OWL und Ontologien

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1. Semantic Web & Linked Data WS 12/13 Dienstag, 16. Oktober 12 OWL
2. Agenda Dienstag, 16. Oktober 12 Zusammenfassung vom letzten Mal Schlussfolgerungen mit RDF(s) Ontologien und OWL Schlussfolgerungen mit OWL
3. Zusammenfassung Dienstag, 16. Oktober 12 Rdf als Resourcenorientierte Sprache Triple statt Tabellen Subjekt(Ressource) Prädikat(Resource) Objekt (Resource oder Datenwert) Rdfs für Typhierachien
4. Zusammenfassung rdf:type rdfs:subClassOf rdfs:subPropertyOf rdfs:label rdfs:comment rdfs:domain rdfs:range Dienstag, 16. Oktober 12 Rdf als Resourcenorientierte Sprache Triple statt Tabellen Subjekt(Ressource) Prädikat(Resource) Objekt (Resource oder Datenwert) Rdfs für Typhierachien
5. Schlussfolgerungen Dienstag, 16. Oktober 12 Eines der Ziele von Semantic: Explizites Wissen implizit machen Klassenableitungen: Eine Instanz einer Klasse ist auch immer Instanz aller Oberklassen
6. Stephan ist ein Lehrbeauftragter Ein Lehrbeauftragter ist eine Person Schlussfolgerungen Dienstag, 16. Oktober 12 Eines der Ziele von Semantic: Explizites Wissen implizit machen Klassenableitungen: Eine Instanz einer Klasse ist auch immer Instanz aller Oberklassen
7. Stephan ist ein Lehrbeauftragter Ein Lehrbeauftragter ist eine Person Schlussfolgerungen Stephan ist eine Person Dienstag, 16. Oktober 12 Eines der Ziele von Semantic: Explizites Wissen implizit machen Klassenableitungen: Eine Instanz einer Klasse ist auch immer Instanz aller Oberklassen
8. :stephan rdf:type :lehrbeauftragter :lehrbeauftragter rdfs:subClassOf :person :stephan rdf:type :person Schlussfolgerungen Dienstag, 16. Oktober 12 Eines der Ziele von Semantic: Explizites Wissen implizit machen Klassenableitungen: Eine Instanz einer Klasse ist auch immer Instanz aller Oberklassen
9. Ontologien Dienstag, 16. Oktober 12 ontos (Sein) logos (Lehre) stellt in der Metaphysik ein System zur Klassifikation aller Dinge her, über die Aussagen getroffen werden können
10. Ontologien „An ontology is a formal, explicit specification of a shared conceptualization“ [Tom Gruber] Dienstag, 16. Oktober 12 ontos (Sein) logos (Lehre) stellt in der Metaphysik ein System zur Klassifikation aller Dinge her, über die Aussagen getroffen werden können
11. Ontologien Ein Vokabular von Begriffen Eine Spezifikation ihrer Bedeutung Angaben zu Beziehungen Dienstag, 16. Oktober 12
12. Formen von Ontologien Dienstag, 16. Oktober 12 DomänenOntologien(MiWiki) MetaOntologien(DublinCore) Generische Ontologien(WordNet)
13. Formen von Ontologien Taxonomien Thesauri Vokabulare Dienstag, 16. Oktober 12 DomänenOntologien(MiWiki) MetaOntologien(DublinCore) Generische Ontologien(WordNet)
14. OWL Dienstag, 16. Oktober 12 Web Ontology Language Erweiterung/Ergänzungen von Rdfs W3C Recommendation seid 2004 OWL2 seit 2009
15. OWL Klassen Rollen Individuen Dienstag, 16. Oktober 12 Web Ontology Language Erweiterung/Ergänzungen von Rdfs W3C Recommendation seid 2004 OWL2 seit 2009
16. OWL Klassen Dienstag, 16. Oktober 12 2 vordefinierte Klassen: Thing, Nothing Syntax: Rdf/Xml
17. OWL Klassen <owl:class rdf:ID=“Bier“ Dienstag, 16. Oktober 12 2 vordefinierte Klassen: Thing, Nothing Syntax: Rdf/Xml
18. :Bier rdf:type owl:class. OWL Klassen Dienstag, 16. Oktober 12 2 vordefinierte Klassen: Thing, Nothing Syntax: Turtle
19. Klassenhierachien Gleichheit Disjunktivität Klassenbeschreibungen Eigenschaften von Klassen :Bier a owl:class rdfs:subClassOf : AlkoholischesGetraenk owl:disjointWith :Wein owl:equivalentWith :Beer Dienstag, 16. Oktober 12 Hierachien: rdfs:subClassOf Gleichheit: owl:equivalentWith Disjunktivität: owl:disjointWith Klassenbeschreibung: Sehen wir nach dem wir uns Rollen angeschaut haben
