OWL-Web Ontology Language
Eine Einführung
Bildquelle: http://www.aifb.unikarlsruhe.de/Lehre/Sommer2005/SemTech/stuff/1
Spree WS 2009/2010
Bildquelle: http://www.db-thueringen.de/
servlets/Derivate Servlet/Derivate9520/OWL_neu.pdf
 Gliederung
Facetten
 Reminder XML/RDF
 Was ist OWL?
 Bausteine von OWL
 Datentypen
 Restrictions
 Logik
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 Reminder
XML: Mit XML kann man MetadatenFacetten
Teilen desselben Dokumentes
hinzufügen (interne Metadaten)
RDF: Mit RDF kann man Metadaten über das Dokument als
alleinstehende Identität schaffen (externe Metadaten)
Schlüsselelement von RDF sind Triple
Property / Assoziation
Online:#Beate
Ressource als URI
Online:#Meike
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Objekt als Wert
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 Was ist OWL?
Facetten
Standardsprache zur Erstellung von Ontologien, mit
der im Semantic Web Informationen repräsentiert
werden können
W3C Recommendation seit 2004
Code soll von Software-Agenten verstanden werden
und ist für Menschen lesbar aber schwer editierbar, da
die Darstellung linear ist
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 Bausteine von OWL?
Facetten

Syntax / Dokumentaufbau

Klassen (concepts)

Eigenschaften/ Attribute (properties)

