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Jan Fienhold 1 Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme OWL Web Ontology Language

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Jan Fienhold 1

Institut für InformatikBetriebliche Informationssysteme

OWL

Web Ontology Language

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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

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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

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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

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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, ...

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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

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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).

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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.

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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.

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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

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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)

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OWL – Web Ontology LanguageInstitut für InformatikBetriebliche Informationssysteme

OWL - Syntax

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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>

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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>

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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>

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OWL – Web Ontology LanguageInstitut für InformatikBetriebliche InformationssystemeQuellen

• www.w3c.org• www.daml.org