Eigene Erweiterungen für SKOS

28
Web Science & Technologies University of Koblenz ▪ Landau, Germany Eigene Erweiterungen für SKOS Klaas Dellschaft [email protected]

description

Eigene Erweiterungen für SKOS. Klaas Dellschaft [email protected]. Überblick. Wissensbasen im Semantic Web RDF/OWL-Ontologien T-Box A-Box Modellierung von Thesauri mit SKOS Thesaurus-Schema Thesaurus-Daten Erweiterungen für SKOS SKOS-XL Koordinierte Konzepte - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of Eigene Erweiterungen für SKOS

Page 1: Eigene Erweiterungen für SKOS

Web Science & Technologies

University of Koblenz ▪ Landau, Germany

Eigene Erweiterungen für SKOS

Klaas [email protected]

Page 2: Eigene Erweiterungen für SKOS

Klaas [email protected]

Eigene Erweiterungen für SKOS2 of 28

WeST

Überblick

Wissensbasen im Semantic Web RDF/OWL-Ontologien T-Box A-Box

Modellierung von Thesauri mit SKOS Thesaurus-Schema Thesaurus-Daten

Erweiterungen für SKOS SKOS-XL Koordinierte KonzepteAbleitung von Entwurfsmustern

Page 3: Eigene Erweiterungen für SKOS

Klaas [email protected]

Eigene Erweiterungen für SKOS3 of 28

WeST

Wissensbasen im Semantic Web

Page 4: Eigene Erweiterungen für SKOS

Klaas [email protected]

Eigene Erweiterungen für SKOS4 of 28

WeST

Wissensbasen – RDF/OWL-Ontologien (I)

RDF: Resource Description Framework Repräsentiert Aussagen in der Form

<Subjekt> <Prädikat> <Objekt>

id-4037945-0 rdf:typeThesaurusKonzept

id-4037945-0 hatLabel „Mathematiker“

id-4037945-0

ThesaurusKonzeptrdf:type

hatLabel„Mathematiker“

Page 5: Eigene Erweiterungen für SKOS

Klaas [email protected]

Eigene Erweiterungen für SKOS5 of 28

WeST

Wissensbasen – RDF/OWL-Ontologien (II)

RDFS: RDF Schema Modellierung des Schemas einer Anwendungsdomäne

• rdfs:class, rdfs:subClassOf• rdfs:property, rdfs:subPropertyOf, rdfs:domain, rdfs:range

OWL: Web Ontology Language Erweiterte Modellierungsmöglichkeiten

• owl:class, owl:unionOf, owl:intersectionOf, owl:sameAs• owl:ObjectProperty, owl:DatatypeProperty

Page 6: Eigene Erweiterungen für SKOS

Klaas [email protected]

Eigene Erweiterungen für SKOS6 of 28

WeST

Wissensbasen – T-Box vs A-Box

T-Box (Terminological Box) Enthält z.B. die Klassen- und Beziehungshierarchie Stellt das Vokabular bzw. Schema einer Ontologie dar

A-Box (Assertional Box) Enthält die Aussagen über Individuen bzw. Instanzen Aussagen entsprechen dem durch die T-Box vorgegebenen Schema

Inferenz Klassifizierung von Instanzen Ableitung von Beziehungen zwischen Instanzen basierend auf

Informationen in der T-Box (z.B. Transitivität) Überprüfung auf Inkonsistenzen und Widersprüche (z.B. disjunkte

Klassen)

Page 7: Eigene Erweiterungen für SKOS

Klaas [email protected]

Eigene Erweiterungen für SKOS7 of 28

WeST

Modellierung von Thesauri mit SKOS

Page 8: Eigene Erweiterungen für SKOS

Klaas [email protected]

Eigene Erweiterungen für SKOS8 of 28

WeST

Modellierungsebenen eines Thesaurus

Thesaurus-Schema Label, Konzepte, Relationstypen zwischen Konzepten, … Beispiele: SKOS oder RDA Element SetsT-Box

Thesaurus-Daten Konkrete Konzepte/Terme und deren Beziehungen Beispiele: SWD, DDC, LCSH, …A-Box

Welche Art von Wissen kann durch einen Reasoner inferiert werden?

