Ontologiesprachen. 1.Was ist eine Ontologie 2.Aufbau einer Ontologie 3.RDF 4.RDFSchema 5.DAML+OIL / OWL 6.Frame-Logic

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1 Ontologiesprachen 1.Was ist eine Ontologie 2.Aufbau einer Ontologie 3.RDF 4.RDFSchema 5.DAML+OIL / OWL 6.Frame-Logic

2 1.Was ist eine Ontologie Der Begriff leitet sich vom griechischen onta (das Seiende) und logos (Lehre) her: die Lehre vom Seienden. Die Ontologie selbst beschäftigt sich mit Fragen nach der Natur des Seins und der Struktur der Realität. Philosophen wie Descartes, Kant, Leibnitz, und viele andere beschäftigten sich mit diesem Thema. Dementsprechend gibt es viele voneinander abweichende Ansichten dazu.

3 1.Was ist eine Ontologie An Ontology is a formal, exlplicit specifikation of a shared conceptualisation Dieter Fensel Drei Aspekte einer Ontologie: -Eine Ontologie soll einen formalen Aufbau haben, um auch von Maschinen gelesen werden zu können. -Das durch sie ausgedrückte Wissen ist explizit anzugeben. - Specification of a shared conceptualisation drückt aus, dass eine Ontlogie mit (abstrakten) Konzepten (Dingen) die Welt beschreiben soll.

4 1.Was ist eine Ontologie Eine Ontologie ist ein Konstrukt, um Wissen über ein Gebiet zu repräsentieren, auszutauschen und zu verwenden, sowohl durch den Menschen, als auch durch den Computer. Einsatz in Electronic Commerce, intelligente Informationsintegration, Information Retrieval und Wissensmanagement. Konzepte werden untereinander auch in Beziehung gesetzt.

5 1.Was ist eine Ontologie Beispiel WordNet ist ein lexikalisches Online-Wörterbuch für die englische Sprache. Es unterscheidet fünf Kategorien: Substantive, Verben, Adjektive, Adverbien und Funktionswörter. WordNet wurde vom Cognitive Science Laboratory der Universität Princeton entwickelt. Es kann kostenlos im Netz benutzt werden. Es ist sehr benutzerfreundlich.

6 2.Aufbau einer Ontologie Konzepte: Zwei Arten von Konzepten: 1.Das Konzept beschreibt eine Klasse oder eine Menge von individuellen Objekte der Welt. 2.Das Konzept beschreibt nur ein ganz bestimmtes Objekt der Welt

7 2.Aufbau einer Ontologie Relationen: Man kann zwei Klassen an Beziehungen unterscheiden: 1.Relationen, welche Konzepte hierarchisch ordnen 2.Relationen, welche Konzepte untereinander in beliebiger Beziehung setzen

8 3.RDF Beim Design von RDF: -Es sollte ein einfaches Datenmodell, das für Anwendungen einfach zu manipulieren und zu verarbeiten ist, geschaffen werden. -Es gibt eine formale Spezifikation der Semantik. -Das Vokabular ist erweiterbar und eindeutig identifizierbar (URIs). -Die Austauschbarkeit unter verschiedenen Anwendern/Anwendungen ist durch die Möglichkeit RDF in XML zu repräsentieren gegeben.

9 3.RDF Grundlegende Datanmodell: Ressource, Property und Statement Ressource: theoretisch jedes Objekt Property: Eigenschaft einer Ressource Grundstruktur von RDF besteht aus Tripel: Subjekt, Prädikat, Objekt Grundstruktur bildet einen gerichteten Graphen: Knoten : Subjekt, Objekt Kante: Prädikat Gesamtheit aller angelegten Statements heißt Modell.

