Semantic Web Grundlagen - Semantic Web … · I Semantische Technologien in der Pharma Branche I...

Semantic Web GrundlagenBirte GlimmInstitut für Künstliche Intelligenz | 06. Feb 2012

Semantic Web Anwendungen

2/41 Birte Glimm | Semantic Web Grundlagen | 06. Feb 2012

Organisatorisches: Inhalt

Einleitung und XML 17. Okt Hypertableau II 12. DezEinführung in RDF 20. Okt Übung 4 15. DezRDF Schema 24. Okt SPARQL Syntax & Intuition 19. Dezfällt aus 27. Okt SPARQL Semantik 22. DezLogik – Grundlagen 31. Okt SPARQL 1.1 9. JanÜbung 1 3. Nov Übung 5 12. JanSemantik von RDF(S) 7. Nov SPARQL Entailment 16. JanRDF(S) & Datalog Regeln 10. Nov SPARQL Implemetierung 19. JanOWL Syntax & Intuition 14. Nov Ontology Editing 23. JanÜbung 2 17. Nov Übung 6 26. JanOWL & BLs 21. Nov Ontology Engineering 30. JanOWL 2 24. Nov Linked Data 2. FebTableau 28. Nov SemWeb Anwendungen 6. FebÜbung 3 1. Dez Übung 7 9. FebBlocking & Unravelling 5. Dez Wiederholung 13. FebHypertableau 8. Dez Übung 8 16. Feb

Abfragen und RIF wurde gestrichen


Agenda

I OWL DL Anwendung EDF EnergyI OWL Profil Anwendung BBC WorldcupI RDFa in der Google SucheI Mikroformate in der RezeptsucheI Semantische Technologien in der Pharma BrancheI Projekte der derivo GmbH


Semantic Web Applications


Einsatzgebiete von OWL

I OWL DL hauptsächlich ausserhalb des Webs eingesetztI Viele Anwendungen in der Medizin und Life SciencesI Terminologien dort traditionell sehr verbreitetI Verschlagwortung von DokumentenI Semantische Annotation von ForschungsdatenI Klassifikation zur Leistungserfassung und

Gesundheitsstatistik


Beispielontologien in OWL

I OBO Foundry: The Open Biological and BiomedicalOntologies

I BioPortal OntologienI Begriffe für elektronische PatientenaktenI Annotation von GensequenzenI Medikamentenforschung

I GO Gene OntologyI ICD International Classification of DeseasesI FMA Formal Model of AnatomieI ...


Einsatz von OWL im EDF Energy Management Advisor

Wetter

Verbrauch

Gebäude

. . .50 Parameter

EMAHinweis

HinweisHinweis


EMA Ontologie

I Ontologie modelliert Domänenwissen und Situation desKunden

I Erste Modellierung richtete sich nach binary decisiondiagrams (vereinfached)

HatStromHeizung?

ErhöhterVerbrauch? HatGasHeizung?

ja→ Tip1 nein→ Tip2 ja→ Tip3 nein→ Tip4

Ja Nein

Ja Nein Ja Nein


EMA OntologieHatStromHeizung?



Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

I J ≡ Kunde u ∃hatHaus.∃hatHeizung.{Strom}I N ≡ Kunde u ∃hatHaus.¬∃hatHeizung.{Strom}I JJ ≡ J u ∃hatVerbrauch.{höher}I JN ≡ J u ∃hatVerbrauch.{niedriger}I NJ ≡ N u ∃hatHaus.∃hatHeizung.{Gas}I NN ≡ N u ∃hatHaus.¬∃hatHeizung.{Gas}


EMA OntologieHatStromHeizung?



Ja Nein

Ja Nein Ja Nein

I TipJ ≡ Tip u ∃tipFür.JI TipN ≡ Tip u ∃tipFür.NI TipJJ ≡ Tip u ∃tipFür.JJI TipJN ≡ Tip u ∃tipFür.JNI TipNJ ≡ Tip u ∃tipFür.NJI TipNN ≡ Tip u ∃tipFür.NN


EMA Ontologie

Für einen KundenI Kunde(k1), Haus(h1)I hatHaus(k1,h1)I (∃hatHeizung.{Strom})(h1),(∃hatVerbrauch.{niedriger})(k1)I Tip(t1)I tipFür(t1, k1)

Reasoner findetI JN(k1) und TipJN(t1)

Relevante AxiomeI J ≡ Kunde u ∃hatHaus.∃hatHeizung.{Strom}I JN ≡ J u ∃hatVerbrauch.{niedriger}I TipJN ≡ Tip u ∃tipFür.JN


