Markus Krötzsch DIAMOND. Data Integration and Access. by Merging. Ontologies and Databases. 13. Juni 2013
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- Friederike Schmidt
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1 Data Integration and Access by Merging Ontologies and Databases 13. Juni 2013
2 Zielstellung Verbesserter Zugriff auf große, heterogene und dynamische Datenmengen Seite 2
3 Seite 3
4 Seite 4
5 Wikidata Offizielle Datenbank-Wikipedia Online seit November : Autoren, 13 Mio Objekte, 12 Mio Fakten Seite 5
6 Herausforderungen Heterogen: Alle Fachgebiete Wikipedias 285 Sprachen Verknüpfungen zu externen Datenbanken (UniProt, VIAF, ICD-10, IMDB, HURDAT, ) Dynamisch: 15 Mio Änderungen im Mai (0,5 Mio pro Tag) Seite 6
7 Seite 7
8 Seite 8
9 Technologie im Hintergrund: Ontologie-Reasoner ELK Yevgeny Kazakov, MK, František Simancík: Concurrent Classification of EL Ontologies. ISWC-11 Seite 9
10 Wissensmodellierung mit Ontologien Logik-basierte Wissensrepräsentation Automatische Inferenz Seite 10
11 Wissensmodellierung mit Ontologien Logik-basierte Wissensrepräsentation Automatische Inferenz Ausdrucksstärke Performanz Seite 11
12 Wissensmodellierung mit Ontologien Logik-basierte Wissensrepräsentation Automatische Inferenz Ausdrucksstärke Performanz Leichtgewichtige logische Sprachen Hocheffiziente Algorithmen & Systeme Seite 12
13 Lösungsansatz Logikbasierte Datenintegration und -abfrage, bei der deklarative, logische Beschreibungen als Teil der Daten aufgefasst werden. Seite 13
14 Was fehlt? Heutige Ontologiesprachen ungeeignet Geringe strukturelle Ausdrucksstärke Kaum Unterstützung für Kontextinformation Ungenügende Unterstützung von Datentypen Heutige Algorithmen und Systeme ungeeignet Beruhen auf statischen Ontologien Wenig robust sorgfältige Modellierung erfordert Experten Fehlende Unterstützung für Erklärung und Aggregation Seite 14
15 Seite 15
16 Arbeitsplan WP1: Sprachen Forschungsziel: Grundlagen logikbasierter Formalismen für Modellierung und Datenzugriff WP2: System-Design Forschungsziel: Grundlagen regelbasierter Algorithmen und Systeme zur Datenverwaltung WP3: Umsetzung und Evaluation Forschungsziel: Validierung der Gesamthypothese in einer realistischen Fallstudie Seite 16
17 Personalplanung Mitarbeiter 1 WP1: Sprachen WP3: Umsetzung und Evaluation Mitarbeiter 2 WP2: System-Design Studentische Hilfskräfte Seite 17
18 Aktuelle Vorarbeiten Zwei Beispiele Sebastian Rudolph, MK. Flag & Check: Data Access with Monadically Defined Queries. ACM, PODS-13. Despoina Magka, MK, Ian Horrocks. Computing Stable Models for Nonmonotonic Existential Rules. IJCAI-13. Seite 18
19 Zusammenfassung: Was? Verbesserter Zugriff auf komplexe Daten Wie? Logik-basierte Datenintegration und -abfrage Forschungsschwerpunkte? Wissensrepräsentation & Schließen; Algorithmen; Datenbanken Für wen? 500 Mio Wikipedialeser + alle Nutzer komplexer Daten Kosten? Projektleiter, 2 Mitarbeiter, 2 SHK, 6400 EUR Geräte Wie wird Projekterfolg gemessen? Evaluation im Projektplan; klarer Zeitplan; Fallstudie Wikidata Seite 19
20 Seite 20
21 Arbeitsplan (Detail) Seite 21
22 Warum Dresden? International bedeutender Standort im Bereich Wissensrepräsentation & formale Logik Wichtigste Kooperationspartner: Professoren Baader, Lehner, Rudolph Weitere inhaltliche Bezüge: Algebraische & Logische Grundlagen (Prof. Baier), Knowledge Representation & Reasoning (Prof. Hölldobler), Algebraische Strukturtheorie (Prof. Ganter) DFG SFB 912 (Highly Adaptive Energy-Efficient Computing) z.b. Im Bereich kontextsensitiver ontologischer Modellierung Besondere starke Ausrichtung der Lehre auf relevante Themen (Int. Center for Computational Logic) Seite 22
23 Vorarbeiten Beispiel 1: Anfragesprachen Sebastian Rudolph, MK. Flag & Check: Data Access with Monadically Defined Queries. ACM, PODS-13. Anfragesprache im Schnitt von Datalog und Monadischer Logik zweiter Stufe Ausdrucksstark Gute Komplexität und Berechenbarkeit Seite 23
24 Vorarbeiten Beispiel 2: Ableitungsregeln Despoina Magka, MK, Ian Horrocks. Computing Stable Models for Nonmonotonic Existential Rules. IJCAI-13. Statische Analyse von Abhängigkeiten in Inferenzregeln Anwendung in der Chemoinformatik Deutliche Performanzgewinne in der Inferenz Seite 24
25 Wikidata Offizielle Datenbank-Wikipedia Online seit November ,5 Mio Objekte (1. Juni 2013) Autoren: ca Fakten: ca. 12 Mio Seite 25
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