20. :KrombacherPils a :Bier Klassen und Individuen Dienstag, 16. Oktober 12 Individuen werden mit rdf:type instanziiert Verschiedenheit von Instanzen: owl:differentFrom Gleichheit von Instanzen: owl:sameAs
21. DEMO Dienstag, 16. Oktober 12
22. Übungsaufgabe 1a Dienstag, 16. Oktober 12
23. Übungsaufgabe 1a Protege konfigurieren Dienstag, 16. Oktober 12
24. Übungsaufgabe 1b Dienstag, 16. Oktober 12
25. Übungsaufgabe 1b Modelliert einen Graph mit den wichtigsten Resourcen rund um das Thema das ihr gezogen habt. Dienstag, 16. Oktober 12
26. abstrakte Rollen: :wirdGebrautIn a owl:ObjectProperty konkrete Rollen: :hatAlkoholGehalt a owl:DataProperty OWL Rollen Dienstag, 16. Oktober 12 ObjectProperties: Domäne und Range sind Ressourcen DataProperties: Range ist ein Literal InverseRollen: wirdGebrautVon -> braut
27. Transivität: r(a,b) & r(b,c) => r(a,c) Symmetrie: r(a,b) => r(b,a) Funktionalität r(a,b) & r(a,c) => b=c Inverse Funktionaliät Eigenschaften von Rollen Dienstag, 16. Oktober 12 symmetrisch: Domain und Range können getauscht werden (VerheiratetMit) transitiv: „Vererbung“ von Werten (istSohnVon) funktional: Jede Instanz kann nur einmal mit diesem Wert belegt werden (Alter)
28. Komplexe Konstrukte Dienstag, 16. Oktober 12 Allquantor Alle Objekte der Eigenschaft müssen von einem spezifischen Typ sein Beispiel: Alle Prüfer einer Prüfung müssen Professoren sein <owl:AllValuesFrom>
29. Klassenkombinationen Dienstag, 16. Oktober 12 Logisches UND: Deutsche Biere Logisches ODER: Getränke Logische Negation AlkoholfreieGetränke !AlkoholischeGetränke
30. Klassenkombinationen owl:IntersectionOf owl:UnionOf owl:ComplementOf Dienstag, 16. Oktober 12 Logisches UND: Deutsche Biere Logisches ODER: Getränke Logische Negation AlkoholfreieGetränke !AlkoholischeGetränke
31. Rolleneinschränkungen Dienstag, 16. Oktober 12 Allquantor Alle Objekte der Eigenschaft müssen von einem spezifischen Typ sein Beispiel: Alle Prüfer einer Prüfung müssen Professoren sein <owl:AllValuesFrom>
32. Rolleneinschränkungen Allquantor Dienstag, 16. Oktober 12 Allquantor Alle Objekte der Eigenschaft müssen von einem spezifischen Typ sein Beispiel: Alle Prüfer einer Prüfung müssen Professoren sein <owl:AllValuesFrom>
33. Rolleneinschränkungen Allquantor Alle Prüfer einer Prüfung müssen Professoren sein. Dienstag, 16. Oktober 12 Allquantor Alle Objekte der Eigenschaft müssen von einem spezifischen Typ sein Beispiel: Alle Prüfer einer Prüfung müssen Professoren sein <owl:AllValuesFrom>
34. Rolleneinschränkungen Dienstag, 16. Oktober 12 Existenzquantor Mindestens ein Objekt der Eigenschaft muss existieren und von einem spezifischen Typ sein Beispiel: Eine Prüfung muss mindestens einen Prüfer haben <owl:SomeValueFrom>
35. Rolleneinschränkungen Existenzquantor Dienstag, 16. Oktober 12 Existenzquantor Mindestens ein Objekt der Eigenschaft muss existieren und von einem spezifischen Typ sein Beispiel: Eine Prüfung muss mindestens einen Prüfer haben <owl:SomeValueFrom>
36. Rolleneinschränkungen Existenzquantor Eine Prüfung muss mindestens einen Prüfer haben Dienstag, 16. Oktober 12 Existenzquantor Mindestens ein Objekt der Eigenschaft muss existieren und von einem spezifischen Typ sein Beispiel: Eine Prüfung muss mindestens einen Prüfer haben <owl:SomeValueFrom>
37. Rolleneinschränkungen Dienstag, 16. Oktober 12 Eine spezifische Instanz wird an eine Eigenschaft gebunden Bei konkreten Rollen auch mathematische Vergleiche möglich (>,<,...)
38. Rolleneinschränkungen Werterestriktionen Dienstag, 16. Oktober 12 Eine spezifische Instanz wird an eine Eigenschaft gebunden Bei konkreten Rollen auch mathematische Vergleiche möglich (>,<,...)
39. Rolleneinschränkungen Werterestriktionen Beispiel: Deutsche Biere: rdf:type :Bier & wirdGebrautIn owl:hasValue geo:Deustchland Dienstag, 16. Oktober 12 Eine spezifische Instanz wird an eine Eigenschaft gebunden Bei konkreten Rollen auch mathematische Vergleiche möglich (>,<,...)
