Ontologien
Der Ontologie Service versetzt ein WebGenesis® in die Lage, Faktenwissen mit Bezug auf eine Ontologie zu verwalten.
Ähnlich wie ein Thesaurus beschreibt eine Ontologie eine hierarchische Vererbungshierarchie von Begriffen, z.B. "ist Unterbegriff von", "stammt ab von". Darüber hinaus können bei einer Ontologie zusätzlich weitere, beliebige Objekt-Eigenschaften (ObjectProperties, Relationstypen) zwischen Begriffen frei definiert werden. Der Ontologie Service gestattet die Definition beliebiger Beziehungen zwischen WebGenesis®-Informationskategorien.
Eine Ontologie in WebGenesis® besteht aus einer Menge von Objekt-Eigenschaften. Eine Objekt-Eigenschaft beschreibt eine mögliche Beziehung zwischen Konzepten (Class). Sind beispielsweise "Firma" und "Produkt" definierte Konzepte, so kann eine Objekt-Eigenschaft "entwickelt" definiert werden, welcher beschreibt, dass Firmen Produkte entwickeln.
Einer Objekt-Egenschaft können in WebGenesis® eine Menge konkreter Relationen zugeordnet werden. Eine Relation ist eine Beziehung zwischen konkreten Einträgen und repräsentiert Faktenwissen. Ist beispielsweise "DaimlerChrysler" ein Eintrag der Kategorie Firma und "C-Klasse" ein Eintrag der Kategorie "Produkt", so kann eine Relation "entwickelt" definiert werden, welche beschreibt, dass DaimlerChrysler ein Produkt namens C-Klasse entwickelt.
Der Ontologie Service sieht Ontologien, Konzepte, Objekt-Eigenschaften, Datentypschaften und Relationen als neue Kategorien vor. Einträge von Ontologien können an beliebiger Stelle erzeugt werden. Als Untereinträge einer Ontologie sind nur Konzepte, Objekt-Eigenschaften, und Datentyp-Eigenschaften zugelassen. Relationen sind Untereinträge der zugehörigen Objekt-Eigenschaft.
Die Begrifflichkeit des WebGenesis® Ontologie-Dienstes lehnt sich an OWL (Web Ontology Language) an. Außerdem wird der Im- und Export von OWL-Dateien unterstützt.
Hinweise: | Datentyp-Eigenschaften können in dieser WebGenesis®-Version nur verwaltet werden, besitzen aber noch keinerlei Funktionalität. Diese ist für zukünftige Entwicklungen vorgesehen. |
Siehe http://www.w3.org/2004/OWL/ |
Vorgehensweise und Funktionalität
- Erstellen von Ontologien und zughöriger Objekt- bzw. Datentyp-Eigenschaften
- Erstellen von Relationen
- Anzeige der Relationen von Einträgen
Voraussetzungen der Serverausprägung
Zunächst muss die Begriffsstruktur der Ontologie modelliert werden.
- Ein Begriff wird in WebGenesis® als eine Kategorie realisiert. Es sind daher alle Kategorien in der Datenbank zu definieren, welche einen Begriff aus der Ontologie repräsentieren sollen (Diese neuen Kategorien ergänzen die Kategorien im Menü Neu der WebGenesis®-Autorenumgebung)
- Die Begriffe können mit Hilfe des Feldes "parent" in der Tabelle in hierarchische Beziehung zueinander gesetzt werden. Definiert man beispielsweise eine Ontologie "genetische Zughörigkeit" mit den Kategorien "Tiere", "Vögel", "Singvögel" usw ., so wird man in das parent-Feld bei "Singvögel" die Kategorie "Vögel" eintragen und entsprechend bei "Vögel" die parent-Kategorie "Tiere".
Wie später ausgeführt, erben Einträge die Relationen von Einträgen vom Typ ihrer parent-Kategorien.
Erstellen von Ontologien
Nach Anwählen der Informationskategorie Ontologie im Menü Neu, erscheint die Bearbeitungs-Maske für die Metadaten. Die Metadaten einer Ontologie entsprechen denen eines Standardeintrags plus ein zusätzliches Feld:
Namensraum: | Optionales Feld zur Festlegung der XML-Basis beim OWL-Export. Standardmäßig wird hier http://localhost/# eingesetzt. |
Wenn Sie die Metadaten speicheren, erscheint dann z.B. folgende Oberfläche:
Der Text, den Sie in das Metafeld Text aufgenommen haben, wird angezeigt.
Konzepte, Objekt- und Datentyp-Eigenschaften können nur innerhalb
einer Ontologie angelegt werden. Im Kontext-Bereich der Ontologie erscheinen
die Verweise
mit deren Hilfe diese Instanzen erzeugt werden können. Eine Ontologie kann alternativ als OWL-Datei exportiert werden.
