– Semantic Technologies –

Dozent: Christoph Stollwerk

OWL 1 & Protegé

Übung, Wintersemester 2017/18

11. Dezember 2017

ZusammenfassungRDFS

• Klassenhierachien

• Eigenschaftshierarchien

• domain und range

Eingeschränkte Ausdruckskraft

Introducing: OWL

htt

ps:

//w

ww

.youtu

be.c

om

/watc

h?v

=0

Ne3

0G

I2B

uk

OWL

Web Ontology Language

• Reichhaltige Ontologiesprache

• erweitert RDF-Schema

OWL

Web Ontology Language

• Verschiedene Varianten mit unterschiedlicher Ausdruckskraft:

• OWL Full

• OWL DL

• OWL Lite

Subset

Informell: RDFS-Plus (RDFS + ein bisschen OWL)

OWL

Web Ontology Language

Namespace

http://www.w3.org/2002/07/owl#

Klassen und Properties

owl:Class<owl:Class rdf:about="http://example.org/uni-vokabular#Dozent"/>

owl:DatatypeProperty <owl:DatatypeProperty rdf:about="&uni;name"> <rdfs:domain rdf:resource="&uni;Dozent"/> <rdfs:range rdf:resource="&xsd;string"/></owl:DatatypeProperty>

owl:ObjectProperty <owl:ObjectProperty rdf:about="&uni;wirdGehaltenVon">

<rdfs:domain rdf:resource="&uni;Veranstaltung"/>

<rdfs:range rdf:resource="&uni;Dozent"/></owl:ObjectProperty>

Umkehrung

• owl:inverseOf

• Eigenschaft einer Property

• Gibt eine andere Property an, die die gleiche Bedeutung hat, bei der aber Subjekt und Objekt vertauscht sind.

<owl:ObjectProperty rdf:about="&uni;wirdGehaltenVon"/>

<owl:ObjectProperty rdf:about="&uni;haelt"> <owl:inverseOf rdf:resource="&uni;wirdGehaltenVon"/></owl:ObjectProperty>

Umkehrung

• Regel: IF ?x ?P ?yAND ?Q owl:inverseOf ?PTHEN ?y ?Q ?x.

@prefix owl: <http://www.w3.org/2002/07/owl#>.@prefix uni:<http://example.org/uni-vokabular#>.@prefix hki: <http://hki.uni-koeln.de/stundenplan/>.

hki:5 uni:wirdGehaltenVon staff:thaller.

uni:haelt owl:inverseOf uni:wirdGehaltenVon.

# abgeleitete Tripelhki:thaller uni:haelt hki:5.

Symmetrische Eigenschaften• owl:SymmetricProperty

• Klasse von Properties

• Gibt an, dass bei der gleichen Eigenschaft Subjekt und Objekt vertauscht werden können.

<owl:ObjectProperty rdf:about="&ex;worksWith"> <rdf:type rdf:resource="&owl;SymmetricProperty"/></owl:ObjectProperty>

• Regel: IF ?P rdf:type owl:SymmetricPropertyTHEN ?P owl:inverseOf ?P.

@prefix rdfs: <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#>.@prefix owl: <http://www.w3.org/2002/07/owl#>.@prefix ex: <http://example.org/work-relations#>.@prefix staff: <http://hki.uni-koeln.de/staff/>.

staff:stollwerk ex:worksWith staff:wieners.

ex:worksWith a owl:SymmetricProperty.

# abgeleitete Tripelex:worksWith owl:inverseOf ex:worksWith.staff:wieners ex:worksWith staff:stollwerk.

Symmetrische Eigenschaften

Transitivität

• owl:TransitiveProperty

• Klasse von Properties

• Mathematisches Konzept der Transitivität:

• wenn R(a,b) und R(b,c), dann R(a,c)

<owl:ObjectProperty rdf:about="&uni;vorfahreVon"> <rdf:type rdf:resource="&owl;TransitiveProperty"/></owl:ObjectProperty>

Transitivität

• Regel:IF ?x ?P ?yAND ?y ?P ?zAND ?P rdf:type owl:TransitivePropertyTHEN ?x ?P ?z.

@prefix rdfs: <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#>.@prefix owl: <http://www.w3.org/2002/07/owl#>.@prefix ex: <http://example.org/family-relations#>.@prefix sw: <http://example.org/star-wars/>.

sw:shmi.skywalker ex:vorfahreVon sw:anakin.skywalker.sw:anakin.skywalker ex:vorfahreVon sw:luke.skywalker.

ex:vorfahreVon a owl:TransitiveProperty.

# abgeleitete Tripel

sw:shmi.skywalker ex:vorfahreVon sw:luke.skywalker.

Äquivalenz

• owl:equivalentClass

• owl:equivalentProperty

Besonders nützlich beim Zusammenführen unterschiedlicher Vokabulare (Mapping).

<owl:Class rdf:about="&klips;Veranstaltung"> <owl:equivalentClass rdf:resource="&hki;Kurs"/></owl:Class>

<owl:ObjectProperty rdf:about="&klips;wirdGehaltenVon"> <owl:equivalentProperty rdf:resource="&hki;unterrichtetVon"/></owl:ObjectProperty>

ÄquivalenzRegeln:IF ?A owl:equivalentClass ?BAND ?y rdf:type ?ATHEN ?y rdf:type ?B.

