„Dub“ ist ein Unterkonzept des Musikstils „House“ [Ishkur06],besitzt selbst die Unterkonzepte 1 und 2, wird auf elektronischem Weg erzeugt und besitzt ungefähr 80 Beats pro Minute.

Im Folgenden soll kurz gezeigt werden, wie mit Hilfe von Ontologien beispielsweise ein Wissensbereich für elektronische Musik greifbar und entscheidbar abgebildet werden kann.

Eine Ontologie als subjektive Sicht auf einen gegebenen Anwendungsbereich, besteht dabei aus Konzepten, wie „Dub“, „House“ oder „BeatsPerMinute“, sowie den dazwischenliegenden Verbindungen.




Ontologien

„Dub“ ist ein Unterkonzept des Musikstils „House“ [Ishkur06],besitzt selbst die Unterkonzepte 1 und 2, wird auf elektronischem Weg erzeugt und besitzt ungefähr 80 Beats pro Minute.

Im Folgenden soll kurz gezeigt werden, wie mit Hilfe von Ontologien beispielsweise ein Wissensbereich für elektronische Musik greifbar und entscheidbar abgebildet werden kann.

Eine Ontologie als subjektive Sicht auf einen gegebenen Anwendungsbereich, besteht dabei aus Konzepten, wie „Dub“, „House“ oder „BeatsPerMinute“, sowie den dazwischenliegenden Verbindungen.




Ontologien

„Dub“ ist ein Unterkonzept des Musikstils „House“ [Ishkur06],besitzt selbst die Unterkonzepte 1 und 2, wird auf elektronischem Weg erzeugt und besitzt ungefähr 80 Beats pro Minute.

Im Folgenden soll kurz gezeigt werden, wie mit Hilfe von Ontologien beispielsweise ein Wissensbereich für elektronische Musik greifbar und entscheidbar abgebildet werden kann.

Eine Ontologie als subjektive Sicht auf einen gegebenen Anwendungsbereich, besteht dabei aus Konzepten, wie „Dub“, „House“ oder „BeatsPerMinute“, sowie den dazwischenliegenden Verbindungen.




Ontologien

„Dub“ ist ein Unterkonzept des Musikstils „House“ [Ishkur06],besitzt selbst die Unterkonzepte 1 und 2, wird auf elektronischem Weg erzeugt und besitzt ungefähr 80 Beats pro Minute.

Im Folgenden soll kurz gezeigt werden, wie mit Hilfe von Ontologien beispielsweise ein Wissensbereich für elektronische Musik greifbar und entscheidbar abgebildet werden kann.

Eine Ontologie als subjektive Sicht auf einen gegebenen Anwendungsbereich, besteht dabei aus Konzepten, wie „Dub“, „House“ oder „BeatsPerMinute“, sowie den dazwischenliegenden Verbindungen.




Ontologien

„Dub“ ist ein Unterkonzept des Musikstils „House“ [Ishkur06],besitzt selbst die Unterkonzepte 1 und 2, wird auf elektronischem Weg erzeugt und besitzt ungefähr 80 Beats pro Minute.

Im Folgenden soll kurz gezeigt werden, wie mit Hilfe von Ontologien beispielsweise ein Wissensbereich für elektronische Musik greifbar und entscheidbar abgebildet werden kann.

Eine Ontologie als subjektive Sicht auf einen gegebenen Anwendungsbereich, besteht dabei aus Konzepten, wie „Dub“, „House“ oder „BeatsPerMinute“, sowie den dazwischenliegenden Verbindungen.




Ontologien

„Dub“ ist ein Unterkonzept des Musikstils „House“ [Ishkur06],besitzt selbst die Unterkonzepte 1 und 2, wird auf elektronischem Weg erzeugt und besitzt ungefähr 80 Beats pro Minute.

Im Folgenden soll kurz gezeigt werden, wie mit Hilfe von Ontologien beispielsweise ein Wissensbereich für elektronische Musik greifbar und entscheidbar abgebildet werden kann.

Eine Ontologie als subjektive Sicht auf einen gegebenen Anwendungsbereich, besteht dabei aus Konzepten, wie „Dub“, „House“ oder „BeatsPerMinute“, sowie den dazwischenliegenden Verbindungen.




Ontologien




Ontologien gliedern Informationen nach untereinander verknüpften Konzepten und nutzen dadurch komplexe Zusammenhänge optimal aus. Sie sind aus einer Anzahl von Konzepten („House“), Rollen (Tanzmusik, ...), Eigenschaften („Beats per Minute“) und Individuen (der einzelne Titel) innerhalb eines gegebenen Anwendungsbereich, es einer Anwendungsdomäne, aufgebaut. Dieser Themenbereich, welcher spezielle Erfordernisse definiert, bildet die Grundlage für eine Klassifizierungsordnung durch Ontologien, wodurch diese keine objektiven Gegebenheiten der realen Welt abbilden.

Ontologien besitzen im Gegensatz zu Datenbanken formale Beschreibungen ihrer Daten sowie Regeln über deren Zusammenhang. Sie erlauben es, Rückschlüsse aus den vorhanden Daten zu ziehen [Kramer06], Widersprüche zu erkennen sowie fehlendes Wissen aus dem Vorhandenen durch Inferenz und logisches Schließen zu ergänzen - „Ontology Learning“.

Der Typ der „Lightweight-Ontologie“ besteht aus Konzepten, Taxonomien, Beziehungen zwischen Konzepten und Eigenschaften, welche diese beschreiben. Der zweite Typ, die sogenannten „Heavyweight-Ontologien“ besitzen zusätzlich Axiome und Einschränkungen, wodurch die beabsichtigte Bedeutung einzelner Aussagen innerhalb der Ontologie klarer werden.

Beide Ontologien selbst bestehen aus einer Konzept- und einer Instanzen-Schicht.

Die Konzept-Schicht, auch T-Box genannt, besitzt Konzepte (durch Ellipsen dargestellt) und Relationen (durch Pfeile zwischen den Ellipsen verdeutlicht). Relationen verbinden zwei Konzepte miteinander und schränken diese gleichzeitig ein. Relationen können inverse Beziehungen zueinander besitzen („A erstellt B“ - „B wurde erstellt von A“), was weitere Logik in die Ontologie integriert.

Konzepte besitzen UnterKonzepte, sie können vererbt werden, (ein dicker Pfeil kennzeichnet die Vererbung) die ursprünglichen Relationseigenschaften bleiben dabei erhalten, können jedoch erweitert werden.. Relationen können dabei ebenfalls vererbt werden („A erhält B“==> „A ' produziert B'“). Instanzen einer Ontologie werden mit Hilfe eines einmaligen Ressourcennamens der Instanz dargestellt. Im Semantischen Web wird eine URI zur Kennzeichnung verwendet.

Mit einer gegebenen Ontologie wird ein Reasoner genutzt, um Anfragen zu beantworten. Die meisten Anfragen beziehen sich dabei auf die Instanz-Schicht, dem erweiterten Wissen oder auch „A-Box“ der Wissensbasis in Deskriptionslogik (DL-KB), wobei der Schwerpunkt der meisten Abfragen der Instanz-Check oder die Verallgemeinerung darstellen. Also beispielsweise ob ein Individuum ein Mitglied einer bestimmten Klasse ist.

Folgend sollen nun die zwei am weitesten verbreiteten, formalen Sprachen zur Beschreibung von Ontologien vorgestellt werden. Sowohl RDF-Schema als auch die Ontology Web Language sind Spezifikationen des W3-Konsortiums und bauen auf Tim Berner Lee's Idee des Semantic Web auf.

Das RDF-Modell besteht aus den drei Objekttypen: Ressourcen, Eigenschaftselementen und Objekten. Jeweils eine Ressource, eine Eigenschaft und ein Objekt bilden zusammen ein so genanntes RDF-Tripel. Durch dieses, es ist vergleichbar dem Satzbau aus Subjekt-Prädikat-Objekt, kann eine Aussage über ein bestimmtes Objekt innerhalb einer Domäne getätigt werden, ein Statement. Eine beliebige Anzahl an Tripeln aus Subjekten, Prädikaten und Objekten wird als Sammlung von Statements bezeichnet.

