Semantic Technologies

Transkript

1 Semantic Technologies Proseminar Künstliche Intelligenz Universität Ulm Mario Volke 15. Juli / 32

2 Inhaltsverzeichnis 1 Einführung 2 3 Schlusswort 2 / 32

3 Einführung Motivation DEMO Who was president of the US when Barack Obama was a teenager? Semantische Suche auf 3 / 32

4 Einführung Was ist semantische Technologie? Wissensrepräsentation: Wissen maschinenlesbar modellieren Wissen effizient nutzen Neues Wissen schlussfolgern (Reasoning) 4 / 32

5 Einführung Was ist semantische Technologie? semantische Technologie + intelligente Software = intelligentes System 5 / 32

6 Die Idee Vorschlag des WWW Begründers Sir Tim Berners-Lee Aus dem Jahr 2001 W3C standardisiert Webtechnologien seit 1994 Bereits etliche Standards für vorhanden 6 / 32

7 Die Idee Bisher: Abbildung: Das Web als Verbund vieler HTML-Dokumente

8 8 / 32 Einführung Schlusswort Die Idee Jetzt: Abbildung: Das Internet der Dinge

9 Layer Cake Abbildung: Layer Cake 9 / 32

10 XML XML: Extensible Markup Language Erstmals spezifiziert durch W3C im Jahr 1998 Hierarchisch organisierte Auszeichnungssprache Basierend auf Textdateien Serialisierung beliebiger Sprachen 10 / 32

11 XML Eine einfache XML-Datei hat folgende Gestalt: <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <person> <name>müller</name> <firstname>anna</firstname> <gender>female</gender> </person> 11 / 32

12 URI URI: Uniform Resource Identifier Identifikation beliebiger Ressourcen ( Dinge ) Aufbau <Schema>:<Schema-spezifischer Teil> Beispiele Folgende URIs und Schemata sind typisch: mailto:anna@mueller.de ftp:// /data.rdf urn:oasis:names:specification:docbook:xml: / 32

13 URI URI: Uniform Resource Identifier Identifikation beliebiger Ressourcen ( Dinge ) Aufbau <Schema>:<Schema-spezifischer Teil> Beispiele Folgende URIs und Schemata sind typisch: mailto:anna@mueller.de ftp:// /data.rdf urn:oasis:names:specification:docbook:xml: / 32

14 URI URI: Uniform Resource Identifier Identifikation beliebiger Ressourcen ( Dinge ) Aufbau <Schema>:<Schema-spezifischer Teil> Beispiele Folgende URIs und Schemata sind typisch: mailto:anna@mueller.de ftp:// /data.rdf urn:oasis:names:specification:docbook:xml: / 32

15 RDF RDF: Resource Description Framework W3C Standard Beschreibungssprache für bel. Informationen Triples: Subjekt, Prädikat, Objekt Verschiedene Serialisierungsmöglichkeiten vorhanden Die Datenebene des 13 / 32

16 RDF <...#type >...#Person...#me <...#fullname > <...#mailbox > Erik Miller <...#personaltitle > Dr. Abbildung: Ein RDF-Graph beschreibt die Person Erik Miller 14 / 32

17 RDF Einfache Serialisierung in N-Triples (gekürzte URIs): <...#me> <...#type> <...#Person>. <...#me> <...#fullname> "Erik Miller". <...#me> <...#mailbox> <...#me> <...#personaltitle> "Dr.". 15 / 32

18 RDF Komplexe Serialisierung in XML: <?xml version="1.0"?> <rdf:rdf xmlns:rdf=" xmlns:contact=" <contact:person rdf:about=" <contact:fullname>eric Miller</contact:fullName> <contact:mailbox <contact:personaltitle>dr.</contact:personaltitle> </contact:person> </rdf:rdf> 16 / 32

19 Exkurs Taxonomie Taxonomie: Klassifikation von Information Hierarchische Organisation Geeignet für Metadaten 17 / 32

20 Exkurs Taxonomie Beispiel: Dublin Core Weit verbreitete Taxonomie für Dokumente. DC.creator = "Max Mustermann" DC.subject = "Schlagwörter, etc" DC.description = "kurze Zusammenfassung" DC.language = "de" / 32

21 Exkurs Ontologie Ontologie: Beliebige Informationen modellieren Darstellung als gerichteter, azyklischer Graph Teilmenge der Prädikatenlogik Komplexe Relationen abbildbar 19 / 32

22 Exkurs Ontologie String String property:name property:firstname Person property:gender subclassof Gender Woman subclassof subclassof gender:hasvalue Female Male Abbildung: Beispielontologie Eine Definition von Woman 20 / 32

23 RDFS & OWL RDFS: RDF-Schema und OWL: Web Ontologie Language W3C Standard Ontologiesprachen Serialisierung in XML OWL wesentlich mächtiger als RDFS Die Strukturebene des 21 / 32

24 RDFS & OWL Struktur Taxonomien Ontologien OWL RDFS Daten RDF Abbildung: Struktur und Daten im 22 / 32

25 SPARQL SPARQL: Query Language for RDF W3C Standard seit 2008 Abfragesprache für das Ähnlich wie SQL SPARQL-Engines führen SPARQL-Abfragen aus 23 / 32

26 SPARQL Beispiel 24 / 32

27 SPARQL Gegeben seien folgende RDF-Triples: _:a <...#name> "Johnny Lee Outlaw". _:a <...#mbox> _:b <...#name> "Peter Goodguy". _:b <...#mbox> _:c <...#mbox> 25 / 32

28 SPARQL Mögliche SPARQL-Abfrage: PREFIX foaf:<...> SELECT?name?mbox WHERE {?x foaf:name?name.?x foaf:mbox?mbox } 26 / 32

29 SPARQL Ergebnis der SPARQL-Abfrage: name "Johnny Lee Outlaw" "Peter Goodgu" mbox 27 / 32

30 Offene Diskussionen und Probleme Hype des geprägt durch Missverständnisse Semantische Technologien zu komplex für den Durchschnittsnutzer Automatische Überführung von Daten nach RDF schwierig Sicherheit im Proof und Trust noch unausgereift 28 / 32

31 Schlusswort Anwendungsgebiete Semantic Desktop Semantic Search Enterprise Knowledge Management OWL SPARQL RDFS RDF URI XML etc Abbildung: Aktuelle Anwendungsgebiete semantischer Technologien 29 / 32

32 Schlusswort Fazit und Ausblick Kernprachen und -technologien sind vorhanden und standardisiert Nicht alle technologische Lücken sind bereits geschlossen Community verzeichnet ständig Fortschritte Semantische Technologien sind universell einsetzbar Die meisten Anwendungen sind noch in Entwicklung 30 / 32

33 Schlusswort Noch fragen? 31 / 32

34 Schlusswort </Talk> Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. 32 / 32