Erstellen von Konzepten
Zunächst muss die Konzeptstruktur der Ontologie modelliert werden (Konzepte stehen für Aussagen zu bestimmten Begrifflichkeiten). Ein Konzept wird in WebGenesis® als Eintrag realisiert. Wenn Sie Unter-Konzepte erstellen wollen, navigieren Sie danach zu dem Konzept, welches als Parent-Konzept dienen soll. Wie später ausgeführt, erben Einträge die Objekt- bzw. Datentyp-Eigenschaften von ihren Parent-Konzepten
Hinweis: | Dadurch kann nur ein Parent-Konzept angegeben werden. Wird eine Mehrfachvererbung benötigt, muss die Ontologie mit einem externen Werkzeug erstellt (z.B. Protege http://protege.stanford.edu/) und diese dann üer die OWL-Schnittstelle importiert werden. |
Um ein Konzept zu erstellen, klicken Sie bei der Ontologie auf den Link Konzept erstellen. Bei den Metadaten der Informationskategorie Konzept existieren die gleichen Felder wie bei einer Ontologie.
Erstellen von Objekt-Eigenschaften
Eine Objekt-Eigenschaften wird in WebGenesis® als Eintrag realisiert.
Um eine Objekt-Eigenschaften zu erstellen, klicken Sie bei der Ontologie auf den Link Objekt-Eigenschaften erstellen. Eine Objekt-Eigenschaft besitzt zusätzliche Metadaten:
Konzept des Objektes: | (Domain) Bei der Erstellung einer neuen Objekt-Eigenschaft, werden bei der Auswahl alle Konzepte der Ontologie angeboten. Bei der Bearbeitung einer bereits vorhandenen Objekt-Eigenschaft lässt sich dieses Feld nicht mehr neu einstellen. | ||
Konzept des Subjektes: | (Range) Bei der Erstellung einer neuen Objekt-Eigenschaft, werden bei der Auswahl alle Konzepte der Ontologie angeboten. Bei der Bearbeitung einer bereits vorhandenen Objekt-Eigenschaft lässt sich dieses Feld nicht mehr neu einstellen. | ||
Inverser Name: | Optional: Wird hier ein Text eingegeben, wird die Objekt-Eigenschaft
aus Ontologie-Sicht als bidirektional angesehen.
|
||
Inverser Titel: | Text, der angezeigt wird, wenn über die Objekt-Eigenschaft in Rückrichtung navigiert wird (In WebGenesis® können Objekt-Eigenschaften immer bidirektional navigiert werden). | ||
Namensraum: | Optional. | ||
Transitiv Symmetrisch Funktional Invers Funktional: |
Diese Eigenschaften werden momentan nur verwaltet, aber nicht ausgewertet. |
Erstellen von Datentyp-Eigenschaften
Mit Hilfe von Datentyp-Eigenschaften können Attribute für Konzepte definiert werden
Hinweis: | Datentyp-Eigenschaften können in dieser WebGenesis®-Version nur verwaltet werden, besitzen aber noch keinerlei Funktionalität. Diese ist für zukünftige Entwicklungen vorgesehen. |
Eine Datentyp-Eigenschaften wird in WebGenesis® als Eintrag realisiert.
Um eine Datentyp-Eigenschaften zu erstellen, klicken Sie bei der Ontologie auf den Link Datentyp-Eigenschaften erstellen. Eine Datentyp-Eigenschaft besitzt zusätzliche Metadaten:
Konzept: | Gibt das Konzept an, zu welchem die Datentyp-Eigenschaft gehört. Wurde das Neuerstellen direkt zu einem Konzept aufgerufen, ist dieses Attribute vorbelegt. |
Datentyp: | Bestimmt den Typ des Attributs. |
Namensraum: | Optional. |
Funktional: | Diese Eigenschaft wird momentan nur verwaltet, aber nicht ausgewertet. |
Zuordnung von Konzepten zu Individual-Einträgen
Einträge können einem Konzept über das zusätzliche Metadaten-Attribut Konzept zugeordnet werden. Wurde das Konzept einmal festgelegt, kann es nicht mehr geändert werden.
Hinweis : | WebGenesis®-Einträge übernehmen hier die Rolle von Individuals von OWL. |
Meistens soll jedoch das Konzept nicht händisch zugeordnet werden, sondern wird indirekt über die Eintragskategorie des Eintrags bestimmt. Dazu kann in der Datenbanktabelle Category für jede Eintragskategorie ein Standardkonzept eingetragen werden.
Erstellen von Relationen
Eine Relation wird in WebGenesis® durch einen Eintrag der Kategorie Relation repräsentiert. Relationen sind Untereinträge von Objekt-Eigenschaften. Um dies sicherzustellen, können neue Relationen nicht über das Menü Eintrag erzeugt werden. Stattdessen kann zu einem Eintrag über das Menü Bearbeiten die Seite Relationen aufgerufen werden. Hier wird nun jede Objekt-Eigenschaft, welche für den konkreten Eintrag verwendet werden kann, angezeigt. Zu jeder Objekt-Eigenschaft können nun beliebig viele Relationen erstellt, vorhandene Relationen bearbeitet und gelöscht werden.
