Der Supermarkt Eine beispielhafte Erklärung für die fünf

Der Supermarkt: Eine beispielhafte Erklärung für die fünf untersten Schichten des Semantic Web Protocol Stack Nicola Henze

Semantic Web: Basic Idea Idee: Zugriff auf Informationen und deren Kontext und Beziehungen (Links) so verfügbar zu machen, das sie effektiver gefunden, verarbeitet, wiederverwendet werden können. maschinenlesbare (prozessierbare) Bedeutung der Inhalte einfach dezentral, d. h. Informationen an die Inhalte gebunden "The Semantic Web is an extension of the current web in which information is given well- defined meaning, better enabling computers and people to work in cooperation. " – Tim Berners-Lee, James Hendler, Ora Lassila, The Semantic Web, Scientific American, May 2001 „Definition: The Semantic Web is the representation of data on the World Wide Web. It is a collaborative effort led by W 3 C with participation from a large number of researchers and industrial partners. It is based on the Resource Description Framework (RDF), which integrates a variety of applications using XML for syntax and URIs for naming. “ http: //www. w 3. org/2001/sw/

Semantic Web: Protocol Stack

• • • XML: e. Xtensible Markup Language, XML Schema Metasprache für Dokument „Mark-Up“ benutzt – wie HTML – „Tags“ können geschachtelt werden es gibt Elemente, „Things“ / „Objects of Discourse“ und Attribute: Name-Wert-Paare < lecturer name=„N. H. “ phone=„ 0511 76219716“/> DTDs oder XML-Schema: Elemente und Attribute werden festgelegt vgl. EDI: Wenn man sich über die Elemente und deren Attribute einigt, können Dokumente ausgetauscht werden • Query-Languages für XML Achtung: • die Verschachtelung von Tags hat keine Standard-Bedeutung • die „Bedeutung“ der XML-Dokumente ist nicht maschinen-lesbar • Austausch von XML erfordert Einigung auf gemeinsames Vokabular

XML Schema und DTDs im Vergleich DTD <!ELEMENT familiy (person*)> <!ELEMENT person (name)> <!ELEMENT name(#PCDATA)> <!ATTLIST person id ID #REQUIRED mother IDREF #IMPLIED> XML Schema • ausdrucksstärker • Syntax basiert auf XML Wiederverwendung von Schemata • Elemente, Attribute, Datentypen • Erweiterung / Einschränkung von Datentypen <element name=„address“ type=„AType“> zugehöriges XML-Dokument: <compley. Type name=„AType“> <family> <person id= “bob“ mother=“mary“> <sequence> </person> <element name=„street“ type=„string“> </family> <element name=„streetno“ type=„string“>. . . </. . . >

Namespaces • Problem: Wenn zwei Schema A, B dasselbe Element „e“ verwenden, kann der Name „e“ nicht mehr aufgelöst werden • Lösung: Namespaces: Diese legen Gültigkeitsbereich von Namen fest <A: e = „Hallo“/> <B: e =„ 12345“/> • Beispiel: <xsd: schema xmlns: xsd=„http: //www. w 3. org/2000/10/XMLSchema“ version=„ 1. 0“>

„Syntax für Semantic“: RDF – Resource Description Framework • domain-unabhängige Beschreibung von Metadaten • „Resources“: „Things“ • „Properties“: ● ● Spezielle Resources beschreiben Relationen zwischen Resourcen z. B. site-owner, title, written-by, . . . • „Statements“: ● ● „Resource – Property – Value“ Tripel Value: Resource oder Literal • Statements über Statements sind möglich (Reification)

RDF – Resource Description Framework 1. Sicht: als logische Formel: site-owner(„www. kbs. . “, „N. Henze“) 2. Sicht: als Graph (gerichteter, beschrifteter Graph) site-owner 3. Sicht: XML-basierte Syntax <rdf: Description rdf: about=„www. kbs. uni-hannover. de/~henze“> <uni: site-owner> N. Henze </uni: site-owner> </rdf: Description>

