Dezentrale Wissensinfrastruktur zu Hochschuldaten

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1 Dezentrale Wissensinfrastruktur zu Hochschuldaten Für Mensch und Maschine Konzept und Prototyp Prof. Dr. Vera G. Meister, Jonas Jetschni, Sebastian Kreideweiß Workshop Hochschule 2017 im Rahmen der INFORMATIK 2017, Technische Universität Chemnitz Technische Hochschule Brandenburg Brandenburg University of Applied Sciences Seite 1

2 Agenda Einführung und Motivation Ausgangssituation Lösungskonzept Knowledge Graph Prototypische Implementierung Ausblick und produktive Implementierung Technische Hochschule Brandenburg Brandenburg University of Applied Sciences Seite 2

3 Ist-Situation Hochschuldaten Studiengänge Module Experten Veröffentlichungen Datenpflege in x Systemen Aufwand Inkonsistenzen Inhomogenität Dezentrale Wissensinfrastruktur zu Hochschuldaten Technische Hochschule Brandenburg Brandenburg University of Applied Sciences Seite 3

4 Agenda Einführung und Motivation Ausgangssituation Lösungskonzept Knowledge Graph Prototypische Implementierung Ausblick und produktive Implementierung Technische Hochschule Brandenburg Brandenburg University of Applied Sciences Seite 4

5 Datenbereitstellung und -nutzung and Hochschulen Datenanbieter Medien für die Datenbereitstellung Technologien für die Datennutzung Datennutzer Web-Redakteure der Hochschule Backend des CMS der Hochschule Hochschul-Webseiten Menschen (breite Öffentlichkeit) Hochschul-Verwaltung Semistrukturierte Daten (z. B. Excel) Proprietäre Datenbanken Systeme der öffentlichen Verwaltung Proprietäre Datenbanken Systeme der Portalanbieter Marketing der Hochschule Portalformulare, Proprietäre REST APIs Portal-Frontend mit Such- und Filterfunktionen, semantisch annotiert Webbasierte Dienste Menschen mit gezieltem Informationsbedarf Suchmaschinen Dezentrale Wissensinfrastruktur zu Hochschuldaten Technische Hochschule Brandenburg Brandenburg University of Applied Sciences Seite 5

6 Portallösung ZEIT Campus Technische Hochschule Brandenburg Brandenburg University of Applied Sciences Seite 6

7 CMS-basierte Lösungsansätze i. Speziell erweiterbarer Rich-Text-Editor, z. B. für TYPO3 implementiert Imperia; 2% Plone; 3% 25 Weitere; 8% ii. PlugIn für Thesaurus-Manager, z. B. PoolParty-PlugIn für Drupal Fiona; 3% WordPress; 3% iii. Automatische Annotation auf Basis von Apache Stanbol für diverse CMS anwendbar Drupal; 4% TYPO3; 58% iv. Semantisches Mapping der CMS-internen relationalen Daten, z. B. über D2RQ-Technologie Unbekannt; 20% Dezentrale Wissensinfrastruktur zu Hochschuldaten Technische Hochschule Brandenburg Brandenburg University of Applied Sciences Seite 7

8 Agenda Einführung und Motivation Ausgangssituation Lösungskonzept Knowledge Graph Prototypische Implementierung Ausblick und produktive Implementierung Technische Hochschule Brandenburg Brandenburg University of Applied Sciences Seite 8

9 Aggregierte Anforderungen 1. Die Dateneingabe soll keinen dauerhaft zusätzlichen Aufwand erzeugen; ein Großteil der redundanten Datenpflegeaufgaben soll eliminiert werden. 2. Die CMS der Hochschulen sollen dabei als initiale Datenquelle eine prominente Rolle spielen. 3. Für die Datenauszeichnung, -speicherung, -weiterverarbeitung und -bereitstellung sollen offene Standards verwendet werden, die die Semantik der Daten zweifelsfrei transportieren und eine breite Nachnutzung durch verschiedene Akteure erlauben. Akteure umfassen dabei sowohl Menschen als auch Maschinen. 4. Das Verlinkungspotenzial zwischen den dezentral eingesammelten Daten soll bestmöglich ausgeschöpft werden. 5. Die eingesammelten Daten sollen durch geeignete Daten aus offenen Quellen erweitert und damit auch qualitativ aufgewertet werden. Dezentrale Wissensinfrastruktur zu Hochschuldaten Technische Hochschule Brandenburg Brandenburg University of Applied Sciences Seite 9