EMA Ontologie

I Die TipXYZ Klassen sind annotiert mit Texten für dieHinweise

I Die Hinweise werden dann auf den Kundenrechnungengedruckt

I Ontologie hier noch vereinfachtI Nutzte Nominale und Rollen-KettenI War schwer zu verstehen und Reasoner nicht sehr

performant


EMA Ontologie

Modellierungsvereinfachung:I Kunden werden direkt in einer ABox modelliertI Individuen für häufig verwendete Dinge

EMA OntologieStromheizung(stromheizung), Stromheizung v HeizungGasheizung(gasheizung), Gasheizung v HeizungNiedriger(niedriger)TipFürGasHZGesVerbrauch ≡ ∃tipFür.(

Kunde u ∃hatVerbrauch.Niedriger u∃hatHaus.∃hatHeizung.Gasheizung )

Kunde(k1), Haus(h1), Tip(t1)hatHaus(k1,h1), hatHeizung(h1,stromheizung),hatVerbrauch(k1, niedriger),tipFür(t1, k1)


EMA Ontologie

EMA OntologieStromheizung(stromheizung), Stromheizung v HeizungGasheizung(gasheizung), Gasheizung v HeizungNiedriger(niedriger)TipFürGasHZGesVerbrauch ≡ ∃tipFür.(

Kunde u ∃hatVerbrauch.Niedriger u∃hatHaus.∃hatHeizung.Gasheizung )

Kunde(k1), Haus(h1), Tip(t1)hatHaus(k1,h1), hatHeizung(h1,stromheizung),hatVerbrauch(k1, niedriger),tipFür(t1, k1)

Reasoner berechnet Typen des Tip Individuums:I TipFürGasHZGesVerbrauch(t1)


Zusammenfassung

I Pro Kunde werden nur einfache ABox Axiome geladenI Modellierung der Axiome ist direkter und verständlicherI Für das Reasoning problematische (teure) Konstruktoren

werden vermieden: Nominale, Rollen-KettenI Erlaubt inkrementelles ReasoningI Kunden können unabhängig voneinander in verschiedenen

Reasoner Instanzen klassifiziert werdenI Wird für ca. 30.000 Kunden in Frankreich eingesetzt


Agenda



Webseite zur Fußballweltmeisterschaft 2010 der BBC

I Ontologie beschreibt wie Fakten zur Weltmeisterschaftmiteinander zusammenhängen

I Derartige Metadaten werden als RDF Tripel gespeichertI Z.B., “Frank Lampard” is part of “England Squad” oder

“England Squad” competed in “Group C” of the “FIFAWorld Cup 2010”



The underlying publishing framework does not authorcontent directly; rather it publishes data about thecontent - metadata. The published metadatadescribes the world cup content at a fairly low-level ofgranularity, providing rich content relationships andsemantic navigation. By querying this publishedmetadata we are able to create dynamic pageaggregations for teams, groups and players."

Jem Rayfield, Senior Technical Architect, BBC News andKnowledgehttp://www.bbc.co.uk/blogs/bbcinternet/2010/07/bbc_

world_cup_2010_dynamic_sem.html

http://www.bbc.co.uk/blogs/bbcinternet/2010/07/bbc_world_cup_2010_dynamic_sem.html

http://www.bbc.co.uk/blogs/bbcinternet/2010/07/bbc_world_cup_2010_dynamic_sem.html



I Inferenz zur Anreichung der Daten (forward chaining) undSPARQL für Abfragen

I Ausserdem enthält die Ontologie von Journalistenverfasste Teile: Stories, Blogs, Profile, Bilder, Videos undStatistiken

I Journalistische Beiträge werden automatisch (NLPTechniken) und manuell getaggt

I Statistiken und Spielergebnisse aus anderen Quellenwerden aus XML importiert und auf ontologische Konzeptegemappt

I Webseiten werden automatisch zusammengestellt undenthalten relevante Verweise

I Einsatz der Technik zu Olympia 2012 geplant


Agenda



RDFa zur semantischen Annotation von Webseiten

I Erweiterung von (X)HTML Dokumenten um SemantikI Verwendung bestehender Vokabulare (DC, FOAF, . . . )


RDFa Beispiel

I Einbindung von RDF in (X)HTML Dokumente

All content on this site is licensed under <ahref="http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/">a Creative Commons License</a>.

versusAll content on this site is licensed under<a rel="license"

href="http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/">a Creative Commons License</a>.

<http://example.org/a.html><http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/>

license


RDFa Beispiel 2<div>

<h2>The trouble with Bob</h2><h3>Alice</h3>...

</div>

versus

<div xmlns:dc="http://purl.org/dc/elements/1.1/"><h2 property="dc:title">The trouble with Bob</h2><h3 property="dc:creator">Alice</h3>...