Instanzen (class individuals)
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
Aufbau OWLOntologie-Dokument
Header
XML Deklaration und RDF Start Tag
<?xml version="1.0"?>
<rdf:RDF
Namespacedeklarationen
>
Ontologie-Element
Informationen über die Version
OWL-Dokumente
können in XML und
RDF dargestellt
(serialisiert) werden.
Importierte Elemente
Body
Aussagen über Klassen,
Eigenschaften und Individuen
Footer
RDF-Endtag
</rdf:RDF>
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 Bausteine : Klassen
Was sind Facetten?
Grundkonzepte einer Domain sind benannte (named
classes) Klassen.
<owl:Class rdf:ID="DeepPanBase">
<owl:disjointWith>
<owl:Class rdf:ID="ThinAndCrispyBase"/>
</owl:disjointWith>
<rdfs:subClassOf>
<owl:Class rdf:ID="PizzaBase"/>
</rdfs:subClassOf>
<rdfs:label xml:lang="pt">BaseEspessa</rdfs:label>
</owl:Class>
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 Bautsteine : Instanzen
Was sind Facetten?
Instanzen sind individuelle Mitglieder einer Klasse
<owl:Thing rdf:ID="CentralCoastRegion" />
Ist gleichbedeutend mit
<owl:Thing rdf:about="#CentralCoastRegion"> <rdf:type
rdf:resource="#Region"/> </owl:Thing>
<rdf:Description rdf:about="#Oysters">
<name rdf:datatype="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#string">Oysters</name>
<rdf:type rdf:resource="#Shellfish"/>
</rdf:Description>
Im Beispiel oben drücken wir aus, dass „Oysters“ vom Datentyp String sind
und Mitglieder der Klasse Shellfish.
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 Bausteine : Eigenschaften
Facettenklassifikation
Eigenschaften/Properties erlauben es Aussagen über Klassen und
ihre Mitglieder und über Instanzen zu machen.
In OWL können Eigenschaften ebenfalls Eigenschaften haben
(„property characteristics“ – Eigenschaftscharakteristiken).
Man unterscheidet Objekteigenschaften und
Datentypeneigenschaften
Für jede Property können Domain und Range festgelegt werden
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 Datentypen Eigenschaften
Facettenklassifikation
OWL unterstützt die meisten der in XML-Schema enthaltenen
Datentypen plus rdfs:Literal
Alle OWL-Reasoner müssen xsd:integer und xsd:stringDatentypen unterstützten.
Beispiele:
xsd:string; xsd:boolean; xsd:decimal
xsd:integer
xsd:hexBinary
xsd:time
xsd:language
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 Property Eigenschaften
Facettenklassifikation
TransitiveProperty
SymmetricProperty
FunctionalProperty
InverseOf
InverseFunctionalProperty
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 Eigenschaften / Properties : Codebeispiel
Was sind Facetten?
<owl:ObjectProperty rdf:ID="isToppingOf">
<rdfs:domain rdf:resource="#PizzaTopping"/>
<owl:inverseOf>
<owl:ObjectProperty rdf:about="#hasTopping"/>
</owl:inverseOf>
<rdfs:range rdf:resource="#Pizza"/>
<rdfs:subPropertyOf>
<owl:TransitiveProperty rdf:ID="isIngredientOf"/>
</rdfs:subPropertyOf>
</owl:ObjectProperty>
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 Einschränkungen (Restrictions) von Eigenschaften
Was sind Facetten?
value constraints (Quantifizierer)
schränken die Range der Property ein
- owl:allValuesFrom
- owl:someValuesFrom
- owl:hasValue
(alle)
(mindestens eine)
(genauer Wert)
cardinality constraints (Kardinalität)
schränken die Anzahl von Values ein, die eine Property
haben kann.
- owl:maxCardinality
- owl:minCardinality
- owl:Cardinality
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(obere Grenze der Anzahl)
(untere Grenze der Anzahl)
(exakte Anzahl)
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 Restrictions
Was sind Facetten?
<owl:Class rdf:ID="CajunSpiceTopping">
<rdfs:subClassOf>
<owl:Class rdf:about="#HerbSpiceTopping"/>
</rdfs:subClassOf>
<rdfs:subClassOf>
<owl:Restriction>
<owl:onProperty>
<owl:FunctionalProperty rdf:ID="hasSpiciness"/>
</owl:onProperty>
<owl:someValuesFrom>
<owl:Class rdf:ID="Hot"/>
</owl:someValuesFrom>
</owl:Restriction>
</rdfs:subClassOf>
<owl:disjointWith>
<owl:Class rdf:ID="RosemaryTopping"/>
</owl:disjointWith>
<rdfs:label xml:lang="pt">CoberturaDeCajun</rdfs:label>
</owl:Class>
Für die Klasse „Cajun Spice Topping“ gilt, dass die Eigenschaft „hasSpiciness“
mindestens einen Wert aus der Klasse „Hot“ haben muss.
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 Logik
Was sind Facetten?
OWL kann Klassen logisch kombinieren
Vereinigung /
Durchschnitt /
Komplement /
logisches ODER (unionOf)
logisches UND (intersectionOf)
logisches NICHT (complementOf)
<owl:Class rdf:ID="Fruit">
<owl:unionOf rdf:parseType="Collection">
<owl:Class rdf:about="#SweetFruit" />
<owl:Class rdf:about="#NonSweetFruit" />
</owl:unionOf>
</owl:Class>
Die Klasse „Fruit“ umfasst die beiden Klassen „SweetFruit“ und
„NonSweetFruit“
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 Testfrage: OWL Skript interpretieren
Aufgabe
Welche Schlussfolderung / Inferenz lässt sich aus diesen
Statements für Südfrüchte ziehen?
<owl:Class rdf:ID=„Südfrüchte">
<rdfs:subClassOf rdf:resource=„Früchte“>
</owl:Class>
<owl:Class rdf:ID=„Früchte">
<rdfs:subClassOf rdf:resource=„Vegetarischer_Belag “>
</owl:Class>
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 Quellen und weiterführende Ressourcen
Quellen / Ressourcen
Protégé OWL Library
Protégé Wiki: Protégé OWL Library. Online:
http://protegewiki.stanford.edu/index.php/Protege_Ontology_Library#OWL_ontologies
W3C 2004
W3C: OWL Web Ontology Language Guide. W3C Recommendation 10 February 2004.
Online: http://www.w3.org/TR/owl-guide/
W3C 2009
W3C: OWL 2 Web Ontology Language. Guide. W3C Recommendation 27 October 2009.
Online:
http://www.w3.org/TR/2009/REC-owl2-overview-20091027/10
W3C 2004 (deutsch)
OWL Web Ontology Language Overview. Deutsche Übersetzung. Version 1.1
2004/11/01. Online: http://www.semaweb.org/dokumente/w3/TR/2004/REC-owl-features20040210-DE.html
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