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– Semantic Technologies –
Dozent: Christoph Stollwerk

RDFS+ / OWL

Übung, Wintersemester 2013/14
27. November 2013
Hausaufgaben
Aufgabe 1

•

Gegeben seien die folgenden
RDF-Daten.

•

Notieren sie alle Tripel, die daraus
durch Anwendung der zu RDF
S...
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rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#>.
rdfs: <http://www.w3.org/2000...
Aufgabe 2

• Welche Tripel können zusätzlich

abgeleitet werden, wenn folgende
Aussagen hinzugefügt werden?

lib:Document ...
Zusammenfassung
RDFS

• Klassenhierachien
• Eigenschaftshierarchien
• domain und range
¬Eingeschränkte Ausdruckskraft
Introducing: OWL
OWL

Web Ontology Language

• Reichhaltige

Ontologiesprache

• erweitert

RDF-Schema
OWL

Web Ontology Language
OWL

Web Ontology Language
• Verschiedene Varianten mit
unterschiedlicher Ausdruckskraft:

• OWL Full
• OWL DL
• OWL Lite
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Namespace

http://www.w3.org/2002/07/owl#
Klassen und Properties
owl:Class
<owl:Class rdf:about="http://example.org/uni-vokabular#Dozent"/>

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Umkehrung

•

owl:inverseOf

•
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Eigenschaft einer Property
Gibt eine andere Property an, die die
gleiche Bedeutung hat, ...
Umkehrung

•

Regel:

IF
?x ?P ?y
AND ?Q owl:inverseOf ?P
THEN ?y ?Q ?x.

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Symmetrische Eigenschaften

•

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•
•

Klasse von Properties
Gibt an, dass bei der gleichen
Eigenschaf...
Symmetrische Eigenschaften

•

Regel:
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Transitivität
•

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•
•

Klasse von Properties
Mathematisches Konzept der
Transitivität:

•

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Transitivität
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Äquivalenz

•
•

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owl:equivalentProperty
Besonders nützlich beim Zusammenführen
unterschiedlicher Vokab...
Äquivalenz

Regeln:
IF
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THEN

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?y rdf:type ?A
?y rdf:type ?B.

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Äquivalenz

• owl:sameAs
• Gibt an, dass zwei

Individuen identisch sind.

<movie:Character rdf:about="&sw;anakin.skywalke...
Äquivalenz
Regeln:

IF ?s ?P ?x
AND ?x owl:sameAs ?y
THEN ?s ?P ?y.

IF ?x ?P ?o
AND ?x owl:sameAs ?y
THEN ?y ?P ?o.

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Funktionale Eigenschaften
• owl:FunctionalProperty
• Klasse von Properties
• Gibt an, dass eine Property für eine
Instanz ...
Funktionale Eigenschaften

• Regel:
@prefix
@prefix
@prefix
@prefix

IF ?x ?P ?a
AND ?x ?P ?p
AND ?P rdf:type owl:Function...
•

Invers-funktionale
Eigenschaften
owl:InverseFunctionalProperty

•
•

Klasse von Properties
Gibt an, dass eine Property ...
Invers-funktionale Eigenschaften

• Regel:
@prefix
@prefix
@prefix
@prefix

IF ?x ?P ?a
AND ?y ?P ?a
AND ?P rdf:type owl:I...
Aufgaben
Aufgabe 1

•

Gegeben ist folgende Ontologie für die
Verwaltung von Musik:
– http://www.hki.uni-koeln.de/sites/all/files/c...
Aufgabe 2

•

Erstellen Sie mit Hilfe der Klassen
und Properties aus RDFS+
ein Mapping der Ontologie
aus Aufgabe 1 auf FOA...
?

?

Fragen?!

?

?