40. Rolleneinschränkungen Dienstag, 16. Oktober 12 Die Anzahl der Verbindungen einer Eigenschaft wird beschränkt Beispiel: Eine Bier muss von mindestens 1 Brauerei gebraut werden <owl:minCardinality> <owl:maxCardinality> <owl:Cardinality>
41. Rolleneinschränkungen Kardinalitäten Dienstag, 16. Oktober 12 Die Anzahl der Verbindungen einer Eigenschaft wird beschränkt Beispiel: Eine Bier muss von mindestens 1 Brauerei gebraut werden <owl:minCardinality> <owl:maxCardinality> <owl:Cardinality>
42. Rolleneinschränkungen Kardinalitäten :wirdGebrautVon owl:Cardinality 1 Dienstag, 16. Oktober 12 Die Anzahl der Verbindungen einer Eigenschaft wird beschränkt Beispiel: Eine Bier muss von mindestens 1 Brauerei gebraut werden <owl:minCardinality> <owl:maxCardinality> <owl:Cardinality>
43. DEMO Dienstag, 16. Oktober 12
44. Übungsaufgabe 2 Dienstag, 16. Oktober 12
45. Übungsaufgabe 2 Modelliert einige abstrakte und einige konkrete Rollen in euere Domäne. Versucht jeweils Domain und Range anzugeben Dienstag, 16. Oktober 12
46. OWL 2 Dienstag, 16. Oktober 12 (2009) Erweiterung von OWL auf Grund der Erkenntnisse seid 2004 Überarbeitung der Sprachvarianten (EL, QL, RL) Neue Syntaxvarianten Weiterhin Entscheidbar!
47. Erweiterte Klasseneigenschaften Dienstag, 16. Oktober 12 Beziehungen können sich auf sich selbst beziehen, z.B. :stephan :kennt :stephan
48. Das Konzept „Self“ Erweiterte Klasseneigenschaften Dienstag, 16. Oktober 12 Beziehungen können sich auf sich selbst beziehen, z.B. :stephan :kennt :stephan
49. Antisymmetrie Reflexivität Antireflexivität Erweiterte Rolleneigenschaften Dienstag, 16. Oktober 12 symmetrisch: Domain und Range können getauscht werden (VerheiratetMit) transitiv: „Vererbung“ von Werten (istSohnVon) funktional: Jede Instanz kann nur einmal mit diesem Wert belegt werden (Alter)
50. qualifizierte Kardinalitätsresitriktionen Erweiterte Rolleneigenschaften Dienstag, 16. Oktober 12 Klasse des Range einer Kardinalität kann eingeschränkt werden
51. qualifizierte Kardinalitätsresitriktionen Erweiterte Rolleneigenschaften FleißigeMutter = Mutter & hatKind minCardinality 3 Dienstag, 16. Oktober 12 Klasse des Range einer Kardinalität kann eingeschränkt werden
52. qualifizierte Kardinalitätsresitriktionen Erweiterte Rolleneigenschaften FleißigeMutter = Mutter & hatKind minCardinality 3 FleißigeMutterMitIQ = Mutter und hatKind minCardinality 3 (Professor) Dienstag, 16. Oktober 12 Klasse des Range einer Kardinalität kann eingeschränkt werden
53. Erweiterte Rolleneigenschaften Dienstag, 16. Oktober 12 Verkettung von Eigenschaften zu einer neuen Eigenschaft ACHTUNG: Kann zur Unendscheidbarkeit führen
54. Rolleninklusion Erweiterte Rolleneigenschaften Dienstag, 16. Oktober 12 Verkettung von Eigenschaften zu einer neuen Eigenschaft ACHTUNG: Kann zur Unendscheidbarkeit führen
55. Rolleninklusion Erweiterte Rolleneigenschaften Die Feinde meiner Freunde sind meine Feinde Der Bruder meines Vaters ist mein Onkel Dienstag, 16. Oktober 12 Verkettung von Eigenschaften zu einer neuen Eigenschaft ACHTUNG: Kann zur Unendscheidbarkeit führen
56. DEMO Dienstag, 16. Oktober 12
57. Übungsaufgabe 3 Dienstag, 16. Oktober 12
58. Übungsaufgabe 3 Modelliert komplexe Klassen mit Restriktion und versucht Schlussfolgerungen zu schließen Dienstag, 16. Oktober 12
59. Fragen Dienstag, 16. Oktober 12
60. Nächste Veranstaltung Dienstag, 16. Oktober 12 Montag 29.10. 16:00 in Gummersbach? Themen: Sparql und Rules
61. Mail: stephan@railslove.com Skype: stephanpavlovic Twitter: @stephanpavlovic Dienstag, 16. Oktober 12