• Ressourcen (Subjekte) stellen alle die Dinge dar, welche durch RDF-Ausdrücke beschrieben werden. Jede Ressource benötigt dabei eine eindeutige Bezeichnung, welche i.A. durch Angabe eine URI gelöst wird.
• Eigenschaften/Prädikate erläutern das Subjekt näher, indem es eine Tätigkeit ausdrückt. Weiterhin stellt es einen Bezug zum Objekt her, verbindet eine Ressource mit einem Objekt.
• Objekte beschreiben den Wert eines Prädikats. Es existieren mehrere Möglichkeiten zur Darstellung von Objekten: Literale als einfachste Art, Ressourcen oder eine leere Ressource.
• Ressourcen verweisen auf weitere Ressourcen, beispielsweise um Redundanzen zu vermeiden
• Leere Knoten interpretieren noch nicht existierende oder namenlose Ressourcen
• Literale enthalten feste Werte.

RDF(S) ist, wie auch RDF, eine W3C-Empfehlung und stellt das Konzept einer Ontologie im RDF-Format dar. Es definiert das Vokabular für eine bestimmte Domäne und repräsentiert die in der Domäne vorkommende Ressourcen, ihre Eigenschaften und Relationen untereinander. Es basiert auf einem mengentheoretischen Klassenmodell und ist für leichtgewichtige Ontologien geeignet.

RDF-S kann Klassen und Eigenschaften darstellen. Class legt als Klassenkonzept ein abstraktes Objekt fest und dient in Verbindung mit rdf:type zur Erzeugung von Instanzen. Jede Entität in einem RDF-Modell ist eine Instanz der Klasse Resource. Property stellt die Basisklasse für Eigenschaften dar und ist eine Unterklasse von Resource. Literal ist die Klasse für Literalwerte, also Zeichenketten etc.

Als Eigenschaften können subClassOf als transitive Eigenschaft zur Festlegung von Vererbungshierarchien von Klassen, subPropertyOf als transitive Eigenschaft zur Festlegung von Vererbungshierarchien von Eigenschaften, domain für den Anwendungsbereich einer Eigenschaft in Bezug auf eine Klasse sowie range für den Wertebereich einer Eigenschaft vergeben werden.

Da in RDFS die Eigenschaften per se unabhängig von den Klassen definiert werden, muss mit domain festgelegt werden, für welche Klassen eine Eigenschaft sinnvoll ist.

OWL, ebenfalls eine Spezifikation des W3C, ist eine formale Beschreibungssprache zum Erstellen, Publizieren und Verteilen von Ontologien, welche um die Mengentheorie erweitert wurde. Ziel ist die Beschreibung der unter [Ontologien] vorgestellten Termen und deren Beziehungen einer Domäne, so daß Software-Agenten ihre Bedeutung verarbeiten und verstehen können.

OWL besteht aus dem RDF-Syntax und DAML-OIL, wobei es insgesamt mächtiger als RDF-Schema ist und damit näher an der Prädikatenlogik liegt.

OWL wurde in 3 Unterbereiche geteilt:

OWL Lite

stellt eine einfach zu implementierende Untermenge für die Erschaffung einfacher Taxonomien dar.

OWL DL

besitzt die Mächtigkeit einer Beschreibungssprache, ist einer Untermenge der Prädikatenlogik 1.Stufe äquivalent. Besitzt dennoch div. Einschränkungen, um die Abbildbarkeit auf diese Logik zu gewährleisten.

OWL Full

besitzt keinerlei Einschränkungen, dadurch unterscheidbar, aber ermöglicht prädikatenlogische Ausdrücke höheren Grades.

Ein OWL-Dokument besteht ebenfalls aus Klassen, deren Eigenschaften und Instanzen. Für die ontologische Anpassung unter Xcerpt kommt OWL-Lite zum Einsatz.

Ontologien gliedern Informationen nach untereinander verknüpften Konzepten und nutzen dadurch komplexe Zusammenhänge optimal aus. Sie sind aus einer Anzahl von Konzepten („House“), Rollen (Tanzmusik, ...), Eigenschaften („Beats per Minute“) und Individuen (der einzelne Titel) innerhalb eines gegebenen Anwendungsbereich, es einer Anwendungsdomäne, aufgebaut. Dieser Themenbereich, welcher spezielle Erfordernisse definiert, bildet die Grundlage für eine Klassifizierungsordnung durch Ontologien, wodurch diese keine objektiven Gegebenheiten der realen Welt abbilden.

Ontologien besitzen im Gegensatz zu Datenbanken formale Beschreibungen ihrer Daten sowie Regeln über deren Zusammenhang. Sie erlauben es, Rückschlüsse aus den vorhanden Daten zu ziehen [Kramer06], Widersprüche zu erkennen sowie fehlendes Wissen aus dem Vorhandenen durch Inferenz und logisches Schließen zu ergänzen - „Ontology Learning“.

Der Typ der „Lightweight-Ontologie“ besteht aus Konzepten, Taxonomien, Beziehungen zwischen Konzepten und Eigenschaften, welche diese beschreiben. Der zweite Typ, die sogenannten „Heavyweight-Ontologien“ besitzen zusätzlich Axiome und Einschränkungen, wodurch die beabsichtigte Bedeutung einzelner Aussagen innerhalb der Ontologie klarer werden.

Beide Ontologien selbst bestehen aus einer Konzept- und einer Instanzen-Schicht.

Konzeptschicht

Die Konzept-Schicht, auch T-Box genannt, besitzt Konzepte (durch Ellipsen dargestellt) und Relationen (durch Pfeile zwischen den Ellipsen verdeutlicht). Relationen verbinden zwei Konzepte miteinander und schränken diese gleichzeitig ein. Relationen können inverse Beziehungen zueinander besitzen („A erstellt B“ - „B wurde erstellt von A“), was weitere Logik in die Ontologie integriert.

Konzepte besitzen UnterKonzepte, sie können vererbt werden, (ein dicker Pfeil kennzeichnet die Vererbung) die ursprünglichen Relationseigenschaften bleiben dabei erhalten, können jedoch erweitert werden.. Relationen können dabei ebenfalls vererbt werden („A erhält B“==> „A ' produziert B'“). Instanzen einer Ontologie werden mit Hilfe eines einmaligen Ressourcennamens der Instanz dargestellt. Im Semantischen Web wird eine URI zur Kennzeichnung verwendet.

Instanzschicht

Mit einer gegebenen Ontologie wird ein Reasoner genutzt, um Anfragen zu beantworten. Die meisten Anfragen beziehen sich dabei auf die Instanz-Schicht, dem erweiterten Wissen oder auch „A-Box“ der Wissensbasis in Deskriptionslogik (DL-KB), wobei der Schwerpunkt der meisten Abfragen der Instanz-Check oder die Verallgemeinerung darstellen. Also beispielsweise ob ein Individuum ein Mitglied einer bestimmten Klasse ist.

Formate

Folgend sollen nun die zwei am weitesten verbreiteten, formalen Sprachen zur Beschreibung von Ontologien vorgestellt werden. Sowohl RDF-Schema als auch die Ontology Web Language sind Spezifikationen des W3-Konsortiums und bauen auf Tim Berner Lee's Idee des Semantic Web auf.

Ressource-Description Framework

Das RDF-Modell besteht aus den drei Objekttypen: Ressourcen, Eigenschaftselementen und Objekten. Jeweils eine Ressource, eine Eigenschaft und ein Objekt bilden zusammen ein so genanntes RDF-Tripel. Durch dieses, es ist vergleichbar dem Satzbau aus Subjekt-Prädikat-Objekt, kann eine Aussage über ein bestimmtes Objekt innerhalb einer Domäne getätigt werden, ein Statement. Eine beliebige Anzahl an Tripeln aus Subjekten, Prädikaten und Objekten wird als Sammlung von Statements bezeichnet.

• Ressourcen (Subjekte) stellen alle die Dinge dar, welche durch RDF-Ausdrücke beschrieben werden. Jede Ressource benötigt dabei eine eindeutige Bezeichnung, welche i.A. durch Angabe eine URI gelöst wird.
• Eigenschaften/Prädikate erläutern das Subjekt näher, indem es eine Tätigkeit ausdrückt. Weiterhin stellt es einen Bezug zum Objekt her, verbindet eine Ressource mit einem Objekt.
• Objekte beschreiben den Wert eines Prädikats. Es existieren mehrere Möglichkeiten zur Darstellung von Objekten: Literale als einfachste Art, Ressourcen oder eine leere Ressource.
• Ressourcen verweisen auf weitere Ressourcen, beispielsweise um Redundanzen zu vermeiden
• Leere Knoten interpretieren noch nicht existierende oder namenlose Ressourcen
• Literale enthalten feste Werte.

