Wissensrepräsentation im Social Semantic Web
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Wissensrepräsentation im Social Semantic Web:
Zwischen Ontologien und Folksonomies
Dr. Katrin Weller, M.A.
Vortrag an der Karl-Franzens-Universität Graz
10. Mai 2011
Motivation
Bridging the Semantic Gap?
Hintergrund
Wissensrepräsentation (im Sinne der
Informationswissenschaft)
KOS: Knowledge Organization System
Aufbau von KOS (z.B.
Thesaurus-aufbau)
Indexierung (Klassifizierung,
Abstracting)
Retrieval (z.B. Suche mit
Thesaurus-Termen)
Entwicklung
KOS im Semantic Web und im Social Web
Social Web (Web 2.0) Folksonomies als neue
Form von KOS. Nutzer im
Mittelpunkt
Semantic Web Ontologien als neue Form
von KOS. Formale
Repräsentation.
Wissensrepräsentation Methodenspektrum an KOS wird
erweitert. Neue
Forschungsfragen.
Folksonomies & Social Web
Quelle: Flickr, User Gernot Poetsch: http://www.flickr.com/photos/gernot/201679364/
Broad Folksonomies und Narrow Folksonomies
http://www.delicious.com/
Vor- und Nachteile von Folksonomies
kontrolliert lebendig
Inhalts-beschreibung Daten-
Management
Vor- und Nachteile von Folksonomies
sozial persönlich
Vor- und Nachteile von Folksonomies
Retrieval Exploration
Vor- und Nachteile von Folksonomies
Informationsgewinnung aus Folksonomies
Einblicke in Nutzerverhalten & Sprachgebrauch: Quelle für andere Vokabulare
Neue Pfade zur Navigation: ähnliche Dokumente, ähnliche Nutzer, ähnliche Tags
Identifikation von Communities mit gemeinsamen Interessen, Expertenprofile basierend auf Tags
Einblicke in zeitliche Entwicklungen – z.B. Tags im Zeitverlauf
Ontologien & Semantic Web
Die Idee zum Semantic Web
• Berners-Lee, Hendler & Lassila (2001) veröffentlichen die wohl
berühmteste Vision vom Semantic Web:
Maschinenlesbare Daten
• Nicht nur Menschen sondern auch Computer sollen Informationen interpretieren und weiterverarbeiten können (jedoch ≠ Basis künstlicher Intelligenz).
Verbesserte Suche
• z.B. „find me a doctor who offers specific treatments, who is located close to my home and whose appointment times match my personal time schedule„
• Information Integration
Schlussfolgerungen
• Kombination von Faktenwissen
• Folgerungen über nicht explizit eingegebene Informationen
Semantic Web Grundlagen
• z.B. Heinrich Heine ist eine Person, Düsseldorf ist eine Stadt.
Detaillierte Metadaten für kleinste
Informationseinheiten
• z.B. Heinrich Heine lebte in Düsseldorf / Düsseldorf war Wohnort von Heinrich Heine.
Zusätzliches Hintergrundwissen
• z.B. wenn Person A einen Bruder (Person B) und einen Sohn (Person C) hat, weiß man, dass Person B der Onkel von Person C ist. (nach Dakota, et al., 2003)
Strukturen und Zusammenhänge
Konzepte werden meist als Klassen angelegt, die weiter mit Instanzen versehen werden können.
Relationen können frei definiert werden breiter Spielraum für Designer.
Weiter können Regeln für die Klassenzugehörigkeit und für Verbindung von Konzepten angelegt werden, formale Logik soll eingesetzt werden.
Ontologien: Merkmale & Struktur
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Ontologien: Merkmale & Struktur
Indexierung im Semantic Web?
• Mit Hilfe von Ontologien sollen Informationseinheiten indexiert
(annotiert) werden.
Institution Person
Universität Professor
is_a is_a
is_member_of / has_members
Semantic Web Umsetzung
Guha, R., McCool, R., & Miller, E. (2003). Semantic Search. In G. Hencsey & B. White (Eds.), WWW 2003: Proceedings of the
Twelfth International World Wide Web Conference, Budapest, Hungary (pp. 700–709). New York, NY: ACM.
Ontologiesprachen und Editoren
Verschiedene Ontologiesprachen werden zur Abbildung von Ontologien entwickelt, z. B.: DAML, XOL, OIL, OWL; genutzt werden aber auch z. B. XML, RDF. Einige unterstützen Beschreibungslogik (z. B. OWL-DL).
Editoren werden entwickelt, um den Aufbau von Ontologien zu vereinfachen. Beispiele: Protégé, OntoStudio.
