25.11.2004 Hauptseminar "Modellierung und das Semantische Web" - Kai-Uwe Gärtner,...

25.11.200425.11.2004 Hauptseminar "Modellierung und das SemHauptseminar "Modellierung und das Semantische Web" - Kai-Uwe Gärtner, s204068antische Web" - Kai-Uwe Gärtner, s2040685@inf.tu-dresden.de5@inf.tu-dresden.de

Ontology Tools IOntology Tools I

Ein ÜberblickEin Überblick

GliederungGliederung

1.1. EinführungEinführung

2.2. Klassifizierung von Ontology-ToolsKlassifizierung von Ontology-Tools

3.3. Entwurf von OntologienEntwurf von Ontologien

4.4. Integration vorhandener OntologienIntegration vorhandener Ontologien

5.5. Evaluation von OntologienEvaluation von Ontologien

6.6. Demonstration OilEdDemonstration OilEd

7.7. QuellenQuellen

1. Einführung1. Einführung

EinführungEinführung

(Große) Ontologien ohne Tools nicht (Große) Ontologien ohne Tools nicht machbarmachbar

Vielzahl an Formaten und SprachenVielzahl an Formaten und Sprachen Verständnis von „XML-Code“ stark Verständnis von „XML-Code“ stark

eingeschränkteingeschränkt

2. Klassifizierung von 2. Klassifizierung von Ontology ToolsOntology Tools

Klassifizierung von Ontology-ToolsKlassifizierung von Ontology-Tools

Klassifizierung möglich nach:Klassifizierung möglich nach:• AnwendungsbereichAnwendungsbereich• Unterstützte SprachenUnterstützte Sprachen• Logik-FähigkeitenLogik-Fähigkeiten• ArchitekturArchitektur

AnwendungsbereicheAnwendungsbereiche

Erstellen von OntologienErstellen von Ontologien Ontologien zusammenführenOntologien zusammenführen Ontologien bewertenOntologien bewerten

Unterstützte SprachenUnterstützte Sprachen

OWLOWL DAML+OILDAML+OIL RDF(S)RDF(S) XML (Schema)XML (Schema) ……

Logik-FähigkeitenLogik-Fähigkeiten

Finden von neuen Beziehungen Finden von neuen Beziehungen zwischen Klassenzwischen Klassen

Überprüfung der Konsistenz von Überprüfung der Konsistenz von Klassen und deren BeziehungenKlassen und deren Beziehungen

Überprüfung der Instanzen auf Überprüfung der Instanzen auf KosistenzKosistenz

ArchitekturArchitektur

EinzelanwendungEinzelanwendung Client/ServerClient/Server n-Tiern-Tier

3. Entwurf von 3. Entwurf von OntologienOntologien

EingabemöglichkeitenEingabemöglichkeiten

Klassen / KonzepteKlassen / Konzepte Beziehungen / VererbungBeziehungen / Vererbung RestriktionenRestriktionen EigenschaftenEigenschaften AxiomeAxiome InstanzenInstanzen

VisualisierungVisualisierung

Hierarchien von KlassenHierarchien von Klassen Beziehungen zwischen den KlassenBeziehungen zwischen den Klassen Zusammenhang zwischen den Zusammenhang zwischen den

Instanzen und ihren KlassenInstanzen und ihren Klassen

BedienbarkeitBedienbarkeit

Graphischer Entwurf vs. Graphischer Entwurf vs. Konventioneller EntwurfKonventioneller Entwurf

Verbale Beschreibung von Klassen Verbale Beschreibung von Klassen und Restriktionund Restriktion

Logik-ModulLogik-Modul

Unterstützung bei der Entwicklung Unterstützung bei der Entwicklung und Fehlersucheund Fehlersuche

KonsistenzsicherungKonsistenzsicherung

Protégé 2000Protégé 2000

Aktuelle Version: 2.1.2 (3.0beta)Aktuelle Version: 2.1.2 (3.0beta) Platform: Java / StandalonePlatform: Java / Standalone Hersteller: Stanford Medical Hersteller: Stanford Medical

InformaticsInformatics Open SourceOpen Source Hohe Nutzeranzahl in Hohe Nutzeranzahl in

verschiedensten Bereichenverschiedensten Bereichen Leicht erweiterbar durch Plugin-Leicht erweiterbar durch Plugin-

KonzeptKonzept

Für große Ontologien geeignetFür große Ontologien geeignet Interne Datenbank und Cache zur Interne Datenbank und Cache zur

AbfrageoptimierungAbfrageoptimierung Aufbau: classes, slots, facets, Aufbau: classes, slots, facets,

axioms, individuals, metaclassesaxioms, individuals, metaclasses Reasoning: PlugInReasoning: PlugIn Unterstützt verschiedenste FormateUnterstützt verschiedenste Formate

OilEdOilEd

Aktuelle Version: 3.5.7Aktuelle Version: 3.5.7 Platform: Java / StandalonePlatform: Java / Standalone Hersteller: University of ManchasterHersteller: University of Manchaster Nutzt DAML+OIL, aber auch OWLNutzt DAML+OIL, aber auch OWL Basiert auf Description LogicBasiert auf Description Logic Reasoning: FaCT systemReasoning: FaCT system Beliebige logische Verknüpfungen Beliebige logische Verknüpfungen

von Klassen möglichvon Klassen möglich

OilEdOilEd

Aufbau: classes, restrictions, Aufbau: classes, restrictions, properties, individuals, axiomsproperties, individuals, axioms

Komplexe Konstrukte als Rollenfüller Komplexe Konstrukte als Rollenfüller möglichmöglich

Keine Query-UnterstützungKeine Query-Unterstützung

OntoEdit Free/ProfessionalOntoEdit Free/Professional

Hersteller: ontoprise GmbHHersteller: ontoprise GmbH Komerzielles ProgrammKomerzielles Programm Unterstützt gesamten Unterstützt gesamten

EntwicklungsprozessEntwicklungsprozess Stabilität?Stabilität?