RDF-Schema

RDF(S) ist, wie auch RDF, eine W3C-Empfehlung und stellt das Konzept einer Ontologie im RDF-Format dar. Es definiert das Vokabular für eine bestimmte Domäne und repräsentiert die in der Domäne vorkommende Ressourcen, ihre Eigenschaften und Relationen untereinander. Es basiert auf einem mengentheoretischen Klassenmodell und ist für leichtgewichtige Ontologien geeignet.

RDF-S kann Klassen und Eigenschaften darstellen. Class legt als Klassenkonzept ein abstraktes Objekt fest und dient in Verbindung mit rdf:type zur Erzeugung von Instanzen. Jede Entität in einem RDF-Modell ist eine Instanz der Klasse Resource. Property stellt die Basisklasse für Eigenschaften dar und ist eine Unterklasse von Resource. Literal ist die Klasse für Literalwerte, also Zeichenketten etc.

Als Eigenschaften können subClassOf als transitive Eigenschaft zur Festlegung von Vererbungshierarchien von Klassen, subPropertyOf als transitive Eigenschaft zur Festlegung von Vererbungshierarchien von Eigenschaften, domain für den Anwendungsbereich einer Eigenschaft in Bezug auf eine Klasse sowie range für den Wertebereich einer Eigenschaft vergeben werden.

Da in RDFS die Eigenschaften per se unabhängig von den Klassen definiert werden, muss mit domain festgelegt werden, für welche Klassen eine Eigenschaft sinnvoll ist.

Ontology Web Language

OWL, ebenfalls eine Spezifikation des W3C, ist eine formale Beschreibungssprache zum Erstellen, Publizieren und Verteilen von Ontologien, welche um die Mengentheorie erweitert wurde. Ziel ist die Beschreibung der unter [Ontologien] vorgestellten Termen und deren Beziehungen einer Domäne, so daß Software-Agenten ihre Bedeutung verarbeiten und verstehen können.

OWL besteht aus dem RDF-Syntax und DAML-OIL, wobei es insgesamt mächtiger als RDF-Schema ist und damit näher an der Prädikatenlogik liegt.

OWL wurde in 3 Unterbereiche geteilt:

OWL Lite

stellt eine einfach zu implementierende Untermenge für die Erschaffung einfacher Taxonomien dar.

OWL DL

besitzt die Mächtigkeit einer Beschreibungssprache, ist einer Untermenge der Prädikatenlogik 1.Stufe äquivalent. Besitzt dennoch div. Einschränkungen, um die Abbildbarkeit auf diese Logik zu gewährleisten.

OWL Full

besitzt keinerlei Einschränkungen, dadurch unterscheidbar, aber ermöglicht prädikatenlogische Ausdrücke höheren Grades.

Ein OWL-Dokument besteht ebenfalls aus Klassen, deren Eigenschaften und Instanzen. Für die ontologische Anpassung unter Xcerpt kommt OWL-Lite zum Einsatz.

Ontologien gliedern Informationen nach untereinander verknüpften Konzepten und nutzen dadurch komplexe Zusammenhänge optimal aus. Sie sind aus einer Anzahl von Konzepten („House“), Rollen (Tanzmusik, ...), Eigenschaften („Beats per Minute“) und Individuen (der einzelne Titel) innerhalb eines gegebenen Anwendungsbereich, es einer Anwendungsdomäne, aufgebaut. Dieser Themenbereich, welcher spezielle Erfordernisse definiert, bildet die Grundlage für eine Klassifizierungsordnung durch Ontologien, wodurch diese keine objektiven Gegebenheiten der realen Welt abbilden.

Ontologien besitzen im Gegensatz zu Datenbanken formale Beschreibungen ihrer Daten sowie Regeln über deren Zusammenhang. Sie erlauben es, Rückschlüsse aus den vorhanden Daten zu ziehen [Kramer06], Widersprüche zu erkennen sowie fehlendes Wissen aus dem Vorhandenen durch Inferenz und logisches Schließen zu ergänzen - „Ontology Learning“.

Der Typ der „Lightweight-Ontologie“ besteht aus Konzepten, Taxonomien, Beziehungen zwischen Konzepten und Eigenschaften, welche diese beschreiben. Der zweite Typ, die sogenannten „Heavyweight-Ontologien“ besitzen zusätzlich Axiome und Einschränkungen, wodurch die beabsichtigte Bedeutung einzelner Aussagen innerhalb der Ontologie klarer werden.

Beide Ontologien selbst bestehen aus einer Konzept- und einer Instanzen-Schicht.

Konzeptschicht

Die Konzept-Schicht, auch T-Box genannt, besitzt Konzepte (durch Ellipsen dargestellt) und Relationen (durch Pfeile zwischen den Ellipsen verdeutlicht). Relationen verbinden zwei Konzepte miteinander und schränken diese gleichzeitig ein. Relationen können inverse Beziehungen zueinander besitzen („A erstellt B“ - „B wurde erstellt von A“), was weitere Logik in die Ontologie integriert.

Konzepte besitzen UnterKonzepte, sie können vererbt werden, (ein dicker Pfeil kennzeichnet die Vererbung) die ursprünglichen Relationseigenschaften bleiben dabei erhalten, können jedoch erweitert werden.. Relationen können dabei ebenfalls vererbt werden („A erhält B“==> „A ' produziert B'“). Instanzen einer Ontologie werden mit Hilfe eines einmaligen Ressourcennamens der Instanz dargestellt. Im Semantischen Web wird eine URI zur Kennzeichnung verwendet.

Instanzschicht

Mit einer gegebenen Ontologie wird ein Reasoner genutzt, um Anfragen zu beantworten. Die meisten Anfragen beziehen sich dabei auf die Instanz-Schicht, dem erweiterten Wissen oder auch „A-Box“ der Wissensbasis in Deskriptionslogik (DL-KB), wobei der Schwerpunkt der meisten Abfragen der Instanz-Check oder die Verallgemeinerung darstellen. Also beispielsweise ob ein Individuum ein Mitglied einer bestimmten Klasse ist.

Formate

Folgend sollen nun die zwei am weitesten verbreiteten, formalen Sprachen zur Beschreibung von Ontologien vorgestellt werden. Sowohl RDF-Schema als auch die Ontology Web Language sind Spezifikationen des W3-Konsortiums und bauen auf Tim Berner Lee's Idee des Semantic Web auf.

Ressource-Description Framework

Das RDF-Modell besteht aus den drei Objekttypen: Ressourcen, Eigenschaftselementen und Objekten. Jeweils eine Ressource, eine Eigenschaft und ein Objekt bilden zusammen ein so genanntes RDF-Tripel. Durch dieses, es ist vergleichbar dem Satzbau aus Subjekt-Prädikat-Objekt, kann eine Aussage über ein bestimmtes Objekt innerhalb einer Domäne getätigt werden, ein Statement. Eine beliebige Anzahl an Tripeln aus Subjekten, Prädikaten und Objekten wird als Sammlung von Statements bezeichnet.

• Ressourcen (Subjekte) stellen alle die Dinge dar, welche durch RDF-Ausdrücke beschrieben werden. Jede Ressource benötigt dabei eine eindeutige Bezeichnung, welche i.A. durch Angabe eine URI gelöst wird.
• Eigenschaften/Prädikate erläutern das Subjekt näher, indem es eine Tätigkeit ausdrückt. Weiterhin stellt es einen Bezug zum Objekt her, verbindet eine Ressource mit einem Objekt.
• Objekte beschreiben den Wert eines Prädikats. Es existieren mehrere Möglichkeiten zur Darstellung von Objekten: Literale als einfachste Art, Ressourcen oder eine leere Ressource.
• Ressourcen verweisen auf weitere Ressourcen, beispielsweise um Redundanzen zu vermeiden
• Leere Knoten interpretieren noch nicht existierende oder namenlose Ressourcen
• Literale enthalten feste Werte.

RDF-Schema

RDF(S) ist, wie auch RDF, eine W3C-Empfehlung und stellt das Konzept einer Ontologie im RDF-Format dar. Es definiert das Vokabular für eine bestimmte Domäne und repräsentiert die in der Domäne vorkommende Ressourcen, ihre Eigenschaften und Relationen untereinander. Es basiert auf einem mengentheoretischen Klassenmodell und ist für leichtgewichtige Ontologien geeignet.

