Vorlesung Semantic Web. Vorlesung im Wintersemester 2011/2012 Dr. Heiko Paulheim Fachgebiet Knowledge Engineering

Ähnliche Dokumente
Vorlesung Semantic Web. Vorlesung im Wintersemester 2011/2012 Dr. Heiko Paulheim Fachgebiet Knowledge Engineering

Vorlesung Semantic Web. Vorlesung im Wintersemester 2011/2012 Dr. Heiko Paulheim Fachgebiet Knowledge Engineering

OWL und Protégé. Seminar A.I. Tools Matthias Loskyll

3.5 OWL: WEB Ontology Language (1)

Kapitel WT:VIII (Fortsetzung)

Grundlagen des Semantic Web

Technologien des Semantic Web und ihre Anwendungen

OWL Web Ontology Language

Semantic Web Grundlagen

Semantic Web Services

Seminar:Semantic Web Technologien. RDF Schema (vs. XMLS), Ontologien und OWL

Intelligente Systeme im World Wide Web. Web Ontology Language OWL: RDF Syntax

Semantic Web Grundlagen

Semantic Web Technologies I! Lehrveranstaltung im WS10/11! Dr. Andreas Harth! Dr. Sebastian Rudolph!

Organisatorisches: Inhalt. Die Abfragesprache SPARQL. Agenda

Semantic Web Technologies I

Zielgruppe: Grundschulkinder Dieser Vortrag kann als Vorlage für eigene Veranstaltungen genutzt werden. Kommentare der Folien beachten!

Daten, Information, Wissen explizites und implizites Wissen Expertensysteme (Aufgaben, Aufbau, Komponenten) Diagnoseziel Klassifikation

Semantic Web Grundlagen

GI-Technologien zur Umsetzung der EU-Wasserrahmenrichtlinie (WRRL): Wissensbasen. Teil 1: Einführung: Wissensbasis und Ontologie.

Ontologien. Design und Beispiele. Christian Schaadt AI-Tools WS 07

Reasoner for the Semantic Web

RDF Containers. Häufig möchte man eine Gruppe von Dingen beschreiben. Hierfür stellt RDF ein Container-Vokabular zur Verfügung.

Mining über RDBMSe. von. Christian Widmer. Wie gut lässt sich Mining mit SQL realisieren?

Qualitätssicherung bei der mobilen Datenerfassung

Mobilfunkverträge. Betrachtung nach Ausgaben und Hardware

FH Wedel Informatik Seminar WS2006/2007 : Service-orientierte Architektur (SOA) Christian Köhn

Facts zum Weltall und unserem Sonnensystem

Kreditstudie. Kreditsumme, -zins und -laufzeit betrachtet nach Wohnort und Geschlecht des/r Kreditnehmer/s

Vorlesung Semantic Web. Vorlesung im Wintersemester 2012/2013 Dr. Heiko Paulheim Fachgebiet Knowledge Engineering

Kapitel WT:VIII (Fortsetzung)

Astronomische Körper unseres Sonnensystems

THEMENUEBERSICHT. Unser Sonnensystem: 1) Was gehört zum Sonnensystem? Wie entstand unser Sonnensystem? 2) Wie viele Planeten hat unser Sonnensystem?

RDF und RDF Schema. Einführung in die Problematik Von HTML über XML zu RDF

Einleitung Aufbau des Sonnensystems Entstehung des Sonnensystems. Das Sonnensystem. Stefan Sattler

Semantic Web Technologies 1

Vorlesung Semantic Web. Vorlesung im Wintersemester 2011/2012 Dr. Heiko Paulheim Fachgebiet Knowledge Engineering

Thema. Intelligente Agenten im Web

Semantic Markup für die Dokumentenklassifizierung. Seminarvortrag von Mirko Pracht

A1: Kennt Ihr alle Planeten unseres Sonnensystems? Zählt sie auf.