?
Herzlichen
Dank!
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  1. 1. – Semantic Technologies – Dozent: Christoph Stollwerk RDFS+ / OWL Übung, Wintersemester 2013/14 27. November 2013
  2. 2. Hausaufgaben
  3. 3. Aufgabe 1 • Gegeben seien die folgenden RDF-Daten. • Notieren sie alle Tripel, die daraus durch Anwendung der zu RDF Schema gehörenden Regeln abgeleitet werden können.
  4. 4. @prefix @prefix @prefix @prefix @prefix rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#>. rdfs: <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#>. xsd: <http://www.w3.org/2001/XMLSchema#>. lib: <http://example.org/library#>. ub: <http://ub.uni-koeln.de/inventar/>. # Klassen lib:Document a rdfs:Class. lib:Book a rdfs:Class; rdfs:subClassOf lib:Document. lib:Article a rdfs:Class; rdfs:subClassOf lib:Document. lib:EDocument a rdfs:Class; rdfs:subClassOf lib:Document. lib:EArticle a rdfs:Class; rdfs:subClassOf lib:Article, lib:EDocument. lib:Author a rdfs:Class. lib:author a rdfs:Property; rdfs:domain lib:Document; rdfs:range lib:Author. lib:title a rdfs:Property; rdfs:domain lib:Document; rdfs:range xsd:string. lib:isbn a rdfs:Property; rdfs:domain lib:Book; rdfs:range xsd:string. lib:webVersion a rdfs:Property; rdfs:domain lib:EArticle. # Instanzen ub:42 lib:title "The Semantic Web"; lib:author <http://www.w3.org/People/Berners-Lee/card#i>; lib:webVersion <http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=the-semantic-web>. ub:23 lib:title "The Art of Computer Programming"; lib:isbn "978-0321751041"; lib:author <http://dbpedia.org/resource/Donald_Ervin_Knuth>.
  5. 5. Aufgabe 2 • Welche Tripel können zusätzlich abgeleitet werden, wenn folgende Aussagen hinzugefügt werden? lib:Document rdfs:subClassOf <http://xmlns.com/foaf/0.1/Document>. <http://xmlns.com/foaf/0.1/Document> rdfs:subClassOf lib:Document. lib:title rdfs:subPropertyOf <http://purl.org/dc/elements/1.1/title>. lib:author rdfs:subPropertyOf <http://xmlns.com/foaf/0.1/maker>.
  6. 6. Zusammenfassung RDFS • Klassenhierachien • Eigenschaftshierarchien • domain und range ¬Eingeschränkte Ausdruckskraft
  7. 7. Introducing: OWL
  8. 8. OWL Web Ontology Language • Reichhaltige Ontologiesprache • erweitert RDF-Schema
  9. 9. OWL Web Ontology Language
  10. 10. OWL Web Ontology Language • Verschiedene Varianten mit unterschiedlicher Ausdruckskraft: • OWL Full • OWL DL • OWL Lite Subset Informell: RDFS-Plus (RDFS + ein bisschen OWL)
  11. 11. Namespace http://www.w3.org/2002/07/owl#
  12. 12. Klassen und Properties owl:Class <owl:Class rdf:about="http://example.org/uni-vokabular#Dozent"/> owl:DatatypeProperty owl:ObjectProperty <owl:DatatypeProperty rdf:about="&uni;name"> <rdfs:domain rdf:resource="&uni;Dozent"/> <rdfs:range rdf:resource="&xsd;string"/> </owl:DatatypeProperty> <owl:ObjectProperty rdf:about="&uni;wirdGehaltenVon"> <rdfs:domain rdf:resource="&uni;Veranstaltung"/> <rdfs:range rdf:resource="&uni;Dozent"/> </owl:ObjectProperty>
  13. 13. Umkehrung • owl:inverseOf • • Eigenschaft einer Property Gibt eine andere Property an, die die gleiche Bedeutung hat, bei der aber Subjekt und Objekt vertauscht sind. <owl:ObjectProperty rdf:about="&uni;wirdGehaltenVon"/> <owl:ObjectProperty rdf:about="&uni;haelt"> <owl:inverseOf rdf:resource="&uni;wirdGehaltenVon"/> </owl:ObjectProperty>