10 Zielarchitektur abstraktes Modell Knowledge Sources Knowledge Graph Knowledge Services Structured Data from CMS Unstructered Data from Module catalogs Integration & Orchestration Extraction Analysis Knowledge Graph Management Triple Store Access LinkedData API SPARQL Endpoint EduGraph Preview Decision Support Search Legende: prototypisch umgesetzt in Forschung DBpedia Enrichment Information Hub externe Strukturen WikiData Validation... Schema Engineering & Information... nur konzipiert Dezentrale Wissensinfrastruktur zu Hochschuldaten Technische Hochschule Brandenburg Brandenburg University of Applied Sciences Seite 10

11 Agenda Einführung und Motivation Ausgangssituation Lösungskonzept Knowledge Graph Prototypische Implementierung Ausblick und produktive Implementierung Technische Hochschule Brandenburg Brandenburg University of Applied Sciences Seite 11

12 Erster Entwurf des EduGraph Schemas proprietary schema elements Technische Hochschule Brandenburg Brandenburg University of Applied Sciences Seite 12

13 Graph-Erweiterung Hochschuldaten vollständig auf schema.org basierend umfasst die wichtigsten Entitäten deckt keine fachspezifischen Aspekte ab Dezentrale Wissensinfrastruktur zu Hochschuldaten Technische Hochschule Brandenburg Brandenburg University of Applied Sciences Seite 13

14 Automatische Bereitstellung strukturierter Daten aus CMS Technische Hochschule Brandenburg Brandenburg University of Applied Sciences Seite 14

15 Analyse unstrukturierter Daten Analysis Server Interface Modulkataloge Technische Hochschule Brandenburg Brandenburg University of Applied Sciences Seite 15

16 Anreicherung und Integration Technische Hochschule Brandenburg Brandenburg University of Applied Sciences Seite 16

17 Mehrwertdienste zur Wissensbereitstellung EduGraph Preview Decision Support Technische Hochschule Brandenburg Brandenburg University of Applied Sciences Seite 17

18 Agenda Einführung und Motivation Ausgangssituation Lösungskonzept Knowledge Graph Prototypische Implementierung Ausblick und produktive Implementierung Technische Hochschule Brandenburg Brandenburg University of Applied Sciences Seite 18

19 Weitere TYPO3 Extensions CMS-Seiten Konzepte Relationen Informationsarten haspart, Modul Course, Person accountableperson, Modulbeschreibungen associatedmedia Personen Person, CreativeWork author, organizer, worksfor Aktivitäten und Arbeitsergebnisse Lehrveranstaltungen Person, CourseInstance hascourseinstance, instructor, contributor Veranstaltungspläne Publikationen Person, CreativeWork author, recordedin Publikationslisten, Forschungsthemen Technische Hochschule Brandenburg Brandenburg University of Applied Sciences Seite 19

20 Weitere Implementierungsmaßnahmen 1. Entwicklung und Implementierung von Managementstrukturen, 2. Abstimmung und Konsolidierung des Knowledge Graph Schemas und der damit verbundenen Pflege- und Entwicklungsprozesse, 3. Schaffung einer relevanten Datenbasis durch produktive Implementierungen der TYPO3-Extension in Hochschul-CMS. Aktuelle Stakeholder TH Brandenburg, Forschungsgruppe BMaKE + ZMPR CPS-IT GmbH Berlin + in2code GmbH Rosenheim TYPO3 Academic Alliance AKWI Arbeitskreis Wirtschaftsinformatik an Fachhochschulen Weitere Early Adopters : HS Mannheim, Uni Ulm, FH Potsdam Dezentrale Wissensinfrastruktur zu Hochschuldaten Technische Hochschule Brandenburg Brandenburg University of Applied Sciences Seite 20

21 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Mehr Informationen: Prof. Dr. Vera G. Meister Research Group Business Modeling and Knowledge Engineering (BMaKE) Technische Hochschule Brandenburg Brandenburg University of Applied Sciences Seite 21