Einführung in das Semantic Web

Transkript

1 Einführung in das Semantic Web E-Government Workshop Freie Universität Bozen 14. Februar 2003 Raphael Volz FZI & Institut AIFB (Prof. Studer) Universität Karlsruhe (TH) 1

2 Agenda Eine Problemstellung im E-Government Einführung in Semantic Web Technologien Architektur XML RDF Ontologien 2

3 Was ist E-Government? Die Nutzung elektronischer Informations- und Kommunikationstechnik zur Einbeziehung des Kunden in das Handeln von Regierung und öffentlicher Verwaltung. Bürger (G2C) E-Government Glossar, Deutsches Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik, Wirtschaftsunternehmen (G2B) Behörden (G2G) 3

4 ... Einbeziehung des Kunden Steigerung über Wahrnehmung der Kundeninteressen Interesse an Dienstleistungen Interesse an Informationen Verbesserung des Zugangs verbessert die Einbeziehung 4

5 Informationszugang (I) Ich möchte mich nach einem Umzug in Karlsruhe melden... Suche nach: melden Meldeamt anmelden 70 irrelevante Keine Treffer Treffer Falscher Falscher Begriff Begriff 3. Treffer, kein Sprechender Titel 5

6 Konklusion I: Kommunikation durch Begriffe Begriff aktiviert bezieht sich auf ^ Wort Bank steht für Ding [Odgen, Richards, 1923] 6

7 Informationszugang (II) Neue Fragen: - Was muss ich mitbringen? - Wer ist der Ansprechpartner? - Wie sind die Öffnungszeiten? - Wohin muss ich gehen? 7

8 Heute: Hyperlinks im WWW He is working together with Steffen Staab in the Knowledge Management Group Verlinkte Dokumente: Was ist der Inhalt der Dokumente? Was ist die Bedeutung der Verbindungen? 8

9 Explizite Bedeutung von Links Web of documents Web of objects Resource Written by Software Depends On Depends On Resource Resource Resource Resource Author Software Manager Software Resource Instance Of Instance Of manages Rudi Instance Of manages Resource Resource Resource Raphael Daniel Nenad Married with Resource Ljiljana 9

10 Zielorientierter Zugriff? Wer ist mein Ansprechpartner bei Zuzug nach Karlsruhe? Antworten:... 10

11 Ableitung neuer Fakten 1 & 2 Barbara Musterfrau arbeitet im Meldeamt Karlsruhe Das Meldeamt beschäftigt sich mit Anmeldungen von Personen bei Zuzug = 3 Barbara Musterfrau ist meine Ansprechpartnerin 11

12 Konklusion II: World Wide Web ist ein Erfolg im Hinblick auf Anzahl der Benutzer Anzahl der verfügbaren Dokumente Ziel-orientierter Zugriff auf Web-Inhalte ist problematisch Web-Inhalte müssen von Web-Benutzern interpretiert und kombiniert werden 12

13 Das Semantic Web Nächste Web-Generation, erweitert das existierendem Web Macht Web-Inhalte zugreifbar und interpretierbar für Softwaresysteme The Semantic Web: a new form of Web content that is meaningful to computers will unleash a revolution of new possibilities (Tim Berners-Lee et al., Scientific American, 2001) 13

14 Vorbedingungen für Semantic Web Austauschbarkeit von Daten Verknüpfung von verteilten Daten Semantische Beschreibung von Daten Ableitung von impliziten Daten 14

15 Semantic Web Architektur Ableitung von impliziten Daten Semantische Beschreibung Verknüpfung verteilter Daten Austauschbarkeit von Daten 15

16 XML extensible Markup Language Rahmenwerk für Beschreibung beliebiger Dokumente Frei wählbare Elemente Austausch beliebiger Daten <person> <ssn>5634</ssn> <name>w. Smith</name> <marriedwith>s. Smith </marriedwith> <gender>male</gender> <salary>$ </salary> </person> 16

17 XML Beispiel G2G US DOD XML-basierter Datenaustausch 17

18 RDF (Resource Description Framework) Spezialisiertes XML Format Beziehungen zwischen Daten Aggregation von Daten Erlaubt sich auf Dinge zu beziehen, die an anderer Stelle definiert sind Erlaubt Daten von verschiedenen Quellen zu kombinieren 18

19 RDF Beispiel: Syndication Aggregation von Nachrichten aus verschiedenen Quellen G2G: G2C: Nachrichten aus verschiedenen Abteilungen, Ämtern Events verschiedener Orte einer Region 19

20 Ontologien People can t share knowledge if they do not speak a common language. (Tom Davenport) Ontologien standardisieren und formalisieren die Bedeutung von Worten durch Begriffe Ontologien ermöglichen und verbessern zwischenmenschliche Kommunikation und Kommunikation zwischen Softwaresystemen 20

21 Ontologie Beispiel Kooperiert_mit Mitarbeiter BeschäftigtSichMit Zuständig Für Fachgebiet Arbeitet In hatmitarbeiter Abteilung Sachbearbeiter Abteilungsleiter Regeln Kooperiert_mit ist symmetrisch Arbeitet_In und hatmitarbeiter sind invers Wenn eine Person in einer Abteilung arbeitet, besitzt sie Wissen über 21 dessen Fachgebiet

22 Ontologiebasierte Daten Ontologie kooperiertmit rdf:hasdomain Person rdf:hasrange rdf:subclass rdf:subclass Ist ein Controller Manager Ist ein Annotation Web Page URL <swrc:controller rdf:id="person_sha"> <swrc:name>siegfried Handschuh</swrc:name> <swrc:cooperateswith rdf:resource = " </swrc:controller> kooperiertmit Verlinkte Objekte: Links haben explizite Bedeutung! <swrc:manager rdf:id="person_sst"> <swrc:name>steffen Staab </swrc:name>... </swrc:manager> 22

23 Ontologiebasierte Daten (II) Ontologiebasierte Daten wie Annotationen sind oftmals Metadaten Metadaten sind Daten über Daten, z.b. Klassifikationssysteme in Bibliotheken The Yahoo! Klassifikationsstruktur Microsoft Office Dokumenteigenschaften Im Kontext des Semantic Web haben Metadaten eine komplexe Struktur eine wohldefinierte Semantik 23

24 Beispiel: UN FAO (I) Anwendungsfall: Verbesserung des Zugriffs auf multilinguale Dokumente im Bereich Agricultur Ansatz: Erweiterung eines existierenden Thesaurus Generische Beziehungen (Hypernym) (Thesaurus) Begriff-spezifische Beziehungen (Ontologie) Vorteile Navigation im Dokumentenbestand Erweiterung der Anfragen durch Begriffshierarchie 24

25 UNO FAO (II) 25

26 ... ein bischen Werbung zum Schluss KAON (Karlsruhe Ontology and Semantic Web Tool Suite) Open-Source Tool Suite Ontologie Engineering Ontologie Management Ontologie-basierte Anwendungen Semantic Web Anwendungen Finanziert über mehrere EU-IST Projekte 26

27 Vielen Dank! Molto grazie! Raphael Volz 27

28 Informationszugang (I) Wo ist die Bank? 28

29 Weitere Ontologieszenarien Bli bla blug Erweiterbarkeit Vereinfachte Konsensbildung etc. Dokumentation 29