Hinweis: | Wenn bei der Seite Relationen unter Vorhandene Relationen keine Auswahlfelder erscheinen, liegt das i.d.R. daran, dass bei den Metadaten des Eintrags kein Konzept ausgewählt wurde. |
Das Erzeugen von Relationen setzt natürlich voraus, dass für die betreffende Eintrags-Kategorie mindestens 1 Objekt-Eigenschaft erzeugt wurde. |
Das gewünschte Ziel der neuen Relation kann über den folgenden Dialog ausgewählt werden.
Bei der Auswahl werden Ihnen nur Einträge der Kategorien zur angeboten, die Sie bei der dazugehörigen Objekt-Eigenschaften. bereits erstellt haben.
Mit Hilfe der Suchzeile ("Begriff") kann diese Auswahl an möglichen Ob-/Subjekten eingeschränkt werden.
Relationen besitzen die in WebGenesis® üblichen Metadaten plus zwei zusätzliche Felder:
Zur Auswahl von Objekt und Subjekt stehen jeweils Auswahllisten mit allen bei dieser Ontologie verfügbaren Individuen bereit. Wählen Sie hier die Individuen aus, die miteinander in Beziehung gebracht werden sollen.
Verwendet man eine Alternative Darstellung, können Beziehungen zwischen Einträgen auf unterschiedliche Weise detailliert beschrieben werden.
Standard-Anzeige von Relationen
Bei allen Einträgen werden zusätzlich zu den Standard-Metadaten die Relationen zu anderen Einträgen angezeigt:
OWL Schnittstelle
Import von OWL-Dateien
Zum Importieren einer OWL-Datei, muss diese zunächst in den Inhaltsbereich des WebGenesis-Ordners, in den die Ontologie importiert werden soll, hochgeladen werden. Danach wählt man aus dem Menü Bearbeiten den Menüpunkt Import OWL aus. Daraufhin kann man die gewünschte OWL-Datei (Endung .owl oder .rdf) auswählen. Nach dem Klick auf Analysieren wird eine Übersicht angezeigt, welche Objekte importiert werden können (bzw. eine Menge von Fehlermeldungen, falls die Datei fehlerhaft ist):
Nach dem Klick auf Importieren wird folgende Struktur erzeugt:
- Ein Ordner mit dem Namen der Ontologie. Dieser enthält
- Einen Ontologieeintrag mit allen importierten Objekt- / Datentyp- Eigenschaften und Konzepten.
- Einen Ordner mit den Individuals. Dieser Ordner ist jeweils wieder in Unterordner unterteilt, welche den Namen des Konzeptes tragen, zu dem das importierte Individuum gehört.
Folgende Ausdrucksmöglichkeiten von OWL werden momentan nicht unterstützt:
- Keine Kardinalitätseinschränkungen (maxCardinality, minCardinality, cardinality)
- Mehrere Domains / Ranges bei Eigenschaften
- Äquivalenzen (equivalentClass, equivalentProperty)
- Collection / Enumeration
- allValuesFrom, someValuesFrom, hasValue
- Intersection, Union und Complement (intersectionOf, unionOf, complementOf, disJointWith
- Bei Individuals: sameAs, differentFrom, AllDifferent
- Individuals als Range bei DatatypeProperty
- Hierarchie von Eigenschaften (subPropertyOf)
Export von OWL-Dateien
Wählen Sie im Kontext-Bereich den Link Als OWL exportieren. Daraufhin wird nachgefragt ob Sie auch Individuen (Einträge zu denen Relationen bestehen) exportieren wollen oder nur die Konzepte, Objekt-Eigenschaften und Datentyp-Eigenschaften:
Nach dem Klick auf Exportieren wird eine OWL-Datei erstellt, die auf der Festplatte gespeichert werden kann.
Konfiguration
Der System Administrator kann in der Datenbanktabelle Category für jede Eintragskategorie ein Standardkonzept aufnehmen. Hierzu trägt er die ID des gewünschten Konzepts in die Spalte concept ein.
Weiterhin kann er festlegen, was beim Löschen eines Eintrags, mit den
auf ihn verweisenden Relationen geschieht:
Ist der Parameter gesetzt, werden die Subjekte und Objekte in allen
Relationen, in denen der Eintrag vorkommt, auf null gesetzt, d.h.
die Relationen sind weiterhin vorhanden.
Ist der Parameter nicht gesetzt, werden alle Relationen, in denen der
Eintrag als Subjekt oder Objekt vorkommt, gelöscht (Standardwert).