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Jan Fienhold 1
Institut für InformatikBetriebliche Informationssysteme
OWL
Web Ontology Language
Jan Fienhold 2
OWL – Web Ontology LanguageInstitut für InformatikBetriebliche Informationssysteme
• Beschränkungen von RDF/RDFS
• Die Semantic Web Pyramide
• OWL Varianten
• OWL Use Cases
• OWL-Syntax (Teil 1) Ontology Header OWL Klassen und Individuals
Gliederung
Jan Fienhold 3
OWL – Web Ontology LanguageInstitut für InformatikBetriebliche InformationssystemeBeschränkungen von RDF/RDFS
• Was fehlt? Kardinalitäten
° „Ein Auto hat mindestens 4 Räder.“
Keine impliziten Definitionen möglich:
° „Wenn ein Mann ein Elter von mind. einem Kind ist, ist er automatisch ein Vater“ - in RDF/RDFS muss das über die Klassenhierarchie dargestellt werden
Mengenoperationen° z.B.: die Vereinigung aller Männer und Frauen ist die Menge aller
Menschen...
Versionierung
Nutzung von verteilten Ontologien
Jan Fienhold 4
OWL – Web Ontology LanguageInstitut für InformatikBetriebliche InformationssystemeOWL - Historie
• Verschiedene Entwicklungen zum Thema Semantic Web DAML (DARPA Agent Markup
Language, DoD 2000) OIL (OIL Ontology Inference
Layer, EU 1999)
• OWL ist aus DAML und OIL hervorgegangen
• Seit 10.2.2004 W3C Recommendation
Jan Fienhold 5
OWL – Web Ontology LanguageInstitut für InformatikBetriebliche InformationssystemeDie Semantic Web Pyramide
• XML Syntax für strukturierte Dokumente
• XML Schema gibt Struktur von XML Dokumenten
vor und führt Datentypen ein
• RDF Datenmodell für Objekte (Ressourcen) Einfache Semantik (Aussagen)
• RDF Schema Properties und Klassen(-hierarchien)
• OWL erweitertes Vokabular, um Properties
und Klassen zu beschreiben Beziehungen zwischen Klassen,
Restriktionen Kardinalitäten, Mengenoperationen, ...
Jan Fienhold 6
OWL – Web Ontology LanguageInstitut für InformatikBetriebliche InformationssystemeOWL - Varianten
• OWL ist in 3 verschieden ausdrucksstarken „Varianten“ verfügbar:
OWL Lite:
° In erster Linie als Klassifikationshierarchie nutzbar.
° Nur einfache Beschränkungsmöglichkeiten
° z.B. als Kardinalität ist nur 0 oder 1 möglich
° Schnelle Migration von Thesauri oder Taxonomien möglich
° Einfache Implementation von Tools möglich
Jan Fienhold 7
OWL – Web Ontology LanguageInstitut für InformatikBetriebliche InformationssystemeOWL - Varianten
OWL DL:
° DL heißt „description logics“
° Maximale Ausdrucksstärke – aber gerade noch berechenbar, d.h. Die Daten können von Maschinen garantiert in endlicher Zeit ausgewertet werden.
° Wichtig für sog. Reasoner (Maschinen, die aufgrund von Daten Schlussfolgerungen ziehen können sollen)
° Typentrennung (eine Klasse kann nicht gleichzeitig eine Instanz oder eine Eigenschaft sein, eine Eigenschaft kann nicht gleichzeitig eine Instanz oder eine Klasse sein).
Jan Fienhold 8
OWL – Web Ontology LanguageInstitut für InformatikBetriebliche InformationssystemeOWL - Varianten
OWL Full:
° Maximale Ausdrucksstärke und syntaktische Freiheit
° Jedoch keine Garantien bezüglich der Auswertbarkeit
° Verlangt die Typentrennung nicht
° OWL Full erlaubt einer Ontologie, die Bedeutung der vordefinierten (RDF oder OWL) Vokabularien zu erweitern.
