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KIT – die Kooperation von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH und Universität Karlsruhe (TH) Vorlesung Knowledge Discovery - Institut AIFB Tempus fugit Towards an Ontology Update Language Uta Lösch Sebastian Rudolph Denny Vrandečić Rudi Studer

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Vorlesung Knowledge Discovery - Institut AIFB

Tempus fugitTowards an Ontology Update LanguageUta LöschSebastian RudolphDenny VrandečićRudi Studer

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Agenda

(i) Motivation

(ii) Framework

(iii) Example

(iv) Summary / Outlook

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The world changes…

Vorlesung Knowledge Discovery - Institut AIFB3

PhD student PhD

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Ontologies change…

jhkjhkjhk

Vorlesung Knowledge Discovery - Institut AIFB4

Is the ontology changed due to an according change in the described domain?

Ontology repair

Ontology amendment

Ontology update

yesno

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The world changes…

Vorlesung Knowledge Discovery - Institut AIFB5

PhD student PhD

Changes are:Expected

Match a recurring patternRequire additional changes

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Motivating example

Vorlesung Knowledge Discovery - Institut AIFB6

PhilippThanh

supervises

leadsworksOn

XMedia Multipla

worksOn

AIFB

affil

affil

affil

affil

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Idea

Develop an update mechanism that Exploits domain-specific knowledge Exploits the patterns exhibited by many updates Automates additional changes that are required Associates process knowledge with the ontology

Vorlesung Knowledge Discovery - Institut AIFB7

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Why not use…

Belief revision? Mechanisms triggered if ontology turns inconsistent Unintended state ≠ inconsistent state Domain –independent

Ontology evolution? Mechanisms that define reactions to changes Operates on generic constructs (e.g. classes) Domain-independent

Vorlesung Knowledge Discovery - Institut AIFB8

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Agenda

(i) Motivation

(ii) Framework

(iii) Example

(iv) Summary / Outlook

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Framework

Ontology

KnowledgeWorker

Ontology Update

Manager

Check applicability

Apply changes

Ontology Update

SpecificationFind specification

KnowledgeEngineer

Feedback

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Definition of change handlers

CREATE CHANGEHANDLER <name>FOR <changerequest>AS[ IF <precondition> THEN ] <actions>

Vorlesung Knowledge Discovery - Institut AIFB11

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Definition of change handlers

Change request SPARQL select query Evaluated against the graph that is to be added or

removed from the knowledge base Precondition

Syntactic preconditions: Does the knowledge base contain the triples defined in the precondition?

Semantic preconditions: Does the knowledge base entail the triples defined in the precondition?

EntailsChanged preconditions: Does the knowledge base after applying the change entail the triples defined in the precondition?

Vorlesung Knowledge Discovery - Institut AIFB12

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Definition of change handlers

Actions Apply request SPARQL update Loop action (for ( <preconditions> actions end) Feedback action

Variables may be defined in the change request and the precondition – are bound whenever used afterwards

Vorlesung Knowledge Discovery - Institut AIFB13

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Instantiation

Based on RDF(S) and SPARQL Update Wrapper for SPARQL endpoint

Reference implementation based on Jena available at:http://www.aifb.uni-karlsruhe.de/WBS/uhe/OUL/

Vorlesung Knowledge Discovery - Institut AIFB14

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Agenda

(i) Motivation

(ii) Framework

(iii) Example

(iv) Summary / Outlook

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The example revisited

Vorlesung Knowledge Discovery - Institut AIFB16

PhilippThanh

supervises

leadsworksOn

XMedia Multipla

worksOn

AIFB

affil

affil

affil

affil

delete( Philipp affil AIFB )

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Example

CREATE CHANGEHANDLER leavesInstitutionFOR delete { ?x affil ?y }AS applyRequest;

feedback("?x is no longer affiliated to ?y");for(contains(?x supervises ?z . ?z affil ?y))

delete data {?x supervises ?z};feedback("Thus, ?x does not supervise ?z

anymore"); end;

Vorlesung Knowledge Discovery - Institut AIFB17

delete( Philipp affil AIFB )

x = Philipp, y = AIFB

„Philipp is no longer affiliated to aifb.“

Philipp supervises ?z. ?z affil AIFB.

delete( Philipp affil AIFB )

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The example revisited

Vorlesung Knowledge Discovery - Institut AIFB18

PhilippThanh

supervises

leadsworksOn

XMedia Multipla

worksOn

AIFB

affil

affil

affil

affil

delete( Philipp affil AIFB )

?z = Thanh

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Example

CREATE CHANGEHANDLER leavesInstitutionFOR delete { ?x affil ?y }AS applyRequest;

feedback("?x is no longer affiliated to ?y");for(contains(?x supervises ?z . ?z affil ?y))

delete data {?x supervises ?z};feedback("Thus, ?x does not supervise ?z

anymore"); end;

Vorlesung Knowledge Discovery - Institut AIFB19

delete( Philipp affil AIFB )

x = Philipp, y = AIFB,z = Thanh

„Philipp is no longer affiliated to aifb

Philipp supervises ?z. ?z affil AIFB.

Philipp supervises Thanh

„Thus Philipp does not supervise Thanh

anymore.“

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Motivating example

Vorlesung Knowledge Discovery - Institut AIFB20

PhilippThanh

supervises

leadsworksOn

XMedia Multipla

worksOn

AIFB

affil

affil

affil

affil

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Agenda

(i) Motivation

(ii) Framework

(iii) Example

(iv) Summary / Outlook

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Summary & Outlook

Summary: Framework for handling updates in a guided,

domain-specific manner Implementation for RDF(S) and SPARQL Update

Outlook: Extend mechanism to OWL Interactivity for choosing between several

matching change handlers

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