Kapitel 12: Schnelles Bestimmen der Frequent Itemsets

Semantic Web Grundlagen

Planeten. 1 Der Zwergplanet Pluto... drehen sich um die Sonne. 2. Alle Planeten unseres ist der Mars. 4

Moderne Web-Technologien

Kapitel WT:VIII (Fortsetzung)

Ontologien. Ontologien (aus ISM Kap. 3. Wissensrepräsentation für Texte) Ontologien: Konstrukte. Konzepte/Klassen

Ontologien (aus ISM Kap. 3. Wissensrepräsentation für Texte) Norbert Fuhr

Projektgruppe. Knowledge Representation Persistence and Reasoning

Transformation von Regelungen in Softwareanforderungen

Astronomie für Nicht Physiker SS 2013

Daten verknüpfen mit RDF. Lars Bröcker, Fraunhofer IAIS

Beschreibungslogiken. Daniel Schradick

Fortgeschrittene Computerintensive Methoden: Assoziationsregeln Steffen Unkel Manuel Eugster, Bettina Grün, Friedrich Leisch, Matthias Schmid

Regelbasierte Diagnose - Wie findet man die Fehlerursachen in komplexen Anlagen?

Vom Suchen und Finden individueller Empfehlungen aus großen Objektmengen. PD Dr.-Ing. habil. Meike Klettke

Bei den Planetenwegen, die man durchwandern kann, sind die Dinge des Sonnensystems 1 Milliarde mal verkleinert dargestellt.

Aufgaben und Lösungen zum Vorkurs Mathematik: Beweismethoden Für Donnerstag den x > 1 3x > 3 3x + 3 > 6 6x + 3 > 3x + 6.

Programmierpraktikum Themenvergabe

CHECK24 Hotel-App: Nutzungsanalyse

Vorlesung Semantic Web. Vorlesung im Wintersemester 2011/2012 Dr. Heiko Paulheim Fachgebiet Knowledge Engineering

Tarifentgelte für die chemische Industrie. in den einzelnen Bundesländern

Semantisches Prozessmanagement und E-Business

Olympus Mons, der grösste Vulkan des Sonnensystems

Semantic Web Grundlagen

Lokale Extrema von scheinbaren Helligkeiten von Planeten von Positionen anderer Planeten aus gesehen im Sonnensystem im Jahr 2015 und weitere Extrema

Kapitel 2 Business Process Model and Notation (BPMN) II

Sparpotenziale durch Gasanbieterwechsel. nach Bundesländern

Vorlesung Computerphilologie. Ontologien und Ontologie-Sprachen

Das Sonnensystem. Teil 2. Peter Hauschildt 6. Dezember Hamburger Sternwarte Gojenbergsweg Hamburg

Algorithms for Pattern Mining AprioriTID. Stefan George, Felix Leupold

Bericht BTI7311: Informatik Seminar Was sind Ontologien?

Ontologien und Ontologiesprachen

Grundzüge der Programmierung. Konzepte der objektorientierten Programmierung (OOP) VERERBUNG

Workshop WissKI für Uni Sammlungen. Martin Scholz , basierend auf

Aufgaben zu Kapitel 15

PROGRAMMIEREN IN. TINF13 - Sommersemester 2014 von Johannes Unterstein -

Die Keplerschen Gesetze ==================================================================

Konzeptbeschreibung Ziel: Methode: Vorgehen: Entfernen von Attributen Verallgemeinerung von Attributen Relevanzanalyse der restlichen Attribute

Semantic Web Technologies 1

YAGO YAGO. A semantic knowledge base. Paul Boeck. Humboldt Universität zu Berlin Institut für Informatik. Dezember /19

Ein Ansatz für eine Ontologie-basierte Verbindung von IT Monitoring und IT Governance

Seminar A.I. Tools, Universität des Saarlandes, WS 06/07 Matthias Loskyll, Universität des Saarlandes, Saarbrücken

Häufige Item-Mengen: die Schlüssel-Idee. Vorlesungsplan. Apriori Algorithmus. Methoden zur Verbessung der Effizienz von Apriori

Seminar Web 2.0 und autonomes Datenbank Tuning SS 2009

Entwicklung eines DL-Learner Plugins für Protégé

Deckungsumfänge in der Kfz-Versicherung nach Wohnort und Alter des Versicherungsnehmers. September 2016

Top. Karte 1:50000 Bayern, Maßstab 1:16303 Landesamt für Vermessung und Geoinformation Bayern, Bundesamt für Kartographie und Geodäsie 2006 Seite 1

Antwort 3: Es waren 14 Wichtel beim Tanz, und zwar waren es 7 Wichtelmänner und 7 Wichtelfrauen.

