Präsentation des Dissertationsvorhabens Erste Schritte. Carola Carstens Hildesheim, 15. Oktober 2007

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1 Präsentation des Dissertationsvorhabens Erste Schritte Carola Carstens Hildesheim, 15. Oktober 2007

2 Überblick Rahmenbedingungen Institut Thematische Interessen Erste Schritte Erfassung des State of the Art Einarbeitung in SemWeb Technologien Erstellung eines Konzepts für den Einsatz von SemWeb-Technologien im IZB Konzept für einen Ontologiebasierten Forschungsführer Ausgangssituation Umsetzung Nutzen Themenfindung Aktuelle Forschungsschwerpunkte Offene Fragen und Themengebiete

3 DIPF Aufgabengebiete Bildungsforschung Bildungsinformation - Informationszentrum Bildung - Bibliotheken für Bildungsforschung und Bildungsgeschichte Informationszentrum Bildung (IZB) Datenbanken Informationsportale und Informationsdienste Technology Based Assessment Informationswissenschaftliche Forschung

4 Thematische Interessen Praxisbezug Generierung eines praktischen Nutzens für das IZB Nutzung von Ressourcen des IZB Themengebiet Semantic Web und Ontologien Eigene Interessen Usability-Testing Evaluierung von Informationssystemen Multilingualität/I KK E-Business Wissensmanagement

5 Erste Schritte Einarbeitung in SemWeb Technologien Vision des Semantic Web Semantic Web-Projekte Semantic Web-Standards (RDF, OWL, SPARQL, ) Semantic Web-Tools (Ontologieeditoren, Reasoner, ) Ontologiemodellierung Standardontologien (SWRC, FOAF, SKOS, ) Programmierressourcen (JENA-API, Protégé-OWL-API) Erstellung eines Konzepts für den Einsatz von SemWeb-Technologien im IZB Ontologiebasierter Forschungsführer für die Bildungsforschung

6 Nutzen von SemWeb-Technologien am IZB Einsatz von Semantic Web-Technologien Ontologien Inferenzmechanismen Semantische Suchfunktionalitäten... zur Integration der Datenquellen des IZB Heterogene Datenbanken Thesaurus Pädagogik-Taxonomie mit den Zielen der ontologiebasierten semantischen Integration der Datenquellen Anreicherung der Wissensbasis durch Inferenzmechanismen Bereitstellung semantischer Suchfunktionalitäten Ontologiebasierter Forschungsführer für die Bildungsforschung

7 Datenquellen des IZB Dokumente Autoren Schlagworte FIS Bildung Literaturdatenbank BT SN NT Thesaurus Projekte Forschungsgebiete Innovationsdatenbank Pädagogik-Systematik Personen Forschungsgebiete Personendatenbank Institutionen Forschungsgebiete Institutionendatenbank

8 Datenbasis des Forschungsführers 1 FIS Bildung Pädagogik-Systematik Personendatenbank Innovationsdatenbank BT SN NT Thesaurus 3) Semantische Suche 1) Mapping Projekt DESI hat Mitarbeiter Projekt hat Mitarbeiter forscht zu Person Klieme Person forscht zu Forschungsgebiet Unterrichtsforschung ist Untergebiet von Forschungsgebiet Schulforschung 2) Inferenzen Forschungsgebiet forscht zu ist Untergebiet von forscht zu Forschungsgebiet

9 Ontologiebasierte Datenintegration I Beispiel Modellierung von Unterrelationen Die Relation wird um zwei spezifischere Relationen erweitert swrc:person swrc: v:private v:business string string string Person Last name Private Business

10 Ontologiebasierte Datenintegration II Beispiel Die Inhalte der beiden Tabellen Person und Author werden zusammengeführt Author wird als Unterklasse von Person modelliert Die Unterklasse erbt die Relationen der Oberklasse swrc:person owl:subclassof v:author swrc:firstname swrc:lastname string string Person First name Last name Author First name Name

