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  • 1. Semantic Technologies Übung, Wintersemester 2011/1216. November 2011 - RDF Schema und Inferenz
  • 2. Aufgabe 1• Gegeben sind die folgenden Datenbanktabellen. Erstellen Sie für diese Daten ein RDF-Schema in RDF/XML. • Das Schema soll mindestens unterscheiden zwischen „einfachen Dozenten“ und Professoren und zwischen Proseminaren, Übungen und Hauptseminaren. • Bilden Sie den Sachverhalt ab, dass Hauptseminare nur von Professoren gehalten werden können.
  • 3. Tabelle 1 Veranstaltungenid titel tag uhrzeit art dozent_id Projektplanung für1 Softwareprojekte: KLIPS Donnerstag 16:00 Hauptseminar 1 2.02 Softwaretechnologie I Dienstag 10:00 Proseminar 1 Basisinformations-3 Mittwoch 10:00 Proseminar 2 technologie I4 Semantic Technologies Mittwoch 12:00 Übung 35 Programmierpraktikum Montag 17:45 Übung 4
  • 4. Tabelle 2 Dozentenid vorname nachname titel eMail manfred.thaller1 Manfred Thaller Prof. Dr. @uni-koeln.de jan.wieners2 Jan Gerrit Wieners M.A. @uni-koeln.de sebastian.cuy3 Sebastian Cuy M.A. @uni-koeln.de d.de-oliveira4 Daniel de Oliveira M.A. @uni-koeln.de
  • 5. Aufgabe 2• Erstellen Sie aus den Daten in den Tabellen einen RDF-Graphen, der sich auf die Typen und Eigenschaften des Schemas aus Aufgabe 1 bezieht und serialisieren Sie diesen in RDF/XML.
  • 6. Nachtrag RDF Schema
  • 7. Nichtontologische Eigenschaften• rdfs:label • Zeichenkette, die Ressourcen in Darstellungen repräsentiert.• rdfs:seeAlso • Gibt eine Ressource an, die weitere Informationen über das Subjekt enthält.• rdfs:isDefinedBy • Gibt eine Ressource an, unter der das Subjekt definiert wird.• rdfs:comment • Erlaubt ergänzende Kommentare zu Ressourcen in natürlicher Sprache.
  • 8. Best practices• Bestehende Ontologien erweitern • mit subClassOf und subPropertyOf• Äquivalente Klassen können mit gegenseitigem subClassOf bzw. subPropertyOf gekennzeichnet werden. • Auch sinnvoll bei Datenintegration!• Eigenschaften, die zur Anzeige bestimmt sind sollten als Sub-Properties von rdf:label definiert werden.
  • 9. Inferenz mit Hilfe von RDF Schema
  • 10. Rückblick• RDF Schema legt bestimmte Ressourcen fest, die eine spezielle Bedeutung besitzen.• Wie können wir diese Bedeutung definieren? • Dadurch, dass wir Regeln für logische Schlussfolgerungen festlegen, die gezogen werden können, wenn diese Ressourcen verwendet werden.
  • 11. Beispiel<uni:Dozent rdf:about="http://hki.uni-koeln.de/staff/wieners" foaf:name="Jan Wieners"/><uni:Professor rdf:about="http://hki.uni-koeln.de/staff/thaller" foaf:name="Manfred Thaller"/><rdfs:Class rdf:about="http://example.org/uni-vokabular#Dozent"/><rdfs:Class rdf:about="http://example.org/uni-vokabular#Professor"> <rdfs:subClassOf rdf:resource="http://example.org/uni-vokabular#Dozent"/></rdfs:Class> • Aufgabe: Finde alle Dozenten • Antwort: „Jan Wieners“ & „Manfred Thaller“ • Implizite Regel: • „Wenn eine Klasse A eine Unterklasse der Klasse B ist, sind alle Instanzen von A gleichzeitig auch Instanzen von B.“ • IF ?A rdfs:subClassOf ?B. AND ?x rdf:type ?A. ! THEN ?x rdf:type ?B. • ∀x(A(x) ⋀ subClass(A,B) B(x))
  • 12. Inferenz• Inferenzmaschinen können mit Hilfe von Regeln neue Aussagen aus einer bestehenden Wissenbasis ableiten.• Im Kontext des Semantic Web: • Aus vorhandenen Tripeln können neue Tripel abgeleitet werden.
  • 13. Inferenzmuster für rdfs:subClassOf @prefix rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#>. @prefix rdfs: <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#>. @prefix uni: <http://example.org/uni-vokabular#>. @prefix staff: <http://hki.uni-koeln.de/staff/>. staff:thaller rdf:type uni:Professor. uni:Professor rdfs:subClassOf uni:Dozent. # abgeleitete Tripel staff:thaller rdf:type uni:Dozent;• IF ?A rdfs:subClassOf ?B. AND ?x rdf:type ?A. THEN ?x rdf:type ?B.
  • 14. Inferenzmuster für rdfs:range @prefix rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#>. @prefix rdfs: <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#>. @prefix uni: <http://example.org/uni-vokabular#>. @prefix staff: <http://hki.uni-koeln.de/staff/>. course:42 uni:wirdGehaltenVon staff:oliveira. uni:wirdGehaltenVon rdfs:range uni:Dozent. # abgeleitete Tripel staff:oliveira rdf:type uni:Dozent;• IF ?P rdfs:range ?R. AND ?x ?P ?y. THEN ?y rdf:type ?R.
  • 15. Inferenzmuster für rdfs:domain @prefix rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#>. @prefix rdfs: <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#>. @prefix uni: <http://example.org/uni-vokabular#>. @prefix staff: <http://hki.uni-koeln.de/staff/>. course:42 uni:wirdGehaltenVon staff:oliveira. uni:wirdGehaltenVon rdfs:domain uni:Veranstaltung. # abgeleitete Tripel course:42 rdf:type uni:Veranstaltung;• IF ?P rdfs:domain ?D. AND ?x ?P ?y. THEN ?x rdf:type ?D.
  • 16. Kombinierte Inferenzmuster @prefix rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#>. @prefix rdfs: <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#>. @prefix uni: <http://example.org/uni-vokabular#>. @prefix staff: <http://hki.uni-koeln.de/staff/>. course:42 uni:wirdGehaltenVon staff:oliveira. uni:wirdGehaltenVon rdfs:range uni:Dozent. uni:Dozent rdfs:subClassOf uni:Mitarbeiter. # abgeleitete Tripel staff:oliveira rdf:type uni:Dozent; staff:oliveira rdf:type uni:Mitarbeiter; uni:wirdGehaltenVon rdfs:range uni:Mitarbeiter;• IF ?P rdfs:range ?D. AND ?D rdfs:subClass ?C. THEN ?P rdfs:range ?C.
  • 17. XML Schema vs. RDF Schema • Ein XML Schema beschränkt die Struktur von XML-Dateien. XML RDF • Ein RDF Schema definiert die Bedeutung des in RDF verwendeten Vokabulars über XML RDF Schlüsse, die gezogenSchema Schema werden können, wenn dieses Vokabular verwendet wird.
  • 18. Aufgaben
  • 19. 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.
  • 20. @prefix rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#>.@prefix rdfs: <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#>.@prefix xsd: <http://www.w3.org/2001/XMLSchema#>.@prefix lib: <http://example.org/library#>.@prefix ub: <http://ub.uni-koeln.de/inventar/>.# Klassenlib: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.# Instanzenub: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>.
  • 21. 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>.

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