Page 9: Eigene Erweiterungen für SKOS

Klaas [email protected]

Eigene Erweiterungen für SKOS9 of 28

WeST

SKOS – Modellierung eines Thesaurus-Schemas

SKOS wird benutzt um Mengen von Konzepten und deren semantische Beziehungen zu modellieren Konzepte werden in Konzeptschemata gruppiert skos:concept, skos:prefLabel, skos:altLabel, … skos:broader/narrower, skos:related, …

Beziehungen zwischen zwei Konzeptschemata skos:exactMatch: Äquivalenz von zwei Konzepten skos:closeMatch: Ausreichend ähnliche Konzepte, um sie

in einigen Retrievalanwendungen austauschbar nutzen zu können

skos:broadMatch: Hierarchische Beziehung skos:relatedMatch: Assoziative Beziehung

Page 10: Eigene Erweiterungen für SKOS

Klaas [email protected]

Eigene Erweiterungen für SKOS10 of 28

WeST

SKOS – Modellierung des Thesaurus-Schemas

skos:semanticRelation

owl:ObjectProperty

rdf:type

skos:Concept

skos:Conceptrdfs:domain

rdfs:range

skos:broaderTransitive

skos:broader

rdfs:subPropertyOf

rdfs:subPropertyOf

owl:TransitivePropertyrdf:type

skos:narrowerowl:inverseOf

Page 11: Eigene Erweiterungen für SKOS

Klaas [email protected]

Eigene Erweiterungen für SKOS11 of 28

WeST

SKOS – Modellierung der Thesaurus-Daten

id-4058020-9 „Streichinstrument“

id-4019791-8„Violine“

„Geige <Violine>“

id-7694541-8

„Elektronische Geige“

„Elektrische Violine“

„E-Violine“

skos:prefLabel

skos:altLabel

skos:altLabel

skos:altLabel

skos:prefLabel

skos:prefLabel

skos

:bro

ader

skos

:bro

ader

Page 12: Eigene Erweiterungen für SKOS

Klaas [email protected]

Eigene Erweiterungen für SKOS12 of 28

WeST

SKOS – Inferenz von Wissen (I)

id-4058020-9 „Streichinstrument“

id-4019791-8„Violine“

„Geige <Violine>“

id-7694541-8

„Elektronische Geige“

„Elektrische Violine“

„E-Violine“

skos:prefLabel

skos:altLabel

skos:altLabel

skos:altLabel

skos:prefLabel

skos:prefLabel

skos

:bro

ader

skos

:bro

ader

skos:Concept rdf:type

skos:Concept

skos:Concept

rdf:type

rdf:type

Page 13: Eigene Erweiterungen für SKOS

Klaas [email protected]

Eigene Erweiterungen für SKOS13 of 28

WeST

SKOS – Inferenz von Wissen (II)

id-4058020-9 „Streichinstrument“

id-4019791-8„Violine“

„Geige <Violine>“

id-7694541-8

„Elektronische Geige“

„Elektrische Violine“

„E-Violine“

skos:prefLabel

skos:altLabel

skos:altLabel

skos:altLabel

skos:prefLabel

skos:prefLabel

skos

:bro

ader

skos

:bro

ader

+sk

os:b

road

erT

rans

itive

+sk

os:b

road

erT

rans

itive

skos

:bro

ader

Tra

nsiti

ve

Page 14: Eigene Erweiterungen für SKOS

Klaas [email protected]

Eigene Erweiterungen für SKOS14 of 28

WeST

SKOS – Zusammenfassung

SKOS = Simple Knowledge Organization System Ziel: Gemeinsames Schema zur Darstellung von Thesauri,

Klassifikationssystemen und Taxonomien

Konzepte werden in Schemata organisiert Konzepte können annotiert werden mit …

… beliebig vielen Labeln (Strings) in beliebigen Sprachen … Notationen (z.B. „368.01023“) … Benutzungshinweisen, Definitionen, Beispielen, …

Konzepte können … … in Relation zueinander gesetzt werden … gruppiert werden … aufeinander gemappt werden

