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Ontologien zur Navigation in Informationsräumen
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Ontologien zur Navigation in InformationsräumenLarissa Bethe | ON07 | DHBW Mosbach
Überblick
(1) Einführung1. Begriffsdefinition2. Zusammenhang Semantic
Web3. Semantic Web
Schichtenmodell4. Spektrum der
Wissensrepräsentation
(2) Ontologien allgemein1. Darstellungsmöglichkeiten2. Anforderungen an
Navigation3. Sechs Charakteristika4. Klassifizierung nach Mike
Uschold
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(1) J(2) h(3) Ontologien in der Praxis
1. Beispiele2. Einsatzbereiche3. Ontologie-Management
(4) Ausblick1. Problemstellung Suche2. Evolution des Webs3. Fazit
Begriffsdefinition , Zusammenhang Semantic Web, Wissensrepräsentation
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1.1. Begriffsdefinition
• Philosophie▫ Lehre des Seienden: Was existiert?▫ Hält fest, was in jeder möglichen Domäne existiert▫ Sprachunabhängig, abstrakte Kategorisierung
• Informatik▫ Konkretes Artefakt, Konzeptualisierung in Form eines Modells▫ Formalisiert und damit von Symbolen, Schrift und Sprache abhängig
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1.1. Begriffsdefinition
• Thomas R. Gruber, 1993:„An ontology is an explicit, formal specification of a shared conceptualization. The term is borrowed from philosophy, where an Ontology is a systematic account of Existence. For AI* systems, what ‘exists’ is that which can be represented.“*AI = Artificial Intelligence
• M. Uschold und M. Gruninger, 1996:„shared understanding of a domain of interest“ = ein gemeinsames Verständnis einer bestimmten Domäne
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1.2. Zusammenhang Semantic Web
Semantic Web:• Grafische Notation zur Wissenspräsentation• Grundsatz
▫ Bedeutung von Informationen für Computer verwertbar machen▫ Möglichkeit der maschinellen Weiterverarbeitung▫ Erkennen neuer Zusammenhänge (Serendipity-Effekt)
Ontologien:• Datenstrukturierung und -formalisierung• Semantic Gap wird mit Ontologien überbrückt• Interoperabilität von Metadaten
=> Formale Modelle, die Wissen konzeptuell abbilden
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1.3. Das Semantic Web Schichtenmodell
• Statische Schichten:▫ Unicode, URI, Namespaces, XML bilden Basis▫ XML als Syntaxträger
• RDF (Ressource Description Framework)▫ Beschreibt Webressourcen in Tripeln▫ Eigenschaften mit bestimmtem Wert
• RDFS (Ressource Description Framework Syntax)▫ Erweitert RDF um Klassen und Eigenschafts-Hierarchien
• Ontology-Schicht:▫ Beinhaltet OWL (Web Ontology Language)▫ OWL beschreibt bsp. Klassenzugehörigkeiten,
Schnittmengen und Ausschlüsse
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1.4. Spektrum der Wissensrepräsentation mithilfe von Semantik
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Klassifizierung, Darstellungsmöglichkeiten, Anforderungen
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2.1. Darstellungsmöglichkeiten
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2.1. Darstellungsmöglichkeiten
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2.2. Anforderung an Navigation
• Netzartige grafische Darstellung (s. Bild)
• Effektive Navigierbarkeit (nach J. Nielsen)▫ Jeder Knoten von jeder Position aus schnell erreichbar▫ Möglichkeit des Zurücksetzens▫ Sichtbare, schnelle Reaktion▫ Zoomoption
• Zusammenhänge und Orientierung▫ Stichwort Breadcrump▫ Kontext / GUI erhalten
• Keine kognitive Überforderung
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(1) Interrelation [Wechselbeziehung, Zusammenhang]
(2) Instantiation [Umschreibung / Instantiierung]
(3) Subsumption [Zusammenfassung]
(4) Exclusion [Ausschluss]
(5) Axiomatisation [Axiomatisierung]
(6) Attribution [Zuordnung]
2.3. Sechs Charakteristika
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2.4. Klassifizierung nach M. Uschold
Drei Aspekte:
(1)Formalisierungsgrad
(2)Einsatzzweck▫ Kommunikationsunterstützung▫ Interoperabilitätsverbesserung▫ Unterstützung von Systementwicklung
(3)Modellierungsgegenstand▫ Domänenmodellierung▫ Problemlösung▫ Wissensrepräsentation
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Beispiele, Einsatzbereiche
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3.1. Beispiele
• Visual Thesaurus▫ http://www.visualthesaurus.com
• Musicovery▫ http://musicovery.com
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3.1. Beispiele
• Open Source Software• Erstellung von Ontologien• http://protege.stanford.edu
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3.2. Einsatzbereiche
• Semantische Suchassistenten▫ Verbesserte Websuchmaschine
• Kollaboration zwischen Arbeitsbereichen▫ Wissensnutzung entlang der Wertschöpfungskette▫ Ersatz für Wikis
• Visuelle Darstellung von Inhalten und deren Zusammenhänge▫ Erleichterung für bsp. Call-Center
• Vereinheitlichen verteilter Informationssysteme
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3.3. Ontologie-Management
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http://www.theseus-programm.dehttp://joint-research.org/ontologien/
Revolutionierung von Suchmaschinen, Evolution des Webs und Fazit
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4.1. Problemstellung Suche
Klassische Strategien des Information Retrieval (inhaltorientierte Suche)
• Syntaktische Suche▫ hohe Zahl unstrukturierter
Treffer▫ Problem Homonyme (z.B. Java)▫ Manuelle Sortierung▫ Kognitive Überforderung
• Navigation ▫ beinhaltet Begriffshierarchien▫ Nachvollziehbarkeit abhängig
von Vorwissen
• Grenzen bei der Darstellung
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• Lösungsansatz Ontologien▫ Kontextsensitive Informationsfilterung▫ Darstellung vielfältiger Beziehungen▫ Grafische Navigation durch Suchresultate▫ Erkennen neuer Zusammenhänge▫ Verstehen des Informationsraums
Wissen = Vernetzung von Information Suchmaschinen werden zu Antwortmaschinen
4.1. Problemstellung Suche
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4.2. Evolution des Webs
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4.3. Fazit
• Realisierbarkeit ist abhängig von Anzahl und Qualität der vorhandenen Daten im Linked Data / Semantic Web
• Erstellen der Daten sowie deren Wartung ist mit Aufwand verbunden
• Durchsetzung ist eng verknüpft mit der Akzeptanz des Semantic Web
• Jeder kann semantische Daten in öffentliche Datenbanken eintragen, auch zu Personen
• Zukunftsweisende Technologie, die viele Erleichterungen mit sich bringt
• Verwirklichung der Semantic-Web-Vision durch maschinenlesbare Inhalte
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Fragen oder Anmerkungen?
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Quellen
o A. N. Schmude (2004): Ontologiebasierte Suche und Navigation in webbasierten Informationssystemen
o M. Uschold, M. Gruninger (1996): Ontologies – Principles, Methods and Applications
o Dr. H. Sack (2009/10): Vorlesungsfolien Semantic Webo S. Grimm (2009): A unifying formal ontology modelo M. Davis (2008): Semantic Wave 2008 Report
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