Endlich Semantic: RDF – Schema (RDFS) • domain-abhängig • einfache Modellierungssprache ● ● ● Class, Subclass, Property, Sub. Property Mehrfachzuweisungen Einschränkung von Objekten und/oder Wertebereich • RDF ist eine einfache Ontologie-Sprache • Ontologie: >gemeinsame, geteilte Auffassung eines Gebietes< Ontologie: A specification of a representational vocabulary for a shared domain of discourse - definitions of classes, relations, functions, and other objects - is called an ontology. (T. Gruber, 1993)

>Mehr< Ausdrucksfähigkeit: OWL • Mächtigere Ontologiesprache: Einschränkung von Eigenschaften: Kühe essen nur Pflanzen, andere Tiere auch Fleisch ● Kardinalität: ein Mensch hat genau zwei Eltern ● Vereinigung, Schnitt, Komplement von Klassen ● Transitivität, Inverse, • Drei Sprachen: rdfs: Class OWL Full, OWL DL, OWL Lite ● owl: Class rdfs: Resource rdfs: Property owl: Object Property owl: Datatype Property

Beispiel: Im Supermarkt • Markup <-> Etikettierung • XML: Etikett an Ware • XML-Schema: Beschreibung der Etikett-Einträge Wenn sich zwei Parteien über den Aufbau eines Etiketts einigen, können Sie ihre Waren austauschen • RDF: Ware – hat – Etikett, Ware – ist im – Kühlregal Subjekt – Prädikat – Objekt - Sätze • RDF-Schema: Die „Welt der Artikel im Supermarkt“, hierarchisch

Supermarkt – Beispiel: Fortsetzung I • OWL: Die Welt der Artikel im Supermarkt <rdf: RDF xmlns: rdf="http: //www. w 3. org. /1999/02/22 -rdf-syntax-ns# xmlns: rdfs="http: //www. w 3. org/2000/01/rdf-schema# xmlns: daml="http: //www. daml. org(2001/03/daml+oil#> <owl: Class rdf: ID="Milchprodukte"> <rdfs: comment> Die Klasse der Milchprodukte</rdfs: comment> </owl: Class> <owl: Class rdf: ID="Milch" /> <owl: Class rdf: ID="Joghurt" /> <owl: Class rdf: ID="Butter" /> <owl: Class rdf: ID="Frische Milch"/> <owl: Class rdf: ID="Haltbare Milch"> <owl: disjoint. With="Frische Milch"/> </owl: Class>

Supermarkt – Beispiel: Fortsetzung II • Logik: Regeln beschreiben z. B. Prozesse ● ● Alle Waren mit längst abgelaufenem Haltbarkeitsdatum werden vernichtet. Waren mit Haltbarkeitsspanne > 1 Monat und Ablauf des Haltbarkeitsdatum innerhalb der nächsten zwei Tage werden reduziert.

„Die Welt muß bevölkert werden!“ (Shakespeare, Viel Lärm um Nichts). • Personalisierung: der Supermarkt bekommt Kunden ● ● ● Kunden mit Goldnasenkarte erhalten 10% Rabatt auf die Angebote der Woche. Eine Goldnasenkarte erhält, wer pro Woche für mind. 50 € Waren im Supermarkt kauft. Wenn ich Nudeln gekauft habe, werde ich auf ein Sonderangebot für Parmesan aufmerksam gemacht.

http: //park. org/Germany/Hannover/Virtuelle. Welten/ Flohmarkt. html

www. fotos-in-berlin. de/flohmarkt/ flohmarkt. htm www. london. de/htm/ flohmarkt. htm London Hannover Berlin Wien www. vienna. cc/english/ flohmarkt. htm http: //park. org/Germany/Hannover/Virtuelle. Welten/Flohmarkt. html www. mbi. co. at/