Page 15: Eigene Erweiterungen für SKOS

Klaas [email protected]

Eigene Erweiterungen für SKOS15 of 28

WeST

Erweiterungen für SKOS: SKOS-XL

Page 16: Eigene Erweiterungen für SKOS

Klaas [email protected]

Eigene Erweiterungen für SKOS16 of 28

WeST

SKOS eXtension for Labels (SKOS-XL)

Problem: Label sind einfache String-LiteraleEin Label kann nicht als Subjekt in RDF verwendet werden

Beispiel:

Wie können z.B. Akronyme von Synonymen unterschieden werden?

id-4071342-8

„Frankfurt <Main> / Deutsche Bibliothek“

„Deutsche Nationalbibliothek“skos:altLabel

skos:prefLabel

„DNB“skos:altLabel

Page 17: Eigene Erweiterungen für SKOS

Klaas [email protected]

Eigene Erweiterungen für SKOS17 of 28

WeST

SKOS-XL: Modellierung des Schemas

skosxl:Labelskosxl:prefLabelrdfs:range

skosxl:literalForm

skosxl:Label

RDF Plain Literal

rdfs:domain

rdfs:range

skosxl:labelRelation

skosxl:Label

skosxl:Label

rdfs:domain

rdfs:range

Page 18: Eigene Erweiterungen für SKOS

Klaas [email protected]

Eigene Erweiterungen für SKOS18 of 28

WeST

SKOS-XL: Modellierung der Daten

id-4071342-8

„Frankfurt <Main> / Deutsche Bibliothek“

„DNB“

„Deutsche Nationalbibliothek“

_id1

_id2

_id3

skosxl:prefLabel skosxl:literalForm

skosxl:altLabel

skosxl:altLabel

skosxl:literalForm

skosxl:literalForm

skosxl:labelRelation

Page 19: Eigene Erweiterungen für SKOS

Klaas [email protected]

Eigene Erweiterungen für SKOS19 of 28

WeST

SKOS-XL: Kompatibilität zu SKOS

Problem: Woher weiß eine SKOS-Anwendung, dass z.B. skosxl:altLabel das gleiche ist wie skos:altLabel?

Lösung: Property Chaining in OWL 1.1 (skosxl:altLabel, skosxl:literalForm) ist ein Unterproperty

von skos:altLabel

Beispiel: Ableitung von skos:altLabel durch Reasoner

id-4071342-8„Deutsche Nationalbibliothek“_id2

skosxl:altLabel skosxl:literalForm

skos:altLabel

Page 20: Eigene Erweiterungen für SKOS

Klaas [email protected]

Eigene Erweiterungen für SKOS20 of 28

WeST

Erweiterungen für SKOS: Koordinierte Konzepte

Page 21: Eigene Erweiterungen für SKOS

Klaas [email protected]

Eigene Erweiterungen für SKOS21 of 28

WeST

Anwendungsfall

Darstellung der CrissCross-Relationen zwischen SWD und DDC im Linked Data-Service der DNB

Relationen in vier Determiniertheitsgraden: DET 4: vollständige Übereinstimmung zwischen Schlagwort und DDC-Klasse skos:exactMatch?

DET 3: wesentliche Übereinstimmung des Begriffsinhalts von Schlagwort und DDC-Klasse

skos:closeMatch?

DET 2: teilweise Übereinstimmung zwischen Schlagwort und einer umfangreicheren DDC-Klasse

skos:broadMatch?

DET 1: geringe Übereinstimmung zwischen Schlagwort und DDC-Klasse

skos:relatedMatch?