10 3.RDF Verschiedene Statementdarstellungen: Tripel-Notation Graph XML-Synthax Tripel-Notation: <Subjekt> HAT <Prädikat> <Objekt> Person HAT Name Hugo Graph: Person Name Hugo Subjekt Prädikat Objekt

11 3.RDF XML Syntax: 1: <?xml version= 1.0?> 2: <rdf :RDF xmlns:rdf= 3: xmlns= http ://ein.beispiel.namespace/> 4: <rdf:description rdf:about= Person > 5: <Name>Hugo</Name> 6: </rdf:description> 7: </rdf:rdf>

12 3.RDF Anlegen drei verschiedener Arten von Container möglich: Bag: ungeordnete Liste von Ressourcen oder Literalen Sequence: geordnete Liste von Ressourcen oder Literalen Alternative: Liste von Ressourcen oder Literalen, die Alternativen für ein Objekt darstellen

13 4.RDFSchema RDFSchema bietet die Möglichkeit Klassen zu deklarieren und Instanzen dieser Klassen anzulegen. Im RDF steht das Attribut bzw. die Property im Vordergrund Definieren einer Klasse als Unterklasse einer anderen Klassen möglich Unterklasse hat alle Eigenschaften der Oberklasse und zusätzlich eigene Eigenschaften (Vererbung) Eine Instanz ist eine konkrete Ausprägung von Klassen oder Properties RDFSchema bietet eigene Klassen für die grundlegenden RDF Objekttypen

14 5.DAML+OIL / OWL 1999 wurde DAML gegründet. DAML basiert auf RDFSchema und ergänzt sie um leistungsfähigere Konstrukte zur Beschreibung von Ontologien. Zur gleichen Zeit wurde OIL entworfen, die grundsätzliche Gemeinsamkeiten mit DAML aufweist. DAML und OIL wurden zu einer gemeinsamen Sprache vereint

15 5.DAML+OIL / OWL DAML + OIL lässt sich durch drei konzeptionelle Säulen charakterisieren: Es setzt auf frame-basierten bzw. objektorientierten Ansätzen auf, die für den menschlichen Benutzer leicht verständlich sind. Mit Beschreibungslogik wird DAML + OIL eine formale Semantik verliehen. DAML + OIL ist kompatibel zu bestehenden Web-Standards. Es besitzt eine wohldefinierte, XMLbasierte Syntax und greift auf mit RDF und RDFS eingeführten Mechanismen zur Wissensrepräsentation zurück.

16 5.DAML+OIL / OWL <owl:class rdf:id="wein"/> <owl:class rdf:id="trinkbareflüssigkeit"/>

17 5.DAML+OIL / OWL <owl:class rdf:about="#wein"/> <rdfs:subclassof rdf:resource="#trinkbareflüssigkeit"/>... </owl:class>

18 5.DAML+OIL / OWL <owl:class rdf:id="riesling"/> <Riesling rdf:id="criesbacherkocherbergriesling"/>

19 5.DAML+OIL / OWL <owl:objectproperty rdf:id="hergestelltaus"> <rdfs:domain rdf:resource="#wein"/> <rdfs:range rdf:resource="#rebsorte"/> </owl:objectproperty>

20 5.Frame-Logic Als geistige Väter von Frame-Logic (F-Logik) gelten Michael Kifer und Georg Lausen F-Logik ist eine Ontologiesprache, die deduktive und Objektorientierte Konzepte (Konzept, Relation, Klassenhierarchien, Vererbung, Signaturen) verbindet. F-Logik ist eine Objektorientierte Datenbanksprache und ermöglicht somit den Umgang mit Daten in Form von Objekten. Zu Objekten zählen Konzepte, Klassen, Instanzen, Attribute und Relationen

21 5.Frame-Logic Abraham Penelope Homer Marge Bart Lisa Maggie

22 5.Frame-Logic //Fakten Abraham : mann. Penelope : frau Homer : mann[vater->abraham, mutter->penelope]. Bart : mann[vater->homer, mutter->marge : frau]. Lisa : frau[vater->homer, mutter->marge]. Maggie : frau[vater->homer, mutter->marge]. //Regeln X[sohn->{Y}] :-Y : mann, Y[vater->X]. X[sohn->{Y}] :-Y : mann, Y[mutter->X]. X[tochter->{Y}] :-Y : frau, Y[vater->X]. X[tochter->{Y}] :-Y : frau, Y[mutter->X].

23 5.Frame-Logic abraham : mann. homer : mann [vater -> abraham, mutter ->penelope].

24 5.Frame-Logic Bart : mann [vater -> homer, mutter -> marge : frau]. X[sohn -> Y] :- Y : mann [ vater -> X].

25 5.Frame-Logic Ist der Regelkörper erfüllt, so gilt auch der Regelkopf. Ist Y ein Mann, dessen Vater X ist, so ist Y Sohn von X.