Prof. Dr. Werner Becker Max-Planck Institut für extraterrestrische Physik

Einführung in die Informatik für Naturwissenschaftler und Ingenieure (alias Einführung in die Programmierung)

Doppler-Spektroskopie (Radialgeschwindigkeit) Photometrie (Transit) Astrometrie Pulsar Timing Microlensing

Web Ontology Language (OWL) und Anfragesprachen

Semantic Web in der bibliothekarischen Ausbildung

Kfz-Haftpflichtschadenindex. nach Bundesland, jährlicher Fahrleistung sowie Alter und Geschlecht des Versicherungsnehmers

Wovon Astronomen träumen... Hubert Klahr Jürgen Steinacker Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg

Website-Ontologien für semantische Content Management Systeme

Zusammenfassung des Vortrages Semantic Web (Ontologien und Werkzeuge) Artem Khvat,

Semantic Web. RDF, RDFS, OWL, and Ontology Engineering. F. Abel, N. Henze, and D. Krause IVS Semantic Web Group

Datum: Erasmus+ Name: There s something new under the sun. Lösungsblatt. Die Astronomie: Die Wissenschaft der Himmelskörper und des Weltalls.

Diplomarbeit. zur Erlangung des akademischen Grades Diplom-Informatiker(FH) an der Technischen Fachhochschule Berlin

Transkript:

Vorlesung Semantic Web Vorlesung im Wintersemester 2011/2012 Dr. Heiko Paulheim Fachgebiet Knowledge Engineering

Aufgabe 1 Gegeben ist folgende Ontologie: :Tier owl:disjointwith :Mensch. :hathaustier rdfs:domain :Mensch. :hathaustier rdfs:range :Tier. :Tom :hathaustier :Sternchen. Wie schließt ein Tableau-Reasoner daraus, dass Sternchen kein Mensch ist?

Aufgabe 1 Erster Schritt: DL-Negations-Normalform Tier Mensch hathaustier.t Mensch ( hathaustier.t Mensch) hathaustier.tier ( T hathaustier.tier) hathaustier(tom,sternchen) Wir wollen zeigen, dass Mensch(Sternchen) nicht gilt Strategie: Fakt in Wissensbasis aufnehmen und nach Widerspruch fahnden

Aufgabe 1 Mensch(Sternchen) Nr Aussage Aktion 1 C(a) Füge C(a) hinzu

Aufgabe 1 Mensch(Sternchen), hathaustier(tom,sternchen) Nr Aussage Aktion 2 R(a,b) Füge R(a,b) hinzu

Aufgabe 1 Mensch(Sternchen), hathaustier(tom,sternchen), ( Tier Mensch)(Sternchen) Nr Aussage Aktion 3 C Wähle ein Individuum a, füge C(a) hinzu

Aufgabe 1 Mensch(Sternchen), hathaustier(tom,sternchen), ( Tier Mensch)(Sternchen), Tier(Sternchen) Mensch(Sternchen), hathaustier(tom,sternchen), ( Tier Mensch)(Sternchen), Mensch(Sternchen) Nr Aussage Aktion 5 (C D)(a) Teile das Tableau in T1 und T2. Füge C(a) zu T1, D(a) zu T2 hinzu

Aufgabe 1 Mensch(Sternchen), hathaustier(tom,sternchen), ( Tier Mensch)(Sternchen), Tier(Sternchen), hathaustier.tier(tom) Mensch(Sternchen), hathaustier(tom,sternchen), ( Tier Mensch)(Sternchen), Mensch(Sternchen) Nr Aussage Aktion 3 C Wähle ein Individuum a, füge C(a) hinzu

Aufgabe 1 Mensch(Sternchen), hathaustier(tom,sternchen), ( Tier Mensch)(Sternchen), Tier(Sternchen), hathaustier.tier(tom), Tier(Sternchen) Mensch(Sternchen), hathaustier(tom,sternchen), ( Tier Mensch)(Sternchen), Mensch(Sternchen) Nr Aussage Aktion 7 ( R.C)(a) Für alle b mit R(a,b) T: füge C(b) hinzu

Aufgabe 1 Damit sind alle Teiltableaus abgeschlossen d.h., es ergibt sich in jedem Fall ein Widerspruch Die Aussage Mensch(Sternchen) kann also nicht stimmen ausgehend davon, dass unsere restliche Wissensbasis wahr ist

Aufgabe 2 Ein Schachverein möchte seine Daten mit einem ontologiebasierten System verwalten. Folgende Spezifikation ist gegeben: Der Verein hat Mitglieder. Jedes Jahr veranstaltet der Verein ein Turnier, das aus mehreren Runden besteht. In jeder Runde werden parallel mehrere Partien gespielt, bei denen jeweils zwei Mitglieder gegeneinander spielen. Finden Sie zunächst die Basisklassen und -relationen. Bauen Sie dann zwei Ontologien. Nutzen Sie dazu einmal die Top- Kategorien der Ontologie DOLCE, einmal die Top-Kategorien der Ontologie SUMO.