Page 22: Eigene Erweiterungen für SKOS

Klaas [email protected]

Eigene Erweiterungen für SKOS22 of 28

WeST

Anwendungsfall – Problematisches BeispielS

WD

DD

C

5* Naturwissenschaften

59* Tiere (Zoologie)

598.5-598.9 Landvögel

598.71 Psittaciformes (Papageienvögel)

6* Technik

63* Landwirtschaft

636 Viehwirtschaft

DET 2 bzw. D

ET 3

bzw

.

skos

:clo

seM

atch

skos:broadMatch

Nymphensittich

636. 68656 Nymphensittiche

Page 23: Eigene Erweiterungen für SKOS

Klaas [email protected]

Eigene Erweiterungen für SKOS23 of 28

WeST

Anwendungsfall – Lösungsvorschlag

Schlagwort im Kontext einer bestimmten Sachgruppe auf die entsprechende DDC-Klasse mappen

Cri

ssC

ross

Nymphensittich

598.71 Psittaciformes (Papageienvögel)

636.68656 Nymphensittiche

DET 2

DET 3

Lin

ked

Dat

a Nymphensittich

Nymphensittich

590 Tiere (Zoologie)

630 Landwirtschaft

598.71 Psittaciformes (Papageienvögel)

636.68656 Nymphensittiche

broadMatch

closeMatch

Page 24: Eigene Erweiterungen für SKOS

Klaas [email protected]

Eigene Erweiterungen für SKOS24 of 28

WeST

Koordinierte Konzepte – Modellierung des Schemas

dnb:DET4Match

skos:exactMatch

rdfs:subPropertyOf …

dnb:DET3Match

skos:closeMatch

rdfs:subPropertyOf

Cri

ss

Cro

ss-R

ela

tio

ne

n

dnb:CoordinatedConcept

skos:Concept

rdfs:subClassOf

dnb:coordination-of

skos:broader

rdfs:subPropertyOf

Ko

ord

inie

rte

Ko

nze

pte

Page 25: Eigene Erweiterungen für SKOS

Klaas [email protected]

Eigene Erweiterungen für SKOS25 of 28

WeST

Koordinierte Konzepte – Modellierung der Daten

id-4042855-2 „Nymphensittich“skos:prefLabel

sg-630 „Landwirtschaft“skos:prefLabel

ddc-636.68656 „Nymphensittiche“skos:prefLabel

_id1

dnb:CoordinatedConcept

rdf:type

id-4042855-2 sg-630

dnb:coordination-ofdnb:coordination-of

ddc-636.68656dnb:DET3Match

Page 26: Eigene Erweiterungen für SKOS

Klaas [email protected]

Eigene Erweiterungen für SKOS26 of 28

WeST

Koordinierte Konzepte – Kompatibilität zu SKOS (I)

Problem: Werden koordinierte Konzepte durch SKOS-Anwendungen richtig interpretiert?

Beispiel: Retrieval eines Buches mit SWD bzw. DDC

Guido Mocafico, Schlangen

Sachgruppe: 770SW-Kette: Mocafico, Guido/ Tierphotographie/ Schlangen

Notation: 779. 32796092Synthese: 77*.* Fotografie 779.* Fotografien 779.32* einzelner Tiere 779.32796* von SchlangenT

itel

bes

tan

dB

egri

ffse

ben

e

SWD DDC

778.932 Tiere – PhotographieTierphotographie

770 Fotografie

closeMatch

Page 27: Eigene Erweiterungen für SKOS

Klaas [email protected]

Eigene Erweiterungen für SKOS27 of 28

WeST

Koordinierte Konzepte – Kompatibilität zu SKOS (II)

SKOS-Anwendung muss skos:broader-Beziehungen zwischen koordinierten Konzepten ableiten können!

778.932 Tiere – PhotographieTierphotographie

770 Fotografie

closeMatch

Tierphotographie

770 Fotografie

Mocafico, Guido

Schlangen

skos:broader Muss automatisch abgeleitet werden!

Voraussetzung: skos:broader wird interpretiert wie rdfs:subClassOf!

Page 28: Eigene Erweiterungen für SKOS

Klaas [email protected]

Eigene Erweiterungen für SKOS28 of 28

WeST

Zusammenfassung

Property-Chaining in OWL 1.1 Vererbung von bestehenden SKOS-Elementen

SKOS: Gemeinsames Schema zur Darstellung von Thesauri, Klassifikationssystemen etc. im Semantic Web

SKOS Erweiterungen: Erweiterungen für das Thesaurs-Schema von SKOSWie werden Erweiterungen kompatibel gemacht zu

bestehenden Anwendungen?

Entwurfsmuster 1 Entwurfsmuster 2