Jan Fienhold 9
OWL – Web Ontology LanguageInstitut für InformatikBetriebliche InformationssystemeOWL - Varianten
OWL DL und Full benutzen die gleichen sprachlichen Konstrukte, aber mit unterschiedlich starken Einschränkungen
Es Gilt:
• Jede OWL Lite Ontologie ist eine valide OWL DL Ontologie
• Jede OWL DL Ontologie ist eine valide OWL Full Ontologie
• Jede gültige OWL Lite Folgerung ist eine gültige OWL DL Folgerung.
• Jede gültige OWL DL Folgerung ist eine gültige OWL Full Folgerung.
Jan Fienhold 10
OWL – Web Ontology LanguageInstitut für InformatikBetriebliche InformationssystemeOWL Use Cases
• Web Portale Portale sind meistens Startpunkte für die Suche nach
Domänenspezifischem Inhalt Dieser kann in einer Ontologie festgehalten werden Bestimmte Suchbegriffe könnten mit Personen und
Publikationen verküpft werden
• Multimediasammlungen Video oder Audiodaten können mit „Semantic Annotations“
versehen werden
• EBusiness Ontologien für den gemeinsamen Wissensraum eines
Unternehmens z.B. Im Firmeninternen Intranet nutzbar
Jan Fienhold 11
OWL – Web Ontology LanguageInstitut für InformatikBetriebliche InformationssystemeOWL Use Cases
• Agenten für Web Services Web Services für eine spezifische Aufgabe können zur Laufzeit
gefunden und genutzt werden (wichtiger Teil einer Service Oriented Architecture)
OWL - S
• Ubiquitous Computing Dynamische Erkennung von Geräten im Umfeld und deren
Verwendungszweck (z.B. via Bluetooth)
Jan Fienhold 12
OWL – Web Ontology LanguageInstitut für InformatikBetriebliche Informationssysteme
OWL - Syntax
Jan Fienhold 13
OWL – Web Ontology LanguageInstitut für InformatikBetriebliche InformationssystemeOWL Syntax - Ontology Header
• Der Ontology Header umfasst einige Tags für Kommentare, Imports und Versionskontrolle
<owl:Ontology rdf:about="">
<rdfs:comment>An example OWL ontology</rdfs:comment>
<owl:priorVersion rdf:resource="http://www.w3.org/TR/2003/PR-owl-guide-20031215/wine"/>
<owl:imports rdf:resource="http://www.semaweb.org/dokumente/w3/TR/2004/REC-owl-guide-20040210-DE.htmlfood"/>
<rdfs:label>Wine Ontology</rdfs:label>
Jan Fienhold 14
OWL – Web Ontology LanguageInstitut für InformatikBetriebliche InformationssystemeKlassen und Individuals
• Klassen :
Klassen fassen eine Gruppe von Individuals zusammen, die spezielle Eigenschaften gemeinsam haben (Klassendefinition)
Klassen können mittels subClassOf in eine Hierarchie eingebettet werden
<owl:Class rdf:ID="Wine"> <rdfs:subClassOf rdf:resource="&food;PotableLiquid"/> <rdfs:label xml:lang="en">wine</rdfs:label> <rdfs:label xml:lang="fr">vin</rdfs:label> ...</owl:Class>
Jan Fienhold 15
OWL – Web Ontology LanguageInstitut für InformatikBetriebliche InformationssystemeKlassen und Individuals
• Individuals : Instanzen einer Klasse
° <Wine rdf:ID="CabernetSauvignon" />
Jede Individual in der OWL Welt ist ein Mitglied der Klasse owl:Thing. Damit ist jede benutzerdefinierte Klasse implizite Subklasse von owl:Thing.
Alternative Deklaration:
<owl:Thing rdf:about="#CabernetSauvignon"> <rdf:type rdf:resource="#Wine"/></owl:Thing>
Jan Fienhold 16
OWL – Web Ontology LanguageInstitut für InformatikBetriebliche InformationssystemeQuellen
• www.w3c.org• www.daml.org