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Sitzung 6

  1. 1. Semantic Technologies Übung, Wintersemester 2011/1216. November 2011 - RDF Schema und Inferenz
  2. 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. 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. 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. 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. 6. Nachtrag RDF Schema
  7. 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. 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. 9. Inferenz mit Hilfe von RDF Schema
  10. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 18. Aufgaben
  19. 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. 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. 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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