Reasoner werden eingesetzt, um logische Inkonsistenzen innerhalb der Ontologie aufzuspüren. Beispiele: FACT, Pellet.
Ontologiesprachen und Editoren
Ontologiesprachen und Editoren
KOS-Spektrum
Ontologie
Str
uktu
relle
Ko
mple
xität
Größe der abgebildeten Domäne
Thesaurus
Klassifikation
Nomenklatur
Folksonomy
Neu durch Semantic Web Forschung: mehr Struktur
Neu durch Web 2.0 Nutzeraktivität: mehr Kapazität
Klassische Methoden, normierte Formate
KOS-Spektrum
Ontologie
Str
uktu
relle
Ko
mple
xität
Größe der abgebildeten Domäne
Thesaurus
Klassifikation
Nomenklatur
Folksonomy
Abstraktionsrelation, Instanz-Relation (is-a), frei-definierbare Assoziationsrelationen
Keine paradigmatischen (semantischen) Relationen
Äquivalenzralation (Assoziationsrelation)
Hierarchie- und Äquivalenzrelation
(spezifizierte ) Hierarchie-, Äquivalenz- und Assoziationsrelation
Semantic Web + Social Web = Social Semantic Web?
Semantic Web
Zusätzliche Metadaten für Retrieval und Informations-
integration.
Social Web (Web 2.0)
Nutzergenerierter Content, Social Software, Nutzer-
Interaktion.
Social Semantic Web
z.B. Nutzer-Content + formale Metadaten, semantisch verlinkte
Communities.
Social Web Effekte mit Potential für das Semantic Web
Nutzerbeteiligung und teilweise auch aktive Zusammenarbeit von Nutzern wird selbstverständlich. (Collaboration vs. Collection)
Große Datensammlungen (user-generated content) sind neu verfügbar und spiegeln verschiedene Interessen und Perspektiven wider. (plus Mashups)
Netzwerke unterstützen die Verlinkung sowohl von Nutzern als auch von Dokumenten.
Über Social Tagging kommen viele Nutzer erstmals mit den Grundprinzipien der Inhaltserschließung in Kontakt.
Zusammenhang Social Semantic Web und KOS
• Je mehr Inhalte im WWW, desto mehr werden strukturierte
Zugänge benötigt.
• Idealvorstellung: Communities sollen bei Aufbau und Pflege
von Metadaten sowie bei der Indexierung mithelfen.
WWW
User Activities
Metadaten
Social Semantic
Applications
Social Semantic Web Bausteine
• Nutzer-Communities
• Technologien, die den Nutzern einen einfachen
Informationsaustausch ermöglichen
• Vernetzungen zwischen einzelnen Tools und zwischen deren
„Elementen“, z.B. zwischen Nutzern oder Dokumenten
• Kennungen (Identifier)
• Metadaten und KOS
• Mash-Ups und Neu-Kombinationen
Social Semantic Web Beispiel: Semantic Wikipedia
Quelle: Völkel, M., Krötzsch, M., Vrandecic, D., Haller, H., & Studer, R. (2006). Semantic Wikipedia. In Proceedings of the 15th International Conference on World Wide Web (pp. 585–594). New York: ACM.
Beispiel: FOAF (Friend of a friend)
(zwei Personen und ihre Beziehung im FOAF Format)
Quelle: http://www.foaf-project.org/2004/us/about.html.
Herausforderungen
Integrative Aspekte Konzeptionelle Aspekte
Soziale Aspekte Anwendungsorientierte
Aspekte
Tag Gardening
Some problems of unstructured folksonomies
Tag cloud of the user„MarmaladeToday‟s“ for
1.157 bookmarks. Source: del.icio.us (5.03.2008).
Tag Gardening
Seeding, Weeding, Harvesting, Landscape Architecture, Fertilizing
Versteckte Semantische Relationen in Folksonomies
Source for image: http:// www.flickr.com
Zwei Möglichkeiten für „Fertilizing“
Communities im Ontologieaufbau
Quelle: http://commons.media.mit.edu/en/add/21/.
Beispiel: OpenMind Project
Auswerten anderer Wissensressourcen
Quelle: http://www.freebase.com/edit/topic/en/vfl_bochum.
Beispiel: Freebase
Auswerten anderer Wissensressourcen
Beispiel: Freebase
Quelle: http://www.freebase.com/view/en/psycho_1960
Vocabulary Onion
Quelle: Breslin, J. G., Passant, A., & Decker, S. (2009). The Social Semantic Web. Berlin: Springer.
