Praktischer Einsatz von Ontologien

1. Praktischer Einsatz von Ontologien Referat zu 'Towards the Semantic Web' Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz

2. Hintergrund • Wissenmanagement Thema für viele Unternehmen und Einrichtungen • Wissensinformationen vorhanden in Netzen z.B. Intranet, Internet • aber: • ungenaue, falsche oder doppeldeutige Suchergebnisse sind möglich • Menschen müssen suchen und auswerten • schlecht wartbar Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz

3. Aufgabe von Ontologien • Ursprung in AI • vielseitig einsetzbar, u.a. im Wissensmanagement (Knowledge Management: KM) • "a shared and common understanding of a domain that can be communicated between people and apllication systems" Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz

4. Rollen von Ontologien • Ontologie-Tools müssen verschiedene Bereiche abdecken: • Knowledge Acquisition: Informationsakquise, Generierung von Ontologien • Knowledge Maintenance: Speichern und Pflege von Ontologien • Knowledge Use: Suchen und Finden von Informationen Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz

5. KM: Architektur (1) Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz

6. KM:Tools (1) Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz

7. Ontology Management • Speicherung und Pflege von Ontologien • Ausrichtung (Ontology Alignment) und Verlinkung in Bezug auf Wiederverwertbarkeit • Integration • Problematik: unterschiedl. Modelle, Sprachlevel, unterschiedl. Autoren, Stile etc. • Umgang mit Änderungen bezüglich Domain, Konzept oder Spezifikation z.B. zwei verschiedene Institutionen werden vereinigt, der Blickwinkel ändert sich Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz

8. Ontology Management: Alignment of Ontologies • Beispiel: RDFT Mapping Meta-Ontology (Klein et al.): • RDF Transformation (RDFT) • bildet XML DTDs und RDF Schema ab durch Überbrückung zwischen Quell- und Ziel-Konzept • die Brückenelemente werden in 'Maps' gesammelt, die wiederverwendbar sind Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz

9. Ontology Management: Alignment Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz

10. Ontology Management: Storing & Maintaining Ontologies • Ontology Library Systems • Idee: Gruppierung, einfacher Zugriff, effiziente Wiederverwendung, Standardisierung Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz

11. Anforderungen an ein Ontology Library System • Management: • Speicherung (Zugriff:Client/Server, P2P) • Identifikation • Versionierung von Ontologien • Zugang: • leichter Zugang zu bestehenden Ontologien • Suchbarkeit • Editierbarkeit • Evaluation • Standardisierung • Zusammenwirken mit Repräsentations- und Ontologysprachensprachen (RDFS, XMLS etc) • Zusammenpassen mit Upper-Level-Ontologien Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz

12. bestehende OLS Systeme • Client/Server basiert: • WebOnto • Ontolingua • DAML Ontology Library • Zugriff via www • SHOE • IEEE SUO Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz

13. ein Beispiel: SESAME • ermöglicht die dauerhafte Speicherung von RDF und RDF Schema Informationen • die Informationn können mit RQL abgefragt werden • Grundlage relationale DB, kann aber via eines 'Repository Abstraction Layers (RAL)' auf verschiedene DBMS aufgesetzt werden • Server-basiert (auch Remote einsetzbar) • verschiedene Protokolle (und damit auch clients) möglich • daher sehr flexibel einsetzbar • nicht im grossen Rahmen einsetzbar Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz

14. Sesame Architektur Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz

15. xxx RQL warum notwendig? Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz

16. Generierung von Ontologien: OntoBuilder • OntoBuilder= Ontoextract + OntoWrapper • OntoExtract: Extrahieren von unstrukturiertem Text • analysiert natürliche Sprache • bezieht bereits vorhandenes Wissen aus einem zentalen Data Repository (SESAME) ein • verwendet RQL, RDF und RDFS • OntoWrapper and TableAnalyser: Informationen aus strukturierten Quellen • liest strukturierte Infomationen und Tabellen aus Webresourcen • RDF Templates werden generiert, die Inhalte aus den Quellen entsprechend der Templates generiert und in SESAME gespeichert Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz

17. Ontology Editing: Zusammenarbeit • Ontologien sind sehr komplex • Zusammenarbeit mehrerer Personen oft notwendig • Notwendigkeit einer Ontology Entwicklungs- und Zusammenarbeits-Umgebung • Beispiel: OntoEdit, unterstützt Ontologie-Entwickler in verschiedenen Phasen der Ontologie-Erstellung Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz

18. OntoEdit (1) • Kick Off-Phase: • kollaboratives Entwickeln von Spezifikationen • Semi-formale Beschreibung von Ontologien(Methoden: z.B. Fragen an Experten) • Mind2Onto: Brainstorming Tool zu Ontologien Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz

19. OntoEdit (2) • Zusammenarbeit in der 'Refinement' Phase • Semi-formale Beschreibungen werden zu richtigen Ontologien • typischweise werden hier Beziehungen zwischen Informationseinheiten und Unterbereiche verfeinert • Unterbereiche können gesperrt werden, um ungestörtes Arbeiten eines Projektteams zu ermöglichen Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz

20. OntoEdit(3) • Evaluation: Herausfinden, ob die Ontologie den definierten Anforderungen entspricht • Test Cases • Fehlerfindung, Fehlerlokalisierung Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz

21. Suchtechnologien • Notwendigkeit, Informationen in Relation zu setzen: manche Information wird überhaupt erst im Kontext bedeutend • dafür braucht man bestimmte Zugriffstools • Beispiel: QuizRDF • Index aus RDF Resourcenund Volltext Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz

22. Prinzip Index QuizRDF Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz

23. Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz

24. Content Präsentation • Problematik: Semantic Web Applikationen haben eine hohe Qualität in den Informationen, aber diese schlägt sich nicht in den Userinterfaces nieder • Beispiel: Spectacle • Präsentation von Informationen entsprechend den Bedürfnissen der User (in Inhalt und Form) • gibt Informationen als Hypertext und als Visualisierung aus • Komplexe Domain Ontologien werden als Taxonomie abgebildet (Taxonomien= Klassifikation) Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz

25. Abb Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz

26. Content Presentation: Spectacle: Prozedur • Indentifikation relevanter Informationseinheiten (Produkt? Dokument?) • Mapping der Domain Ontologie auf Taxonomie • Entscheidung, wie Informationseinheiten dargestellt/gerendert werden sollen (HTML? XML?) • Festlegung der Pfade anhand derer der User durch die Ontologie navigieren kann • Festlegung, wieviele Navigationselemente auf den unterschiedlichen Hierarchieebenen auftauchen sollen (wg. Problem des Informationsüberfluss) Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz

27. Content Presentation: Spectacle:Visualisierung Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz

28. Content Presentation: Knowledge Sharing • Beispiel: OntoShare • Interessen der User werden in einem Userprofil verwaltet • Speicherung, Suche und Zusammenfassung der Userinteressen • User können andere User über ihre Interessen informieren • User können ihr Wissen mit anderen/der Community of Practice teilen Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz

29. Abb Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz

30. Case Study: Swiss Life • Swiss Life (Schweizer Lebensversicherung): Case Study; Skills Management: SkiM • Ontologie-basiertes System zur Verwaltung von Fähigkeiten, Kenntnissen etc der Angestellten • eingesetzt werden: • OntoEdit: Admin schreibt Ontologien • Sesame: Ontologien werden als RDFS gespeichert • QuizRDF: High Recall + Precision Suche (Volltext und RDF) Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz

31. Swiss Life : Architektur Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz

32. Swiss Life: Beispiel Ontologie Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz

33. Literatur • Davies, John, D. Fense, F.v. Harmelen: Towards the Semantic Web, 2003, Wiley • alle Abbildungen sind Onlineversionen der Buchkapitel entnommen Natalia Wehler: Semantic Web: Ontologien im prakt. Einsatz