Aufgabe 2 Basisklassen: Verein Mitglied Turnier Runde Partie

Aufgabe 2 Passende Superklassen in DOLCE Verein < AgentiveSocialObject Vereine können auch handeln (z.b. Mitglieder aufnehmen) Mitglied < AgentivePhysicalObject Faustregel: das passt meist auf Menschen Was machen wir mit Turnier, Runde und Partie? auf jeden Fall sind es Perdurants

Aufgabe 2 Perdurant Event Stative Achievement Accomplishment State Process Masolo et al. (2003): Ontology Library (final). WonderWeb Deliverable D18. 19.02.12 Fachbereich 20 Knowledge Engineering Heiko Paulheim 14

Aufgabe 2 Event vs. Stative Summe von zwei Statives ist ein Stative vom gleichen Typ zwei Partien/Runden/Turniere hintereinander gespielt sind aber nicht einfach ein(e) längere(s) Partie/Runde/Turnier also ein Event Achievement vs. Accomplishment Achievements sind unteilbar Aber: Turniere bestehen aus Runden, Runden bestehen aus Partien, Partien bestehen aus Zügen also: Accomplishment

Aufgabe 2 Lösung mit DOLCE: Accomplishment AgentiveSoc.Obj. AgentivePhy.Obj. Turnier Runde Verein Mitglied haspart haspart Partie participatesin

Aufgabe 2 Passende Superklassen in SUMO: Verein < Agent Mitglied < Agent Turnier < Process Runde < Process Partie <Process (evtl. Dual Object Process)

Aufgabe 2 Lösung mit SUMO: Process Dual Object Process Agent Turnier Verein Mitglied Runde Partie

Aufgabe 3 Ein Getränkehandel will ein ontologiebasiertes Informationssystem für seine Produkte aufbauen. Mit dem ersten Entwurf der Ontologie erzeugt der Reasoner aber unsinnige Schlussfolgerungen. Cola Flüssigkeit Getränk Bier Dose Flasche Fass Einwegflasche Mehrwegflasche

Aufgabe 3 Geben Sie einige Beispiele für unsinnige Schlussfolgerungen mit dieser Ontologie an. Gegeben: :0.5lFlascheSchädelbräu a :Einwegflasche. Dann folgt daraus (unter anderem): :0.5lFlascheSchädelbräu a :Bier. :0.5lFlascheSchädelbräu a :Cola. Das ist irgendwie merkwürdig.

Aufgabe 3 Gegen welche Regel in OntoClean wurde hier verstoßen? Flüssigkeit ist eine Anti-Unity-Klasse Eine Menge Flüssigkeit zerfällt in zwei Teilmengen Flüssigkeit Flasche ist eine Unity-Klasse Flaschen sind ganze, zählbare Objekte OntoClean: Unity-Klassen dürfen nicht von Anti-Unity-Klassen erben (und umgekehrt)

Aufgabe 3 Neu sortierte Ontologie: Alle Unity-Klassen bilden eine Hierarchie Alle Anti-Unity-Klassen bilden eine Hierarchie Flüssigkeit Behälter wird verkauft in Getränk Dose Flasche Fass Cola Bier Einwegflasche Mehrwegflasche

Aufgabe 3 Die ursprüngliche Ontologie sollte wahrscheinlich noch andere Aussagen enthalten z.b.: Cola wird in Dosen und Flaschen verkauft Das können wir jetzt ordentlich modellieren: :Cola rdfs:subclassof [ a owl:restriction ; owl:onproperty wirdverkauftin ; owl:allvaluesfrom [ owl:unionof (Dose Flasche) ] ].