11 Suchkomponenten Instanzen Projekte Schulforschung Personen Schnittmenge Klieme, Schulforschung Logikbasierte Suche Instanz Relation Instanz Projekt forscht zu Schulforschung Person TBA E-Learning Dokumente swrc:project DESI swrc:member swrc:person Klieme v:hasresearchtopic swrc:researchtopic Teaching research v:hasresearchtopic v:hasresearchtopic owl:subclassof swrc:researchtopic School research

12 Browsing-Struktur Browsing von dynamischen Webseiten Die Beziehungen zwischen Instanzen der Ontologie werden auf dynamischen Webseiten dargestellt Projekt: DESI Personen Klieme Hartig Forschungsgebiete Schulforschung Forschungsgebiet: Schulforschung Personen Klieme Untergebiete Unterrichtsforschung Person: Klieme Projekte DESI PISA Forschungsgebiete Schulforschung

13 Zu erwartende Mehrwerte Integration Semantische und strukturelle Datenintegration auf Ontologiebasis Wissensanreicherung Anreicherung der Wissensbasis durch regelbasierte Inferenzmechanismen Semantische Suche Entwicklung semantischer Suchfunktionalitäten für die Suche auf der ontologisch strukturierten Wissensbasis Interoperabilität Aussicht auf die spätere Interoperabilität mit anderen auf Semantic Web-Standards basierenden Anwendungen (Maschinenlesbarkeit) Datenbereinigung Bereinigung durch die Anwendung von Inferenzen

14 State of the Art Informatik Ontologieeditoren Annotationstools Klassenbibliotheken Ontologiebasierte Anwendungen Ontologie-Mapping-Tools Reasoner Maschinelles Lernen von Ontologien Informationswissenschaft Software-Ergonomie Evaluierung von? Informationssystemen Information Retrieval Mensch Maschine-Interaktion Auswirkungen von Informationssystemen auf die Gesellschaft Pragmatisches Postulat

15 Offene Fragen und Themengebiete I Ontologieanreicherung durch Web Mining Informationsextraktion von (semi)strukturierten Webseiten Darstellung von Veränderungsprozessen z.b. is employed by was employed by Darstellung der Stärke von Relationen z.b. beeinflusst die Anzahl der Publikationen einer Person in einem bestimmten Feld die Stärke der Relation has Research Topic Ranking Ist bei der Suche auf ontologisch strukturierten Wissensbasen ein Ranking möglich? (z.b. über die Stärke von Relationen)

16 Offene Fragen und Themengebiete II IR im Semantic Web Wie lassen sich Information Retrieval und (Data) Retrieval im Semantic Web integrieren? Semantische Annotation Wie entwickelt sich ein Konsens über das zu verwendende Vokabular bei der semantischen Annotation? Im Semantic MediaWiki wird bspw. darauf spekuliert, dass sich im Laufe der Zeit ein Standard herauskristallisiert. Dies ist für einfache Relationen wie is located in denkbar. Wie aber kann die objektive Bennenung von Forschungsgegenständen erreicht werden? Haben kommerzielle Anbieter überhaupt Interesse daran, ihre Produkte semantisch zu annotieren? Interkulturelle Unterschiede Wie lassen sich kulturspezifische Konstrukte in einer Ontologie abbilden und mit anderssprachigen Quasi-Entsprechungen relationieren (z.b. Ecole primaire vs. Grundschule)?

17 Offene Fragen und Themengebiete III Evaluierung Evaluierung des Nutzens von Semantic Web-Technologien Wie können Mehrwerte erfasst werden? Sind diese auf Nutzerseite überhaupt zu erfassen, oder liegen sie eher auf Seiten der Implementierung? Usability Wie lassen sich nutzerfreundliche Retrievalkomponenten für die Suche auf ontologisch strukturierten Wissensbasen umsetzen? Welche Ansätze gibt es? Inwiefern unterstützen Sie den Nutzer darin, ohne Kenntnisse der Wissensstrukturen einen größtmöglichen Nutzen aus der ontologisch strukturierten Wissensbasis zu ziehen?

18 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!