25.11.2004 Hauptseminar "Modellierung und das Semantische Web" - Kai-Uwe Gärtner, [email protected] 1 Ontology Tools I Ein Überblick

25.11.200425.11.2004 Hauptseminar "Modellierung und das SemHauptseminar "Modellierung und das Semantische Web" - Kai-Uwe Gärtner, s204068antische Web" - Kai-Uwe Gärtner, [email protected]@inf.tu-dresden.de

11

Ontology Tools IOntology Tools I

Ein ÜberblickEin Überblick


22

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


33

1. Einführung1. Einführung


44

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


55

2. Klassifizierung von 2. Klassifizierung von Ontology ToolsOntology Tools


66

Klassifizierung von Ontology-ToolsKlassifizierung von Ontology-Tools

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


77

AnwendungsbereicheAnwendungsbereiche

Erstellen von OntologienErstellen von Ontologien Ontologien zusammenführenOntologien zusammenführen Ontologien bewertenOntologien bewerten


88

Unterstützte SprachenUnterstützte Sprachen

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


99

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


1010

ArchitekturArchitektur

EinzelanwendungEinzelanwendung Client/ServerClient/Server n-Tiern-Tier


1111

3. Entwurf von 3. Entwurf von OntologienOntologien


1212

EingabemöglichkeitenEingabemöglichkeiten

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


1313

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


1414

BedienbarkeitBedienbarkeit

Graphischer Entwurf vs. Graphischer Entwurf vs. Konventioneller EntwurfKonventioneller Entwurf

Verbale Beschreibung von Klassen Verbale Beschreibung von Klassen und Restriktionund Restriktion


1515

Logik-ModulLogik-Modul

Unterstützung bei der Entwicklung Unterstützung bei der Entwicklung und Fehlersucheund Fehlersuche

KonsistenzsicherungKonsistenzsicherung


1616

Protégé 2000Protégé 2000


1717


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


1818


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


1919

OilEdOilEd


2020

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


2121

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


2222

OntoEdit Free/ProfessionalOntoEdit Free/Professional


2323

OntoEdit Free/ProfessionalOntoEdit Free/Professional

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

EntwicklungsprozessEntwicklungsprozess Stabilität?Stabilität?


2424

Weitere ToolsWeitere Tools

ApolloApollo LinkFactoryLinkFactory Ontolingua ServerOntolingua Server OntoSaurusOntoSaurus OpenKnoMEOpenKnoME WebODEWebODE WebOntoWebOnto


2525

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)


2626

4. Integration 4. Integration vorhandener Ontologienvorhandener Ontologien


2727

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


2828

ChimeraChimera


2929

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


3030

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


3131

PROMPTPROMPT


3232

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


3333


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


3434

5. Evaluation von 5. Evaluation von OntologienOntologien


3535

GründeGründe

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

industriellen Umfeld eingesetztindustriellen Umfeld eingesetzt KommerzialisierungKommerzialisierung


3636

AnforderungenAnforderungen

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


3737

ONE-TONE-T

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

Verifikation von Ontolingua-Verifikation von Ontolingua-OntologienOntologien


3838

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


3939


OntoClean (WebODE)OntoClean (WebODE) OntoAnalyserOntoAnalyser


4040

6. Demonstration OilEd6. Demonstration OilEd


4141

7. Quellen7. Quellen


4242

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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