RDF-S kann Klassen und Eigenschaften darstellen. Class legt als Klassenkonzept ein abstraktes Objekt fest und dient in Verbindung mit rdf:type zur Erzeugung von Instanzen. Jede Entität in einem RDF-Modell ist eine Instanz der Klasse Resource. Property stellt die Basisklasse für Eigenschaften dar und ist eine Unterklasse von Resource. Literal ist die Klasse für Literalwerte, also Zeichenketten etc.

Als Eigenschaften können subClassOf als transitive Eigenschaft zur Festlegung von Vererbungshierarchien von Klassen, subPropertyOf als transitive Eigenschaft zur Festlegung von Vererbungshierarchien von Eigenschaften, domain für den Anwendungsbereich einer Eigenschaft in Bezug auf eine Klasse sowie range für den Wertebereich einer Eigenschaft vergeben werden.

Da in RDFS die Eigenschaften per se unabhängig von den Klassen definiert werden, muss mit domain festgelegt werden, für welche Klassen eine Eigenschaft sinnvoll ist.

Ontology Web Language

OWL, ebenfalls eine Spezifikation des W3C, ist eine formale Beschreibungssprache zum Erstellen, Publizieren und Verteilen von Ontologien, welche um die Mengentheorie erweitert wurde. Ziel ist die Beschreibung der unter [Ontologien] vorgestellten Termen und deren Beziehungen einer Domäne, so daß Software-Agenten ihre Bedeutung verarbeiten und verstehen können.

OWL besteht aus dem RDF-Syntax und DAML-OIL, wobei es insgesamt mächtiger als RDF-Schema ist und damit näher an der Prädikatenlogik liegt.

OWL wurde in 3 Unterbereiche geteilt:

OWL Lite

stellt eine einfach zu implementierende Untermenge für die Erschaffung einfacher Taxonomien dar.

OWL DL

besitzt die Mächtigkeit einer Beschreibungssprache, ist einer Untermenge der Prädikatenlogik 1.Stufe äquivalent. Besitzt dennoch div. Einschränkungen, um die Abbildbarkeit auf diese Logik zu gewährleisten.

OWL Full

besitzt keinerlei Einschränkungen, dadurch unterscheidbar, aber ermöglicht prädikatenlogische Ausdrücke höheren Grades.

Ein OWL-Dokument besteht ebenfalls aus Klassen, deren Eigenschaften und Instanzen. Für die ontologische Anpassung unter Xcerpt kommt OWL-Lite zum Einsatz.

Ontologien gliedern Informationen nach untereinander verknüpften Konzepten und nutzen dadurch komplexe Zusammenhänge optimal aus. Sie sind aus einer Anzahl von Konzepten („House“), Rollen (Tanzmusik, ...), Eigenschaften („Beats per Minute“) und Individuen (der einzelne Titel) innerhalb eines gegebenen Anwendungsbereich, es einer Anwendungsdomäne, aufgebaut. Dieser Themenbereich, welcher spezielle Erfordernisse definiert, bildet die Grundlage für eine Klassifizierungsordnung durch Ontologien, wodurch diese keine objektiven Gegebenheiten der realen Welt abbilden.

Ontologien besitzen im Gegensatz zu Datenbanken formale Beschreibungen ihrer Daten sowie Regeln über deren Zusammenhang. Sie erlauben es, Rückschlüsse aus den vorhanden Daten zu ziehen [Kramer06], Widersprüche zu erkennen sowie fehlendes Wissen aus dem Vorhandenen durch Inferenz und logisches Schließen zu ergänzen - „Ontology Learning“.

Der Typ der „Lightweight-Ontologie“ besteht aus Konzepten, Taxonomien, Beziehungen zwischen Konzepten und Eigenschaften, welche diese beschreiben. Der zweite Typ, die sogenannten „Heavyweight-Ontologien“ besitzen zusätzlich Axiome und Einschränkungen, wodurch die beabsichtigte Bedeutung einzelner Aussagen innerhalb der Ontologie klarer werden.

Beide Ontologien selbst bestehen aus einer Konzept- und einer Instanzen-Schicht.

Konzeptschicht

Die Konzept-Schicht, auch T-Box genannt, besitzt Konzepte (durch Ellipsen dargestellt) und Relationen (durch Pfeile zwischen den Ellipsen verdeutlicht). Relationen verbinden zwei Konzepte miteinander und schränken diese gleichzeitig ein. Relationen können inverse Beziehungen zueinander besitzen („A erstellt B“ - „B wurde erstellt von A“), was weitere Logik in die Ontologie integriert.

Konzepte besitzen UnterKonzepte, sie können vererbt werden, (ein dicker Pfeil kennzeichnet die Vererbung) die ursprünglichen Relationseigenschaften bleiben dabei erhalten, können jedoch erweitert werden.. Relationen können dabei ebenfalls vererbt werden („A erhält B“==> „A ' produziert B'“). Instanzen einer Ontologie werden mit Hilfe eines einmaligen Ressourcennamens der Instanz dargestellt. Im Semantischen Web wird eine URI zur Kennzeichnung verwendet.

Instanzschicht

Mit einer gegebenen Ontologie wird ein Reasoner genutzt, um Anfragen zu beantworten. Die meisten Anfragen beziehen sich dabei auf die Instanz-Schicht, dem erweiterten Wissen oder auch „A-Box“ der Wissensbasis in Deskriptionslogik (DL-KB), wobei der Schwerpunkt der meisten Abfragen der Instanz-Check oder die Verallgemeinerung darstellen. Also beispielsweise ob ein Individuum ein Mitglied einer bestimmten Klasse ist.

Formate

Folgend sollen nun die zwei am weitesten verbreiteten, formalen Sprachen zur Beschreibung von Ontologien vorgestellt werden. Sowohl RDF-Schema als auch die Ontology Web Language sind Spezifikationen des W3-Konsortiums und bauen auf Tim Berner Lee's Idee des Semantic Web auf.

Ressource-Description Framework

Das RDF-Modell besteht aus den drei Objekttypen: Ressourcen, Eigenschaftselementen und Objekten. Jeweils eine Ressource, eine Eigenschaft und ein Objekt bilden zusammen ein so genanntes RDF-Tripel. Durch dieses, es ist vergleichbar dem Satzbau aus Subjekt-Prädikat-Objekt, kann eine Aussage über ein bestimmtes Objekt innerhalb einer Domäne getätigt werden, ein Statement. Eine beliebige Anzahl an Tripeln aus Subjekten, Prädikaten und Objekten wird als Sammlung von Statements bezeichnet.

• Ressourcen (Subjekte) stellen alle die Dinge dar, welche durch RDF-Ausdrücke beschrieben werden. Jede Ressource benötigt dabei eine eindeutige Bezeichnung, welche i.A. durch Angabe eine URI gelöst wird.
• Eigenschaften/Prädikate erläutern das Subjekt näher, indem es eine Tätigkeit ausdrückt. Weiterhin stellt es einen Bezug zum Objekt her, verbindet eine Ressource mit einem Objekt.
• Objekte beschreiben den Wert eines Prädikats. Es existieren mehrere Möglichkeiten zur Darstellung von Objekten: Literale als einfachste Art, Ressourcen oder eine leere Ressource.
• Ressourcen verweisen auf weitere Ressourcen, beispielsweise um Redundanzen zu vermeiden
• Leere Knoten interpretieren noch nicht existierende oder namenlose Ressourcen
• Literale enthalten feste Werte.

RDF-Schema

RDF(S) ist, wie auch RDF, eine W3C-Empfehlung und stellt das Konzept einer Ontologie im RDF-Format dar. Es definiert das Vokabular für eine bestimmte Domäne und repräsentiert die in der Domäne vorkommende Ressourcen, ihre Eigenschaften und Relationen untereinander. Es basiert auf einem mengentheoretischen Klassenmodell und ist für leichtgewichtige Ontologien geeignet.

RDF-S kann Klassen und Eigenschaften darstellen. Class legt als Klassenkonzept ein abstraktes Objekt fest und dient in Verbindung mit rdf:type zur Erzeugung von Instanzen. Jede Entität in einem RDF-Modell ist eine Instanz der Klasse Resource. Property stellt die Basisklasse für Eigenschaften dar und ist eine Unterklasse von Resource. Literal ist die Klasse für Literalwerte, also Zeichenketten etc.