</div>


RDFa Beispiel 3<div>

<p>Alice Birpemswick</p><p>Email: <a href="mailto:[email protected]">

[email protected]</a></p><p>Phone: <a href="tel:+1-617-555-7332">

+1 617.555.7332</a></p></div>

versus

<div typeof="foaf:Person"xmlns:foaf="http://xmlns.com/foaf/0.1/">

<p property="foaf:name">Alice Birpemswick</p><p>Email: <a href="mailto:[email protected]"rel="foaf:mbox">[email protected]</a></p>

<p>Phone: <a href="tel:+1-617-555-7332"rel="foaf:phone">+1-617-555-7332</a></p>

</div>


Anwendungen von RDFa

I Z.B. Google filtert nach RDFa Begriffen und nutzt diese,um die Darstellung der Suchergebnisse zu verbessern


Agenda



Mikroformate

Mikroformate sind einfache und offen zugänglicheDatenformate basierend auf existierenden Standards (XHTML)

I Nutzt POSH (Plain Old Semantic HTML), also HTML Tagsdie nicht der Präsentation diesen (bold, i), sondernsemantischer Natur sind (abbr, acronym, title, . . . )

I Nutzung semantische KlassenbezeichnerI nicht: <span class="blauerText»...</span>I sondern: <span class=ßubmenu»...</span>

I Berücksichtigt die Rollen und semantischen Bedeutungender Elemente

I Spezielle Vokabulare für das MarkUp in bestimmtenDomänen


hRecipe – Mikroformat für Rezepte

I Zur semantischen Annotation von Webseiten über RezepteI Ermöglicht

I Suche nach Rezepten mit bestimmten ZutatenI Automatische Gruppierung von RezeptenI Finden von schnellen Rezepten (geringe Zubereitungszeit)

I Mapping in RDFa existiert (hrecipe-rdf)

Beispiel<div class="hrecipe">

<h1 class="fn">Pommes Frites</h1><p class="summary">Pommes frites ...</p><p>

Contributed by <span class="author">Tom</span>and the <span class="author vcard"><a class="url fn" href="...">Cooky Gang</a></span>.

</p>...


hRecipe – Mikroformat für Rezepte

Beispiel...<p>Published <span class="published"><span class="value-title"title="2008-10-14T10:05:37-01:00"/>

14. Oct 2008</span></p><h2>Ingredients</h2><ul>

<li class="ingredient"><span class="value">500</span><span class="type">gr</span> potatoes.

</li>...

</ul>...

</div>


Beispiele im Web

I The Recipe Depositoryhttp://www.therecipedepository.com/

I SAPO Sabores http://sabores.sapo.pt/I ITV Food http://www.itv.com/food/

I Epicurious.com http://www.epicurious.com/

I http://foodnetwork.com/

I Plan to Eathttp://www.plantoeat.com/recipe_book

I essen & trinkenhttp://www.essen-und-trinken.de/hRecipe-konforme Metadaten in RDF

I ...

http://www.therecipedepository.com/

http://sabores.sapo.pt/

http://www.itv.com/food/

http://www.epicurious.com/

http://foodnetwork.com/

http://www.plantoeat.com/recipe_book

http://www.essen-und-trinken.de/


Tools zum Verarbeiten von hRecipe annotierten Seiten

I Swignition (Parser)http://buzzword.org.uk/swignition/ – Rezeptekönnen in RDF oder andere Formate exportiert werden

I WordPress Plugin http://wordpress.org/extend/plugins/hrecipe/ zumAnnotieren mit hRecipe Metadaten

I Google Recipe Viewhttp://www.google.com/landing/recipes/

I hRecipeHelperhttps://chrome.google.com/webstore/detail/cgpnljccbfcjhhekfnikhpllfjpjidlj ChromePlugIn zum Erstellen von HTML mit hRecipe Annotationen

I hRecipeHelper http://bit.ly/hPcVDD wie ChromePlugIn aber für andere Browser

http://buzzword.org.uk/swignition/

http://wordpress.org/extend/plugins/hrecipe/

http://wordpress.org/extend/plugins/hrecipe/

http://www.google.com/landing/recipes/

https://chrome.google.com/webstore/detail/cgpnljccbfcjhhekfnikhpllfjpjidlj

https://chrome.google.com/webstore/detail/cgpnljccbfcjhhekfnikhpllfjpjidlj

http://bit.ly/hPcVDD


Mikrodaten und schema.org

I Gemeinschaftsprojekt von Google, Microsoft und Yahoo!I Mittelweg zwischen der Erweiterbarkeit von RDFa und der

Einfachheit von MikroformatenI Ziel: Besseres Verständnis der Inhalte von Webseiten und

damit bessere Darstellung der Suchergebnisse


Agenda



Semantic Web Technologies Meet Pharmaceutical Data

Phil Ashworth präsentiert auf der 2. European SemanticTechnology Konferenz:http://videolectures.net/estc08_ashworth_swtpdi/

http://videolectures.net/estc08_ashworth_swtpdi/

http://videolectures.net/estc08_ashworth_swtpdi/


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