IF ?A owl:equivalentClass ?BAND ?y rdf:type ?BTHEN ?y rdf:type ?A.

owl:equivalentClass rdf:type owl:SymmetricProperty.

@prefix rdfs: <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#>.@prefix owl: <http://www.w3.org/2002/07/owl#>.@prefix klips: <http://klips.uni-koeln.de/vokabular#>.@prefix hki: <http://hki.uni-koeln.de/kursverwaltung#>.@prefix course: <http://hki.uni-koeln.de/courses/>.

course:261 a hki:Kurs.hki:unterrichtetVon rdfs:domain hki:Kurs.

klips:Veranstaltung owl:equivalentClass hki:Kurs.

# abgeleitete Tripelcourse:261 a klips:Veranstaltung.hki:unterrichtetVon rdfs:domain hki:Kurs.

Äquivalenz

• owl:sameAs

• Gibt an, dass zwei Individuen identisch sind.

<movie:Character rdf:about="&sw;anakin.skywalker"/>

<movie:Character rdf:about="&sw;darth.vader"> <owl:sameAs rdf:resource="&sw;anakin.skywalker"/></movie:Character>

ÄquivalenzRegeln:

@prefix owl: <http://www.w3.org/2002/07/owl#>.@prefix klips: <http://klips.uni-koeln.de/vokabular#>.@prefix kv: <http://klips.uni-koeln.de/veranstaltungen/>.@prefix hc: <http://hki.uni-koeln.de/courses/>.@prefix staff: <http://hki.uni-koeln.de/staff/>.

kv:23422 klips:titel "Semantic Technologies";a klips:Uebung.

staff:stollwerk klips:haelt hc:5.

hc:5 owl:sameAs kv:23422.

IF ?s ?P ?xAND ?x owl:sameAs ?yTHEN ?s ?P ?y.

IF ?x ?P ?oAND ?x owl:sameAs ?yTHEN ?y ?P ?o.

owl:sameAs rdf:type owl:SymmetricProperty.

# abgeleitete Tripelhc:5 klips:titel "Semantic Technologies";

a klips:Uebung.staff:stollwerk klips:haelt kv:23422.

Funktionale Eigenschaften• owl:FunctionalProperty

• Klasse von Properties

• Gibt an, dass eine Property für eine Instanz nur einen einzigen Wert annehmen kann.

<owl:ObjectProperty rdf:about="&uni;wirdGehaltenVon"> <rdf:type rdf:resource="&owl;FunctionalProperty"/></owl:ObjectProperty>

• Regel:IF ?x ?P ?aAND ?x ?P ?pAND ?P rdf:type owl:FunctionalPropertyTHEN ?a owl:sameAs ?b.

@prefix rdfs: <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#>.@prefix owl: <http://www.w3.org/2002/07/owl#>.@prefix ex: <http://example.org/family-relations#>.@prefix sw: <http://example.org/star-wars/>.

sw:luke.skywalker ex:hatVater sw:anakin.skywalker.sw:luke.skywalker ex:hatVater sw:darth.vader.

ex:hatVater a owl:FunctionalProperty.

# abgeleitete Tripel

Funktionale Eigenschaften

sw:anakin.skywalker owl:sameAs sw:darth.vader.

Invers-funktionale Eigenschaften

• owl:InverseFunctionalProperty

• Klasse von Properties

• Gibt an, dass eine Property für jede Instanz einen anderen Wert annimmt.

<owl:ObjectProperty rdf:about="&uni;matrikelNr"> <rdf:type rdf:resource="&owl;InverseFunctionalProperty"/></owl:ObjectProperty>

Invers-funktionale Eigenschaften

• Regel:IF ?x ?P ?aAND ?y ?P ?aAND ?P rdf:type owl:InverseFunctionalPropertyTHEN ?x owl:sameAs ?y.

@prefix rdfs: <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#>. @prefix owl: <http://www.w3.org/2002/07/owl#>. @prefix ex: <http://example.org/family-relations#>. @prefix sw: <http://example.org/star-wars/>.

staff:stollwerk foaf:mbox <mailto:mail@christoph-stollwerk.de>. person:523 foaf:mbox <mailto:mail@christoph-stollwerk.de>.

foaf:mbox a owl:InverseFunctionalProperty.

# abgeleitete Tripel person:523 owl:sameAs staff:stollwerk.

ProtégéEin Ontologie-Editor

Protégé

• Open Source

• Cross-Plattform (Windows, Linux, Mac)

• http://protege.stanford.edu

Aufgaben

Aufgabe 1

1.Gegeben ist folgende Ontologie:

http://hki.uni-koeln.de/owl-protege/

1.Erweitern Sie diese Ontologie so, dass dadurch möglichst viele Schlüsse automatisch gezogen werden können.

Aufgabe 2

• Erstellen Sie mit Hilfe der Ihnen bekannten Klassen und Properties ein Mapping der Ontologie aus Aufgabe 1 auf FOAF.

Fragen?!Fragen?!??

?? ? ? ? ?? ?

Herzlichen Herzlichen Dank!Dank!