Als Eigenschaften können subClassOf als transitive Eigenschaft zur Festlegung von Vererbungshierarchien von Klassen, subPropertyOf als transitive Eigenschaft zur Festlegung von Vererbungshierarchien von Eigenschaften, domain für den Anwendungsbereich einer Eigenschaft in Bezug auf eine Klasse sowie range für den Wertebereich einer Eigenschaft vergeben werden.

Da in RDFS die Eigenschaften per se unabhängig von den Klassen definiert werden, muss mit domain festgelegt werden, für welche Klassen eine Eigenschaft sinnvoll ist.

Ontology Web Language

OWL, ebenfalls eine Spezifikation des W3C, ist eine formale Beschreibungssprache zum Erstellen, Publizieren und Verteilen von Ontologien, welche um die Mengentheorie erweitert wurde. Ziel ist die Beschreibung der unter [Ontologien] vorgestellten Termen und deren Beziehungen einer Domäne, so daß Software-Agenten ihre Bedeutung verarbeiten und verstehen können.

OWL besteht aus dem RDF-Syntax und DAML-OIL, wobei es insgesamt mächtiger als RDF-Schema ist und damit näher an der Prädikatenlogik liegt.

OWL wurde in 3 Unterbereiche geteilt:

OWL Lite

stellt eine einfach zu implementierende Untermenge für die Erschaffung einfacher Taxonomien dar.

OWL DL

besitzt die Mächtigkeit einer Beschreibungssprache, ist einer Untermenge der Prädikatenlogik 1.Stufe äquivalent. Besitzt dennoch div. Einschränkungen, um die Abbildbarkeit auf diese Logik zu gewährleisten.

OWL Full

besitzt keinerlei Einschränkungen, dadurch unterscheidbar, aber ermöglicht prädikatenlogische Ausdrücke höheren Grades.

Ein OWL-Dokument besteht ebenfalls aus Klassen, deren Eigenschaften und Instanzen. Für die ontologische Anpassung unter Xcerpt kommt OWL-Lite zum Einsatz.

Ontologien gliedern Informationen nach untereinander verknüpften Konzepten und nutzen dadurch komplexe Zusammenhänge optimal aus. Sie sind aus einer Anzahl von Konzepten („House“), Rollen (Tanzmusik, ...), Eigenschaften („Beats per Minute“) und Individuen (der einzelne Titel) innerhalb eines gegebenen Anwendungsbereich, es einer Anwendungsdomäne, aufgebaut. Dieser Themenbereich, welcher spezielle Erfordernisse definiert, bildet die Grundlage für eine Klassifizierungsordnung durch Ontologien, wodurch diese keine objektiven Gegebenheiten der realen Welt abbilden.

Ontologien besitzen im Gegensatz zu Datenbanken formale Beschreibungen ihrer Daten sowie Regeln über deren Zusammenhang. Sie erlauben es, Rückschlüsse aus den vorhanden Daten zu ziehen [Kramer06], Widersprüche zu erkennen sowie fehlendes Wissen aus dem Vorhandenen durch Inferenz und logisches Schließen zu ergänzen - „Ontology Learning“.

Der Typ der „Lightweight-Ontologie“ besteht aus Konzepten, Taxonomien, Beziehungen zwischen Konzepten und Eigenschaften, welche diese beschreiben. Der zweite Typ, die sogenannten „Heavyweight-Ontologien“ besitzen zusätzlich Axiome und Einschränkungen, wodurch die beabsichtigte Bedeutung einzelner Aussagen innerhalb der Ontologie klarer werden.

Beide Ontologien selbst bestehen aus einer Konzept- und einer Instanzen-Schicht.

Konzeptschicht

Die Konzept-Schicht, auch T-Box genannt, besitzt Konzepte (durch Ellipsen dargestellt) und Relationen (durch Pfeile zwischen den Ellipsen verdeutlicht). Relationen verbinden zwei Konzepte miteinander und schränken diese gleichzeitig ein. Relationen können inverse Beziehungen zueinander besitzen („A erstellt B“ - „B wurde erstellt von A“), was weitere Logik in die Ontologie integriert.

Konzepte besitzen UnterKonzepte, sie können vererbt werden, (ein dicker Pfeil kennzeichnet die Vererbung) die ursprünglichen Relationseigenschaften bleiben dabei erhalten, können jedoch erweitert werden.. Relationen können dabei ebenfalls vererbt werden („A erhält B“==> „A ' produziert B'“). Instanzen einer Ontologie werden mit Hilfe eines einmaligen Ressourcennamens der Instanz dargestellt. Im Semantischen Web wird eine URI zur Kennzeichnung verwendet.

Instanzschicht

Mit einer gegebenen Ontologie wird ein Reasoner genutzt, um Anfragen zu beantworten. Die meisten Anfragen beziehen sich dabei auf die Instanz-Schicht, dem erweiterten Wissen oder auch „A-Box“ der Wissensbasis in Deskriptionslogik (DL-KB), wobei der Schwerpunkt der meisten Abfragen der Instanz-Check oder die Verallgemeinerung darstellen. Also beispielsweise ob ein Individuum ein Mitglied einer bestimmten Klasse ist.

Formate

Folgend sollen nun die zwei am weitesten verbreiteten, formalen Sprachen zur Beschreibung von Ontologien vorgestellt werden. Sowohl RDF-Schema als auch die Ontology Web Language sind Spezifikationen des W3-Konsortiums und bauen auf Tim Berner Lee's Idee des Semantic Web auf.

Ressource-Description Framework

Das RDF-Modell besteht aus den drei Objekttypen: Ressourcen, Eigenschaftselementen und Objekten. Jeweils eine Ressource, eine Eigenschaft und ein Objekt bilden zusammen ein so genanntes RDF-Tripel. Durch dieses, es ist vergleichbar dem Satzbau aus Subjekt-Prädikat-Objekt, kann eine Aussage über ein bestimmtes Objekt innerhalb einer Domäne getätigt werden, ein Statement. Eine beliebige Anzahl an Tripeln aus Subjekten, Prädikaten und Objekten wird als Sammlung von Statements bezeichnet.

• Ressourcen (Subjekte) stellen alle die Dinge dar, welche durch RDF-Ausdrücke beschrieben werden. Jede Ressource benötigt dabei eine eindeutige Bezeichnung, welche i.A. durch Angabe eine URI gelöst wird.
• Eigenschaften/Prädikate erläutern das Subjekt näher, indem es eine Tätigkeit ausdrückt. Weiterhin stellt es einen Bezug zum Objekt her, verbindet eine Ressource mit einem Objekt.
• Objekte beschreiben den Wert eines Prädikats. Es existieren mehrere Möglichkeiten zur Darstellung von Objekten: Literale als einfachste Art, Ressourcen oder eine leere Ressource.
• Ressourcen verweisen auf weitere Ressourcen, beispielsweise um Redundanzen zu vermeiden
• Leere Knoten interpretieren noch nicht existierende oder namenlose Ressourcen
• Literale enthalten feste Werte.

RDF-Schema

RDF(S) ist, wie auch RDF, eine W3C-Empfehlung und stellt das Konzept einer Ontologie im RDF-Format dar. Es definiert das Vokabular für eine bestimmte Domäne und repräsentiert die in der Domäne vorkommende Ressourcen, ihre Eigenschaften und Relationen untereinander. Es basiert auf einem mengentheoretischen Klassenmodell und ist für leichtgewichtige Ontologien geeignet.

RDF-S kann Klassen und Eigenschaften darstellen. Class legt als Klassenkonzept ein abstraktes Objekt fest und dient in Verbindung mit rdf:type zur Erzeugung von Instanzen. Jede Entität in einem RDF-Modell ist eine Instanz der Klasse Resource. Property stellt die Basisklasse für Eigenschaften dar und ist eine Unterklasse von Resource. Literal ist die Klasse für Literalwerte, also Zeichenketten etc.

Als Eigenschaften können subClassOf als transitive Eigenschaft zur Festlegung von Vererbungshierarchien von Klassen, subPropertyOf als transitive Eigenschaft zur Festlegung von Vererbungshierarchien von Eigenschaften, domain für den Anwendungsbereich einer Eigenschaft in Bezug auf eine Klasse sowie range für den Wertebereich einer Eigenschaft vergeben werden.