Weitere ToolsWeitere Tools

ApolloApollo LinkFactoryLinkFactory Ontolingua ServerOntolingua Server OntoSaurusOntoSaurus OpenKnoMEOpenKnoME WebODEWebODE WebOntoWebOnto

Vergleich / BewertungVergleich / Bewertung

Protégé Protégé 20002000

OilEdOilEd OntoEdit OntoEdit FreeFree

Erweiter- Erweiter- barkeitbarkeit

PlugInsPlugIns NeinNein PlugInsPlugIns

Import / Import / ExportExport

++++++ ++ ++++

LogikLogik JaJa JaJa Nein Nein (Prof: Ja)(Prof: Ja)

4. Integration 4. Integration vorhandener Ontologienvorhandener Ontologien

AnforderungenAnforderungen

Integration von Ontologien während Integration von Ontologien während des Entwicklungsprozesses und nach des Entwicklungsprozesses und nach Abschluss dessenAbschluss dessen

Umfangreiche Hilfestellung für den Umfangreiche Hilfestellung für den NutzerNutzer

ChimeraChimera

Hersteller: Stanford UniversityHersteller: Stanford University Platform: WWWPlatform: WWW Basiert auf OntolinguaBasiert auf Ontolingua Import von vielen FormatenImport von vielen Formaten Nicht sehr nutzerfreundlichNicht sehr nutzerfreundlich Rudimentäre BearbeitungsfunktionRudimentäre Bearbeitungsfunktion

ChimeraChimera

Arbeitsweise:Arbeitsweise:• Nutzer wählt OntologienNutzer wählt Ontologien• Chimera durchsucht die Ontologien nach Chimera durchsucht die Ontologien nach

Übereinstimmungen anhand der SlotsÜbereinstimmungen anhand der Slots• Nutzer bekommt Ergebnisse angezeigt Nutzer bekommt Ergebnisse angezeigt

und kann sie übernehmen oder und kann sie übernehmen oder verwerfenverwerfen

PROMPTPROMPT

PlugIn für Protégé 2000PlugIn für Protégé 2000 Halb-automatischHalb-automatisch Führt den Nutzer durch den Führt den Nutzer durch den

IntegrationsprozessIntegrationsprozess Unterbreitet Vorschläge und führt Unterbreitet Vorschläge und führt

selbst Aktionen durchselbst Aktionen durch

ODEMerge (WebODE)ODEMerge (WebODE) FCA-MergeFCA-Merge

5. Evaluation von 5. Evaluation von OntologienOntologien

GründeGründe

Zahlreiche Tools vorhandenZahlreiche Tools vorhanden Ontologien werden zunehmend im Ontologien werden zunehmend im

industriellen Umfeld eingesetztindustriellen Umfeld eingesetzt KommerzialisierungKommerzialisierung

AnforderungenAnforderungen

Prüfung von Syntax und SemantikPrüfung von Syntax und Semantik FlexibilitätFlexibilität PerformancePerformance IntegrationsfähigkeitIntegrationsfähigkeit

ONE-TONE-T

Hersteller: Ontology Group an der Hersteller: Ontology Group an der Uni MadridUni Madrid

Verifikation von Ontolingua-Verifikation von Ontolingua-OntologienOntologien

ONE-TONE-T

Findet folgende Fehler:Findet folgende Fehler:• ZyklenZyklen• PartitionsfehlerPartitionsfehler• RedundanzRedundanz• Grammatikalische FehlerGrammatikalische Fehler• Klassen mit der gleichen formalen Klassen mit der gleichen formalen

DefinitionDefinition

OntoClean (WebODE)OntoClean (WebODE) OntoAnalyserOntoAnalyser

6. Demonstration OilEd6. Demonstration OilEd

7. Quellen7. Quellen

QuellenQuellen Literatur:Literatur:

• OntoWeb Deliverable 1.3: „A survey on ontology tools“OntoWeb Deliverable 1.3: „A survey on ontology tools“• Patrick Lambrix u.a.: „Evaluation of ontology Patrick Lambrix u.a.: „Evaluation of ontology

development tools for bioinformatics“development tools for bioinformatics“• http://km.aifb.uni-karlsruhe.de/eon2002/http://km.aifb.uni-karlsruhe.de/eon2002/• Resourcen und Dokumentationen auf den Homepages Resourcen und Dokumentationen auf den Homepages

der Toolsder Tools Tools:Tools:

• OilEd: http://oiled.man.ac.ukOilEd: http://oiled.man.ac.uk• Protégé 2000 / PROMPT: http://protege.stanford.edu/ Protégé 2000 / PROMPT: http://protege.stanford.edu/ • OntoEdit / OntoAnalyser: OntoEdit / OntoAnalyser: http://www.ontoprise.dehttp://www.ontoprise.de• Chimera: Chimera: http://http://www.ksl.stanford.eduwww.ksl.stanford.edu//softwaresoftware//chimaerachimaera

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