Verlinkungen & Interaktion
Quelle: “Linking Open Data cloud diagram, by Richard Cyganiak and Anja Jentzsch. http://lod-cloud.net/”.
Beispiel: Linking Open Data
Fazit & Ausblick
Trends:
• Praktikable Ansätze wichtiger als
Ontologiesprachenmächtigkeit
• Auswertung vorhandener Daten für neue Zwecke
• Auswertung von impliziten Nutzeraktivitäten (Kollektion
vor Kollaboration)
• Verknüpfungen und Mehrfachverwertungen
Zukunfts-Themen:
• Indexierung und Retrieval im Social Semantic Web
• Interaktionen von Menschen und Daten
• Nutzerstudien und interdisziplinäre Ansätze
Beste Grüße aus Düsseldorf!
Dr. Katrin Weller Abteilung für Informationswissenschaft
Institut für Sprache und Information
Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf
Universitätsstr. 1, Geb. 23.21.04.68, 40225 Düsseldorf
E-Mail: [email protected]
Twitter: @kwelle
Quellen der verwendeten Abbildungen • Folie 2, Word ClipArt.
• Folie 4, Flickr Screenshot: www.flickr.com, photo uploaded by user „Richard and Gill‟ on Feb. 17th 2007.
• Folie 5, Flickr Screenshots: http://www.flickr.com/photos/gernot/201679364
• Folie 6, Delicious Screenshot: http://www.delicious.com/url/16587db643d9c04b30c638c92c4ac5e3
• Folie 12, Schema der BIO2Me Ontologie: Mainz, I., Weller, K., Paulsen, I., Mainz, D., Kohl, J., & von Haeseler, A. (2008).
Ontoverse: Collaborative Ontology Engineering for the Life Sciences. Information - Wissenschaft und Praxis, 59(2), 91–99.
• Folie 16, Schematische Ontologiedarstellung: Weller, K. (2010). Knowledge Representation in the Social Semantic Web.
(Knowledge and Information, Vol. 3). De Gruyter, Saur: Berlin.
• Folie 17, Screenshot Informationswissenschaft Uni Düsseldorf: http://www.phil-fak.uni-
duesseldorf.de/infowiss/mitarbeiter/professor/wolfgang-g-stock/
• Folie 18: Guha, R., McCool, R., & Miller, E. (2003). Semantic Search. In G. Hencsey & B. White (Eds.), WWW 2003:
Proceedings of the Twelfth International World Wide Web Conference, Budapest, Hungary (pp. 700–709). New York, NY:
ACM.
• Folie 21, Protégé Editor (http://protege.stanford.edu/): Weller, K. (2009). Ontologien: Stand und Entwicklung der Semantik für
das World Wide Web. LIBREAS - Library Ideas, 5(2/15).
• Folie 28: Völkel, M., Krötzsch, M., Vrandecic, D., Haller, H., & Studer, R. (2006). Semantic Wikipedia. In Proceedings of the
15th International Conference on World Wide Web (pp. 585–594). New York: ACM.
• Folie 30, oben links: http://www.drjost.ch/162,0,beispiele-gruppe-2,index,0.php, unten links:
http://www.welt.de/wissenschaft/medizin/article3017482/Arbeit-im-Grossraumbuero-macht-krank.html, oben rechts:
http://www.flickr.com/photos/molamoni/754750979/, unten rechts: http://www.core77.com/corehome/2005/04/i-am-stuck-on-
post-its-cuz-post-its.html
• Folie 31, TagCare, Screenshot des Prototyps, Dittmann, C., Dittmann, M., Peters, I., & Weller, K. (2009). Persönliches Tag
Gardening mit tagCare. In M. Ockenfeld (Ed.), Generation international - die Zukunft von Information, Wissenschaft und
Profession. Proceedings der 31. Online-Tagung der DGI, Frankfurt a.M., Germany (pp. 117-128). Frankfurt am Main: DGI .
• Folie 32: Tag cloud of the user„MarmaladeToday‟s“ for 1.157 bookmarks. Source: del.icio.us (5.03.2008).
• Folie 33: Hintergrund: Flickr Tag Cloud, www.flickr.com.
• Folie 34: Peters, I., & Weller, K. (2008). Tag Gardening for Folksonomy Enrichment and Maintenance.Webology, 5(3).
• Folie 35: Weller, K. (2010). Knowledge Representation in the Social Semantic Web. (Knowledge and Information, Vol. 3). De
Gruyter, Saur: Berlin.
• Folie 36 bis Folie 40: siehe Quellenangaben auf den Folien.
• Folie 42, Foto: Katrin Weller.