Da in RDFS die Eigenschaften per se unabhängig von den Klassen definiert werden, muss mit domain festgelegt werden, für welche Klassen eine Eigenschaft sinnvoll ist.

Ontology Web Language

OWL, ebenfalls eine Spezifikation des W3C, ist eine formale Beschreibungssprache zum Erstellen, Publizieren und Verteilen von Ontologien, welche um die Mengentheorie erweitert wurde. Ziel ist die Beschreibung der unter [Ontologien] vorgestellten Termen und deren Beziehungen einer Domäne, so daß Software-Agenten ihre Bedeutung verarbeiten und verstehen können.

OWL besteht aus dem RDF-Syntax und DAML-OIL, wobei es insgesamt mächtiger als RDF-Schema ist und damit näher an der Prädikatenlogik liegt.

OWL wurde in 3 Unterbereiche geteilt:

OWL Lite

stellt eine einfach zu implementierende Untermenge für die Erschaffung einfacher Taxonomien dar.

OWL DL

besitzt die Mächtigkeit einer Beschreibungssprache, ist einer Untermenge der Prädikatenlogik 1.Stufe äquivalent. Besitzt dennoch div. Einschränkungen, um die Abbildbarkeit auf diese Logik zu gewährleisten.

OWL Full

besitzt keinerlei Einschränkungen, dadurch unterscheidbar, aber ermöglicht prädikatenlogische Ausdrücke höheren Grades.

Ein OWL-Dokument besteht ebenfalls aus Klassen, deren Eigenschaften und Instanzen. Für die ontologische Anpassung unter Xcerpt kommt OWL-Lite zum Einsatz.

Ontologien gliedern Informationen nach untereinander verknüpften Konzepten und nutzen dadurch komplexe Zusammenhänge optimal aus. Sie sind aus einer Anzahl von Konzepten („House“), Rollen (Tanzmusik, ...), Eigenschaften („Beats per Minute“) und Individuen (der einzelne Titel) innerhalb eines gegebenen Anwendungsbereich, es einer Anwendungsdomäne, aufgebaut. Dieser Themenbereich, welcher spezielle Erfordernisse definiert, bildet die Grundlage für eine Klassifizierungsordnung durch Ontologien, wodurch diese keine objektiven Gegebenheiten der realen Welt abbilden.

Ontologien besitzen im Gegensatz zu Datenbanken formale Beschreibungen ihrer Daten sowie Regeln über deren Zusammenhang. Sie erlauben es, Rückschlüsse aus den vorhanden Daten zu ziehen [Kramer06], Widersprüche zu erkennen sowie fehlendes Wissen aus dem Vorhandenen durch Inferenz und logisches Schließen zu ergänzen - „Ontology Learning“.

Der Typ der „Lightweight-Ontologie“ besteht aus Konzepten, Taxonomien, Beziehungen zwischen Konzepten und Eigenschaften, welche diese beschreiben. Der zweite Typ, die sogenannten „Heavyweight-Ontologien“ besitzen zusätzlich Axiome und Einschränkungen, wodurch die beabsichtigte Bedeutung einzelner Aussagen innerhalb der Ontologie klarer werden.

Beide Ontologien selbst bestehen aus einer Konzept- und einer Instanzen-Schicht.

Konzeptschicht

Die Konzept-Schicht, auch T-Box genannt, besitzt Konzepte (durch Ellipsen dargestellt) und Relationen (durch Pfeile zwischen den Ellipsen verdeutlicht). Relationen verbinden zwei Konzepte miteinander und schränken diese gleichzeitig ein. Relationen können inverse Beziehungen zueinander besitzen („A erstellt B“ - „B wurde erstellt von A“), was weitere Logik in die Ontologie integriert.

Konzepte besitzen UnterKonzepte, sie können vererbt werden, (ein dicker Pfeil kennzeichnet die Vererbung) die ursprünglichen Relationseigenschaften bleiben dabei erhalten, können jedoch erweitert werden.. Relationen können dabei ebenfalls vererbt werden („A erhält B“==> „A ' produziert B'“). Instanzen einer Ontologie werden mit Hilfe eines einmaligen Ressourcennamens der Instanz dargestellt. Im Semantischen Web wird eine URI zur Kennzeichnung verwendet.

Instanzschicht

Mit einer gegebenen Ontologie wird ein Reasoner genutzt, um Anfragen zu beantworten. Die meisten Anfragen beziehen sich dabei auf die Instanz-Schicht, dem erweiterten Wissen oder auch „A-Box“ der Wissensbasis in Deskriptionslogik (DL-KB), wobei der Schwerpunkt der meisten Abfragen der Instanz-Check oder die Verallgemeinerung darstellen. Also beispielsweise ob ein Individuum ein Mitglied einer bestimmten Klasse ist.

Formate

Folgend sollen nun die zwei am weitesten verbreiteten, formalen Sprachen zur Beschreibung von Ontologien vorgestellt werden. Sowohl RDF-Schema als auch die Ontology Web Language sind Spezifikationen des W3-Konsortiums und bauen auf Tim Berner Lee's Idee des Semantic Web auf.

Ressource-Description Framework

Das RDF-Modell besteht aus den drei Objekttypen: Ressourcen, Eigenschaftselementen und Objekten. Jeweils eine Ressource, eine Eigenschaft und ein Objekt bilden zusammen ein so genanntes RDF-Tripel. Durch dieses, es ist vergleichbar dem Satzbau aus Subjekt-Prädikat-Objekt, kann eine Aussage über ein bestimmtes Objekt innerhalb einer Domäne getätigt werden, ein Statement. Eine beliebige Anzahl an Tripeln aus Subjekten, Prädikaten und Objekten wird als Sammlung von Statements bezeichnet.

• Ressourcen (Subjekte) stellen alle die Dinge dar, welche durch RDF-Ausdrücke beschrieben werden. Jede Ressource benötigt dabei eine eindeutige Bezeichnung, welche i.A. durch Angabe eine URI gelöst wird.
• Eigenschaften/Prädikate erläutern das Subjekt näher, indem es eine Tätigkeit ausdrückt. Weiterhin stellt es einen Bezug zum Objekt her, verbindet eine Ressource mit einem Objekt.
• Objekte beschreiben den Wert eines Prädikats. Es existieren mehrere Möglichkeiten zur Darstellung von Objekten: Literale als einfachste Art, Ressourcen oder eine leere Ressource.
• Ressourcen verweisen auf weitere Ressourcen, beispielsweise um Redundanzen zu vermeiden
• Leere Knoten interpretieren noch nicht existierende oder namenlose Ressourcen
• Literale enthalten feste Werte.

RDF-Schema

RDF(S) ist, wie auch RDF, eine W3C-Empfehlung und stellt das Konzept einer Ontologie im RDF-Format dar. Es definiert das Vokabular für eine bestimmte Domäne und repräsentiert die in der Domäne vorkommende Ressourcen, ihre Eigenschaften und Relationen untereinander. Es basiert auf einem mengentheoretischen Klassenmodell und ist für leichtgewichtige Ontologien geeignet.

RDF-S kann Klassen und Eigenschaften darstellen. Class legt als Klassenkonzept ein abstraktes Objekt fest und dient in Verbindung mit rdf:type zur Erzeugung von Instanzen. Jede Entität in einem RDF-Modell ist eine Instanz der Klasse Resource. Property stellt die Basisklasse für Eigenschaften dar und ist eine Unterklasse von Resource. Literal ist die Klasse für Literalwerte, also Zeichenketten etc.

Als Eigenschaften können subClassOf als transitive Eigenschaft zur Festlegung von Vererbungshierarchien von Klassen, subPropertyOf als transitive Eigenschaft zur Festlegung von Vererbungshierarchien von Eigenschaften, domain für den Anwendungsbereich einer Eigenschaft in Bezug auf eine Klasse sowie range für den Wertebereich einer Eigenschaft vergeben werden.

Da in RDFS die Eigenschaften per se unabhängig von den Klassen definiert werden, muss mit domain festgelegt werden, für welche Klassen eine Eigenschaft sinnvoll ist.

Ontology Web Language

OWL, ebenfalls eine Spezifikation des W3C, ist eine formale Beschreibungssprache zum Erstellen, Publizieren und Verteilen von Ontologien, welche um die Mengentheorie erweitert wurde. Ziel ist die Beschreibung der unter [Ontologien] vorgestellten Termen und deren Beziehungen einer Domäne, so daß Software-Agenten ihre Bedeutung verarbeiten und verstehen können.

