Daten
austauschen und gemeinsam verarbeiten können,
auch wenn diese Programme völlig unabhängig
voneinander entwickelt worden sind
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
31. Semantic Web Agents
Heute Zukunft
Anwender Anwender
Präsentationsdienst Persönlicher
(z.B. Firefox) Assistent
Suchdienst
(z.B. Google)
Intelligente
Infrastrukturdienste
WWW-Dokumente WWW-Dokumente
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32. Semantic Web Roadmap
●
Stufe 1: Textdokumente und Datenbankeinträge
●
Stufe 2: XML-Dokumente mit einheitlichem
Vokabular
●
Stufe 3: RDF-Taxonomien und Dokumente mit
unterschiedlichem Vokabular
●
Stufe 4: OWL Ontologien und automatisches
Schlussfolgern
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
33. Semantic Web Roadmap
●
Stufe 1: Textdokumente und Datenbankeinträge
– Daten sind anwendungsbezogen (proprietär)
– Semantik steckt in Anwendungen - nicht in Daten
– Beispiele:
●
Warenkatalog von Amazon
●
Index von Google
●
Datenbestand bei Ebay
●
...
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34. Semantic Web Roadmap
●
Stufe 2: XML-Dokumente mit einheitlichem
Vokabular
– Innerhalb bestimmter vorgegebener Domäne erreichen Daten
Unabhängigkeit von der Anwendung und können so
zwischen Anwendungen ausgetauscht werden
– Beispiel:
●
Dublin-Core Bibliografien zur unabhängigen Beschreibung von
Dokumenten
●
Google API WebService
●
Twitter API
●
...
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35. Semantic Web Roadmap
●
Stufe 3: RDF-Taxonomien und Dokumente mit
unterschiedlichem Vokabular
– Daten stammen aus unterschiedlichen Domänen und werden
durch hierarchisch strukturierte Taxonomien/Partonomien
klassifiziert.
– Einfache Beziehungen zwischen den einzelnen Kategorien
dienen der Kombination von Daten.
– Beispiel:
●
„Semantic Web Technologien“ ist eine „Vorlesung“ ist eine
“Lehrveranstaltung“ des “Software Engineering”
●
„Hans Mustermann“ studiert “Software Engineering” ist ein
“Studiengang” an der „Fakultät Informatik“ gehört zur „HTWG
Konstanz“
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36. Semantic Web Roadmap
●
Stufe 4: OWL-Ontologien und automatisches
Schlussfolgern
– Neue Daten können aus bestehenden Daten gewonnen
werden durch die Anwendung von Schlussfolgerungsregeln.
– Daten, Eigenschaften von Daten und Beziehungen zwischen
Daten lassen sich semantisch beschreiben.
– Beispiele
●
automatisches Übersetzen eines Dokuments von einer Domäne
in eine andere
●
Formulieren komplexer Abhängigkeiten und Bedingungen
– Anwendung „versteht“ Daten
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
37. Kann man semantischen Daten trauen?
●
●
Authentizität
– Ist der mutmaßliche Urheber (Autor) auch der tatsächliche?
●
Integrität
– Wurden die Daten manipuliert?
●
Public Key Kryptografie und digitale Signaturen
– Semantische Daten müssen signiert werden, damit
Inferenzsysteme deren Zuverlässigkeit mit in Betracht ziehen
können
●
Semantisches Dokument = Sammlung von
Aussagen + zugehörige Signaturen
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
38. Architektur des Semantic Web
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
39. Semantic Web Technology Stack
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
40. Linked Open Data – März 08
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
41. Linked Open Data – September 08
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
42. Linked Open Data – März 09
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
43. Linked Open Data – September 10
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44. ●
Was ist das Semantic Web nicht?
●
„The Semantic Web is not AI“
– RDF und OWL sind
●
(im Vergleich zur Künstlichen Intelligenz)relativ simple
Beschreibungssprachen
●
einfache Art, untereinander austauschbare Daten zu
formulieren und zu beschreiben
●
eine Möglichkeit, einfache Aussagen zu treffen
●
bieten primitive Möglichkeit der Inferenz innerhalb eines
beschränkten Rahmens
– ...and that's it!
●
„One goal in SW is to keep things relatively simple
and not necessarily seek absolute completeness“
Semantic Web Technologien Steffen Schlönvoigt, HTWG Konstanz, Sommersemester 2011 Einführung
45. ●
Nicht Teil des Semantic Webs sind (jetzt und in
naher Zukunft)
– assoziatives Schlussfolgern
– räumliches Denken
– Erkennung von Text, Bildern, Gesten, etc…
– Komplexe Entscheidungsprozeduren
– Schlussfolgern aus unvollständigen oder kontextabhängigen
Informationen
– „Strong AI“
●
„Just as Prolog is not AI but merely a useful tool
for it, SW might be just a good tool for AI“
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46. Literaturliste:
●
Buch “Semantic Web: Grundlagen”, eXamen.Press
Pascal Hitzler, Markus Krötzsch, Sebastian Rudolph, York Sure
●
Seiten des W3C zum Semantic Web unter
http://www.w3.org/2001/sw/
– RDF-Primer: http://www.w3.org/TR/rdf-primer/
– RDF-Schema: http://www.w3.org/TR/rdf-schema/
– OWL-Overview: http://www.w3.org/TR/owl-features/
●
Protégé OWL Tutorial:
– http://www.co-ode.org/resources/tutorials/protege-owl-tutorial.php
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