  14. 14. Umkehrung • Regel: IF ?x ?P ?y AND ?Q owl:inverseOf ?P THEN ?y ?Q ?x. @prefix owl: <http://www.w3.org/2002/07/owl#>. @prefix uni:<http://example.org/uni-vokabular#>. @prefix hki: <http://hki.uni-koeln.de/stundenplan/>. hki:5 uni:wirdGehaltenVon uni:haelt owl:inverseOf # abgeleitete Tripel hki:thaller uni:haelt staff:thaller. uni:wirdGehaltenVon. hki:5.
  15. 15. Symmetrische Eigenschaften • owl:SymmetricProperty • • Klasse von Properties Gibt an, dass bei der gleichen Eigenschaft Subjekt und Objekt vertauscht werden können. <owl:ObjectProperty rdf:about="&ex;worksWith"> <rdf:type rdf:resource="&owl;SymmetricProperty"/> </owl:ObjectProperty>
  16. 16. Symmetrische Eigenschaften • Regel: @prefix @prefix @prefix @prefix IF ?P rdf:type owl:SymmetricProperty THEN ?P owl:inverseOf ?P. rdfs: <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#>. owl: <http://www.w3.org/2002/07/owl#>. ex: <http://example.org/work-relations#>. staff: <http://hki.uni-koeln.de/staff/>. staff:stollwerk ex:worksWith ex:worksWith a staff:wieners. owl:SymmetricProperty. # abgeleitete Tripel ex:worksWith owl:inverseOf staff:wieners ex:worksWith ex:worksWith. staff:stollwerk.
  17. 17. Transitivität • owl:TransitiveProperty • • Klasse von Properties Mathematisches Konzept der Transitivität: • wenn R(a,b) und R(b,c), dann R(a,c) <owl:ObjectProperty rdf:about="&uni;vorfahreVon"> <rdf:type rdf:resource="&owl;TransitiveProperty"/> </owl:ObjectProperty>
  18. 18. Transitivität IF AND AND THEN • Regel: @prefix @prefix @prefix @prefix ?x ?y ?P ?x ?P ?y ?P ?z rdf:type owl:TransitiveProperty ?P ?z. rdfs: <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#>. owl: <http://www.w3.org/2002/07/owl#>. ex: <http://example.org/family-relations#>. sw: <http://example.org/star-wars/>. sw:shmi.skywalker ex:vorfahreVon sw:anakin.skywalker. sw:anakin.skywalker ex:vorfahreVon sw:luke.skywalker. ex:vorfahreVon a # abgeleitete Tripel sw:shmi.skywalker ex:vorfahreVon owl:TransitiveProperty. sw:luke.skywalker.
  19. 19. Äquivalenz • • owl:equivalentClass owl:equivalentProperty Besonders nützlich beim Zusammenführen unterschiedlicher Vokabulare (Mapping). <owl:Class rdf:about="&klips;Veranstaltung"> <owl:equivalentClass rdf:resource="&hki;Kurs"/> </owl:Class> <owl:ObjectProperty rdf:about="&klips;wirdGehaltenVon"> <owl:equivalentProperty rdf:resource="&hki;unterrichtetVon"/> </owl:ObjectProperty>
  20. 20. Äquivalenz Regeln: IF AND THEN ?A owl:equivalentClass ?B ?y rdf:type ?A ?y rdf:type ?B. owl:equivalentClass @prefix @prefix @prefix @prefix @prefix IF AND THEN rdf:type ?A owl:equivalentClass ?B ?y rdf:type ?B ?y rdf:type ?A. owl:SymmetricProperty. rdfs: <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#>. owl: <http://www.w3.org/2002/07/owl#>. klips: <http://klips.uni-koeln.de/vokabular#>. hki: <http://hki.uni-koeln.de/kursverwaltung#>. course: <http://hki.uni-koeln.de/courses/>. course:261 a hki:Kurs. hki:unterrichtetVon rdfs:domain hki:Kurs. klips:Veranstaltung owl:equivalentClass hki:Kurs. # abgeleitete Tripel course:261 a klips:Veranstaltung. hki:unterrichtetVon rdfs:domain hki:Kurs.