OWL besteht aus dem RDF-Syntax und DAML-OIL, wobei es insgesamt mächtiger als RDF-Schema ist und damit näher an der Prädikatenlogik liegt.

OWL wurde in 3 Unterbereiche geteilt:

OWL Lite

stellt eine einfach zu implementierende Untermenge für die Erschaffung einfacher Taxonomien dar.

OWL DL

besitzt die Mächtigkeit einer Beschreibungssprache, ist einer Untermenge der Prädikatenlogik 1.Stufe äquivalent. Besitzt dennoch div. Einschränkungen, um die Abbildbarkeit auf diese Logik zu gewährleisten.

OWL Full

besitzt keinerlei Einschränkungen, dadurch unterscheidbar, aber ermöglicht prädikatenlogische Ausdrücke höheren Grades.

Ein OWL-Dokument besteht ebenfalls aus Klassen, deren Eigenschaften und Instanzen. Für die ontologische Anpassung unter Xcerpt kommt OWL-Lite zum Einsatz.

Ontologien gliedern Informationen nach untereinander verknüpften Konzepten und nutzen dadurch komplexe Zusammenhänge optimal aus. Sie sind aus einer Anzahl von Konzepten („House“), Rollen (Tanzmusik, ...), Eigenschaften („Beats per Minute“) und Individuen (der einzelne Titel) innerhalb eines gegebenen Anwendungsbereich, es einer Anwendungsdomäne, aufgebaut. Dieser Themenbereich, welcher spezielle Erfordernisse definiert, bildet die Grundlage für eine Klassifizierungsordnung durch Ontologien, wodurch diese keine objektiven Gegebenheiten der realen Welt abbilden.

Ontologien besitzen im Gegensatz zu Datenbanken formale Beschreibungen ihrer Daten sowie Regeln über deren Zusammenhang. Sie erlauben es, Rückschlüsse aus den vorhanden Daten zu ziehen [Kramer06], Widersprüche zu erkennen sowie fehlendes Wissen aus dem Vorhandenen durch Inferenz und logisches Schließen zu ergänzen - „Ontology Learning“.

Der Typ der „Lightweight-Ontologie“ besteht aus Konzepten, Taxonomien, Beziehungen zwischen Konzepten und Eigenschaften, welche diese beschreiben. Der zweite Typ, die sogenannten „Heavyweight-Ontologien“ besitzen zusätzlich Axiome und Einschränkungen, wodurch die beabsichtigte Bedeutung einzelner Aussagen innerhalb der Ontologie klarer werden.

Beide Ontologien selbst bestehen aus einer Konzept- und einer Instanzen-Schicht.

Konzeptschicht

Die Konzept-Schicht, auch T-Box genannt, besitzt Konzepte (durch Ellipsen dargestellt) und Relationen (durch Pfeile zwischen den Ellipsen verdeutlicht). Relationen verbinden zwei Konzepte miteinander und schränken diese gleichzeitig ein. Relationen können inverse Beziehungen zueinander besitzen („A erstellt B“ - „B wurde erstellt von A“), was weitere Logik in die Ontologie integriert.

Konzepte besitzen UnterKonzepte, sie können vererbt werden, (ein dicker Pfeil kennzeichnet die Vererbung) die ursprünglichen Relationseigenschaften bleiben dabei erhalten, können jedoch erweitert werden.. Relationen können dabei ebenfalls vererbt werden („A erhält B“==> „A ' produziert B'“). Instanzen einer Ontologie werden mit Hilfe eines einmaligen Ressourcennamens der Instanz dargestellt. Im Semantischen Web wird eine URI zur Kennzeichnung verwendet.

Instanzschicht

Mit einer gegebenen Ontologie wird ein Reasoner genutzt, um Anfragen zu beantworten. Die meisten Anfragen beziehen sich dabei auf die Instanz-Schicht, dem erweiterten Wissen oder auch „A-Box“ der Wissensbasis in Deskriptionslogik (DL-KB), wobei der Schwerpunkt der meisten Abfragen der Instanz-Check oder die Verallgemeinerung darstellen. Also beispielsweise ob ein Individuum ein Mitglied einer bestimmten Klasse ist.

Formate

Folgend sollen nun die zwei am weitesten verbreiteten, formalen Sprachen zur Beschreibung von Ontologien vorgestellt werden. Sowohl RDF-Schema als auch die Ontology Web Language sind Spezifikationen des W3-Konsortiums und bauen auf Tim Berner Lee's Idee des Semantic Web auf.

Ressource-Description Framework

Das RDF-Modell besteht aus den drei Objekttypen: Ressourcen, Eigenschaftselementen und Objekten. Jeweils eine Ressource, eine Eigenschaft und ein Objekt bilden zusammen ein so genanntes RDF-Tripel. Durch dieses, es ist vergleichbar dem Satzbau aus Subjekt-Prädikat-Objekt, kann eine Aussage über ein bestimmtes Objekt innerhalb einer Domäne getätigt werden, ein Statement. Eine beliebige Anzahl an Tripeln aus Subjekten, Prädikaten und Objekten wird als Sammlung von Statements bezeichnet.

• Ressourcen (Subjekte) stellen alle die Dinge dar, welche durch RDF-Ausdrücke beschrieben werden. Jede Ressource benötigt dabei eine eindeutige Bezeichnung, welche i.A. durch Angabe eine URI gelöst wird.
• Eigenschaften/Prädikate erläutern das Subjekt näher, indem es eine Tätigkeit ausdrückt. Weiterhin stellt es einen Bezug zum Objekt her, verbindet eine Ressource mit einem Objekt.
• Objekte beschreiben den Wert eines Prädikats. Es existieren mehrere Möglichkeiten zur Darstellung von Objekten: Literale als einfachste Art, Ressourcen oder eine leere Ressource.
• Ressourcen verweisen auf weitere Ressourcen, beispielsweise um Redundanzen zu vermeiden
• Leere Knoten interpretieren noch nicht existierende oder namenlose Ressourcen
• Literale enthalten feste Werte.

RDF-Schema

RDF(S) ist, wie auch RDF, eine W3C-Empfehlung und stellt das Konzept einer Ontologie im RDF-Format dar. Es definiert das Vokabular für eine bestimmte Domäne und repräsentiert die in der Domäne vorkommende Ressourcen, ihre Eigenschaften und Relationen untereinander. Es basiert auf einem mengentheoretischen Klassenmodell und ist für leichtgewichtige Ontologien geeignet.

RDF-S kann Klassen und Eigenschaften darstellen. Class legt als Klassenkonzept ein abstraktes Objekt fest und dient in Verbindung mit rdf:type zur Erzeugung von Instanzen. Jede Entität in einem RDF-Modell ist eine Instanz der Klasse Resource. Property stellt die Basisklasse für Eigenschaften dar und ist eine Unterklasse von Resource. Literal ist die Klasse für Literalwerte, also Zeichenketten etc.

Als Eigenschaften können subClassOf als transitive Eigenschaft zur Festlegung von Vererbungshierarchien von Klassen, subPropertyOf als transitive Eigenschaft zur Festlegung von Vererbungshierarchien von Eigenschaften, domain für den Anwendungsbereich einer Eigenschaft in Bezug auf eine Klasse sowie range für den Wertebereich einer Eigenschaft vergeben werden.

Da in RDFS die Eigenschaften per se unabhängig von den Klassen definiert werden, muss mit domain festgelegt werden, für welche Klassen eine Eigenschaft sinnvoll ist.

Ontology Web Language

OWL, ebenfalls eine Spezifikation des W3C, ist eine formale Beschreibungssprache zum Erstellen, Publizieren und Verteilen von Ontologien, welche um die Mengentheorie erweitert wurde. Ziel ist die Beschreibung der unter [Ontologien] vorgestellten Termen und deren Beziehungen einer Domäne, so daß Software-Agenten ihre Bedeutung verarbeiten und verstehen können.

OWL besteht aus dem RDF-Syntax und DAML-OIL, wobei es insgesamt mächtiger als RDF-Schema ist und damit näher an der Prädikatenlogik liegt.

OWL wurde in 3 Unterbereiche geteilt:

OWL Lite

stellt eine einfach zu implementierende Untermenge für die Erschaffung einfacher Taxonomien dar.