Aufgabe 4 Die Astronomie-AG hat folgende Ontologie gebaut: umkreist Himmelskörper Sonne Planet Mond Merkur Venus Erde Mars

Aufgabe 4 Folgende Axiome sind gegeben: :umkreist a owl:objectproperty. :umkreist rdfs:subpropertyof :wirdangezogenvon. :wirdangezogenvon a owl:symmetricproperty. :Mond :umkreist :Erde. :Erde :umkreist :Sonne. Warum kann man damit nicht z.b. folgendes schließen: :Mond :wirdangezogenvon :Erde.

Aufgabe 4 In OWL DL müssen wir Klassen und Instanzen strikt trennen Das haben wir nicht gemacht... Mond als Klasse: :Mond rdfs:subclassof :Himmelskörper. Mond als Instanz: :Mond :umkreist :Erde. Das ist kein gültiges OWL DL!...und damit für einen Reasoner nicht zu gebrauchen

Aufgabe 4 Beobachtet: Das Anti-Pattern "Klassenwildwuchs" viele der Klassen sind eigentlich Instanzen! Reine Klassenhierarchie: umkreist Himmelskörper Stern Planet Mond Instanzen: Stern: Sonne Planet: Merkur, Venus, Erde, Mars Mond: Erdmond

Aufgabe 5 Gegeben ist folgende Instanzmenge: :Darmstadt a :Stadt, :GeographischesObjekt. :Frankfurt a :Stadt, :GeographischesObjekt. :München a :Stadt, :GeographischesObjekt. :Hamburg a :Stadt, :Bundesland. :Berlin a :Stadt, :Bundesland. :Bremen a :Stadt, :Bundesland, GeographischesObjekt. :Hessen a :Bundesland. :Bayern a :Bundesland, :GeographischesObjekt. :Sachsen a :Bundesland, :GeographischesObjekt. :Deutschland a :Staat, :GeographischesObjekt. Lernen Sie mit Hilfe des Apriori-Algorithmus eine Klassenhierarchie aus diesen Fakten. Wählen Sie dabei zunächst minsupport=0.25 und minconfidence=0.5.

Aufgabe 5 Erster Schritt: Frequent Itemsets finden Starte mit 1-elementigen, bestimme Support {GeographischesObjekt} (0.7) {Stadt} (0.6) {Bundesland} (0.6) fahre fort: Bilde 2-elementige Itemsets {GeographischesObjekt, Stadt} (0.4) {GeographischesObjekt, Bundesland} (0.3) {Stadt, Bundesland} (0.3)

Aufgabe 5 Zweiter Schritt: Itemsets zu Regeln, Confidence bestimmen Stadt GeographischesObjekt (0.66) GeographischesObjekt Stadt (0.57) Bundesland GeographischesObjekt (0.5) GeographischesObjekt Bundesland (0.43) Stadt Bundesland (0.5) Bundesland Stadt (0.5)

Aufgabe 5 Gelernte Klassenhierarchie: Geographisches Objekt Staat Stadt Bundesland Defekte: Zu viele Vererbungshierarchien Staat ist nicht enthalten Lösung: Parameter verändern

Aufgabe 5 Alle möglichen Regeln mit Support und Confidence: Stadt GeographischesObjekt (0.4, 0.66) GeographischesObjekt Stadt (0.4, 0.57) Bundesland GeographischesObjekt (0.3, 0.5) GeographischesObjekt Bundesland (0.3, 0.43) Bundesland Stadt (0.3, 0.5) Stadt Bundesland (0.3, 0.5) Staat GeographischesObjekt (0.1, 1.0) GeographischesObjekt Staat (0.1, 0.14)

Aufgabe 5 Beobachtungen: Um Staat < GeographischesObjekt zu finden, brauchen wir minsupport = 0.1 Alle sinnvollen Regeln haben mindestens Confidence 0.5. ab minconfidence = 0.6 findent man nur sinnvolle Regeln Bestimmte Fehler lassen sich nicht kostenlos ausschließen!

Aufgabe 5 Pessimistische Lösung (Precision-optimiert): minsupport = 0.1, minconfidence = 0.6 Geographisches Objekt Bundesland Staat Staat

Aufgabe 5 Optimistische Lösung (Recall-optimiert): minsupport = 0.1, minconfidence = 0.5 Geographisches Objekt Stadt Bundesland Staat

Vorlesung Semantic Web Vorlesung im Wintersemester 2011/2012 Dr. Heiko Paulheim Fachgebiet Knowledge Engineering