  21. 21. Äquivalenz • owl:sameAs • Gibt an, dass zwei Individuen identisch sind. <movie:Character rdf:about="&sw;anakin.skywalker"/> <movie:Character rdf:about="&sw;darth.vader"> <owl:sameAs rdf:resource="&sw;anakin.skywalker"/> </movie:Character>
  22. 22. Äquivalenz Regeln: IF ?s ?P ?x AND ?x owl:sameAs ?y THEN ?s ?P ?y. IF ?x ?P ?o AND ?x owl:sameAs ?y THEN ?y ?P ?o. owl:sameAs rdf:type owl:SymmetricProperty. @prefix @prefix @prefix @prefix @prefix owl: <http://www.w3.org/2002/07/owl#>. klips: <http://klips.uni-koeln.de/vokabular#>. kv: <http://klips.uni-koeln.de/veranstaltungen/>. hc: <http://hki.uni-koeln.de/courses/>. staff: <http://hki.uni-koeln.de/staff/>. kv:23422 klips:titel "Semantic Technologies"; a klips:Uebung. staff:stollwerk klips:haelt hc:5. hc:5 owl:sameAs kv:23422. # abgeleitete Tripel hc:5 klips:titel "Semantic Technologies"; a klips:Uebung. staff:stollwerk klips:haelt kv:23422.
  23. 23. Funktionale Eigenschaften • owl:FunctionalProperty • Klasse von Properties • Gibt an, dass eine Property für eine Instanz nur einen einzigen Wert annehmen kann. <owl:ObjectProperty rdf:about="&uni;wirdGehaltenVon"> <rdf:type rdf:resource="&owl;FunctionalProperty"/> </owl:ObjectProperty>
  24. 24. Funktionale Eigenschaften • Regel: @prefix @prefix @prefix @prefix IF ?x ?P ?a AND ?x ?P ?p AND ?P rdf:type owl:FunctionalProperty THEN ?a owl:sameAs ?b. rdfs: <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#>. owl: <http://www.w3.org/2002/07/owl#>. ex: <http://example.org/family-relations#>. sw: <http://example.org/star-wars/>. sw:luke.skywalker ex:hatVater sw:anakin.skywalker. sw:luke.skywalker ex:hatVater sw:darth.vader. ex:hatVater a owl:FunctionalProperty. # abgeleitete Tripel sw:anakin.skywalker owl:sameAs sw:darth.vader.
  25. 25. • Invers-funktionale Eigenschaften owl:InverseFunctionalProperty • • Klasse von Properties Gibt an, dass eine Property für jede Instanz einen anderen Wert annimmt. <owl:ObjectProperty rdf:about="&uni;matrikelNr"> <rdf:type rdf:resource="&owl;InverseFunctionalProperty"/> </owl:ObjectProperty>
  26. 26. Invers-funktionale Eigenschaften • Regel: @prefix @prefix @prefix @prefix IF ?x ?P ?a AND ?y ?P ?a AND ?P rdf:type owl:InverseFunctionalProperty THEN ?x owl:sameAs ?y. rdfs: <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#>. owl: <http://www.w3.org/2002/07/owl#>. ex: <http://example.org/family-relations#>. sw: <http://example.org/star-wars/>. staff:stollwerk foaf:mbox <mailto:mail@christoph-stollwerk.de>. person:523 foaf:mbox <mailto:mail@christoph-stollwerk.de>. foaf:mbox a owl:InverseFunctionalProperty. # abgeleitete Tripel person:523 owl:sameAs staff:stollwerk.
  27. 27. Aufgaben
  28. 28. Aufgabe 1 • Gegeben ist folgende Ontologie für die Verwaltung von Musik: – http://www.hki.uni-koeln.de/sites/all/files/courses/ 9370/music-ontology_simple.owl • Erweitern Sie diese Ontologie mit den Konstrukten aus RDFS+ so, dass dadurch möglichst viele Schlüsse automatisch gezogen werden können.
  29. 29. Aufgabe 2 • Erstellen Sie mit Hilfe der Klassen und Properties aus RDFS+ ein Mapping der Ontologie aus Aufgabe 1 auf FOAF.
  30. 30. ? ? Fragen?! ? ? ?
  31. 31. Herzlichen Dank!

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