OWL DL

besitzt die Mächtigkeit einer Beschreibungssprache, ist einer Untermenge der Prädikatenlogik 1.Stufe äquivalent. Besitzt dennoch div. Einschränkungen, um die Abbildbarkeit auf diese Logik zu gewährleisten.

OWL Full

besitzt keinerlei Einschränkungen, dadurch unterscheidbar, aber ermöglicht prädikatenlogische Ausdrücke höheren Grades.

Ein OWL-Dokument besteht ebenfalls aus Klassen, deren Eigenschaften und Instanzen. Für die ontologische Anpassung unter Xcerpt kommt OWL-Lite zum Einsatz.

Ontologien gliedern Informationen nach untereinander verknüpften Konzepten und nutzen dadurch komplexe Zusammenhänge optimal aus. Sie sind aus einer Anzahl von Konzepten („House“), Rollen (Tanzmusik, ...), Eigenschaften („Beats per Minute“) und Individuen (der einzelne Titel) innerhalb eines gegebenen Anwendungsbereich, es einer Anwendungsdomäne, aufgebaut. Dieser Themenbereich, welcher spezielle Erfordernisse definiert, bildet die Grundlage für eine Klassifizierungsordnung durch Ontologien, wodurch diese keine objektiven Gegebenheiten der realen Welt abbilden.

Ontologien besitzen im Gegensatz zu Datenbanken formale Beschreibungen ihrer Daten sowie Regeln über deren Zusammenhang. Sie erlauben es, Rückschlüsse aus den vorhanden Daten zu ziehen [Kramer06], Widersprüche zu erkennen sowie fehlendes Wissen aus dem Vorhandenen durch Inferenz und logisches Schließen zu ergänzen - „Ontology Learning“.

Der Typ der „Lightweight-Ontologie“ besteht aus Konzepten, Taxonomien, Beziehungen zwischen Konzepten und Eigenschaften, welche diese beschreiben. Der zweite Typ, die sogenannten „Heavyweight-Ontologien“ besitzen zusätzlich Axiome und Einschränkungen, wodurch die beabsichtigte Bedeutung einzelner Aussagen innerhalb der Ontologie klarer werden.

Beide Ontologien selbst bestehen aus einer Konzept- und einer Instanzen-Schicht.

Die Konzept-Schicht, auch T-Box genannt, besitzt Konzepte (durch Ellipsen dargestellt) und Relationen (durch Pfeile zwischen den Ellipsen verdeutlicht). Relationen verbinden zwei Konzepte miteinander und schränken diese gleichzeitig ein. Relationen können inverse Beziehungen zueinander besitzen („A erstellt B“ - „B wurde erstellt von A“), was weitere Logik in die Ontologie integriert.

Konzepte besitzen UnterKonzepte, sie können vererbt werden, (ein dicker Pfeil kennzeichnet die Vererbung) die ursprünglichen Relationseigenschaften bleiben dabei erhalten, können jedoch erweitert werden.. Relationen können dabei ebenfalls vererbt werden („A erhält B“==> „A ' produziert B'“). Instanzen einer Ontologie werden mit Hilfe eines einmaligen Ressourcennamens der Instanz dargestellt. Im Semantischen Web wird eine URI zur Kennzeichnung verwendet.

Mit einer gegebenen Ontologie wird ein Reasoner genutzt, um Anfragen zu beantworten. Die meisten Anfragen beziehen sich dabei auf die Instanz-Schicht, dem erweiterten Wissen oder auch „A-Box“ der Wissensbasis in Deskriptionslogik (DL-KB), wobei der Schwerpunkt der meisten Abfragen der Instanz-Check oder die Verallgemeinerung darstellen. Also beispielsweise ob ein Individuum ein Mitglied einer bestimmten Klasse ist.

Folgend sollen nun die zwei am weitesten verbreiteten, formalen Sprachen zur Beschreibung von Ontologien vorgestellt werden. Sowohl RDF-Schema als auch die Ontology Web Language sind Spezifikationen des W3-Konsortiums und bauen auf Tim Berner Lee's Idee des Semantic Web auf.

Das RDF-Modell besteht aus den drei Objekttypen: Ressourcen, Eigenschaftselementen und Objekten. Jeweils eine Ressource, eine Eigenschaft und ein Objekt bilden zusammen ein so genanntes RDF-Tripel. Durch dieses, es ist vergleichbar dem Satzbau aus Subjekt-Prädikat-Objekt, kann eine Aussage über ein bestimmtes Objekt innerhalb einer Domäne getätigt werden, ein Statement. Eine beliebige Anzahl an Tripeln aus Subjekten, Prädikaten und Objekten wird als Sammlung von Statements bezeichnet.

• Ressourcen (Subjekte) stellen alle die Dinge dar, welche durch RDF-Ausdrücke beschrieben werden. Jede Ressource benötigt dabei eine eindeutige Bezeichnung, welche i.A. durch Angabe eine URI gelöst wird.
• Eigenschaften/Prädikate erläutern das Subjekt näher, indem es eine Tätigkeit ausdrückt. Weiterhin stellt es einen Bezug zum Objekt her, verbindet eine Ressource mit einem Objekt.
• Objekte beschreiben den Wert eines Prädikats. Es existieren mehrere Möglichkeiten zur Darstellung von Objekten: Literale als einfachste Art, Ressourcen oder eine leere Ressource.
• Ressourcen verweisen auf weitere Ressourcen, beispielsweise um Redundanzen zu vermeiden
• Leere Knoten interpretieren noch nicht existierende oder namenlose Ressourcen
• Literale enthalten feste Werte.

RDF(S) ist, wie auch RDF, eine W3C-Empfehlung und stellt das Konzept einer Ontologie im RDF-Format dar. Es definiert das Vokabular für eine bestimmte Domäne und repräsentiert die in der Domäne vorkommende Ressourcen, ihre Eigenschaften und Relationen untereinander. Es basiert auf einem mengentheoretischen Klassenmodell und ist für leichtgewichtige Ontologien geeignet.

RDF-S kann Klassen und Eigenschaften darstellen. Class legt als Klassenkonzept ein abstraktes Objekt fest und dient in Verbindung mit rdf:type zur Erzeugung von Instanzen. Jede Entität in einem RDF-Modell ist eine Instanz der Klasse Resource. Property stellt die Basisklasse für Eigenschaften dar und ist eine Unterklasse von Resource. Literal ist die Klasse für Literalwerte, also Zeichenketten etc.

Als Eigenschaften können subClassOf als transitive Eigenschaft zur Festlegung von Vererbungshierarchien von Klassen, subPropertyOf als transitive Eigenschaft zur Festlegung von Vererbungshierarchien von Eigenschaften, domain für den Anwendungsbereich einer Eigenschaft in Bezug auf eine Klasse sowie range für den Wertebereich einer Eigenschaft vergeben werden.

Da in RDFS die Eigenschaften per se unabhängig von den Klassen definiert werden, muss mit domain festgelegt werden, für welche Klassen eine Eigenschaft sinnvoll ist.

OWL, ebenfalls eine Spezifikation des W3C, ist eine formale Beschreibungssprache zum Erstellen, Publizieren und Verteilen von Ontologien, welche um die Mengentheorie erweitert wurde. Ziel ist die Beschreibung der unter [Ontologien] vorgestellten Termen und deren Beziehungen einer Domäne, so daß Software-Agenten ihre Bedeutung verarbeiten und verstehen können.

OWL besteht aus dem RDF-Syntax und DAML-OIL, wobei es insgesamt mächtiger als RDF-Schema ist und damit näher an der Prädikatenlogik liegt.

OWL wurde in 3 Unterbereiche geteilt:

OWL Lite

stellt eine einfach zu implementierende Untermenge für die Erschaffung einfacher Taxonomien dar.

OWL DL

besitzt die Mächtigkeit einer Beschreibungssprache, ist einer Untermenge der Prädikatenlogik 1.Stufe äquivalent. Besitzt dennoch div. Einschränkungen, um die Abbildbarkeit auf diese Logik zu gewährleisten.

OWL Full

besitzt keinerlei Einschränkungen, dadurch unterscheidbar, aber ermöglicht prädikatenlogische Ausdrücke höheren Grades.

Ein OWL-Dokument besteht ebenfalls aus Klassen, deren Eigenschaften und Instanzen. Für die ontologische Anpassung unter Xcerpt kommt OWL-Lite zum Einsatz.