Transcript SKOS - Deutsche Nationalbibliothek

Web Science & Technologies
University of Koblenz ▪ Landau, Germany
Eigene Erweiterungen für SKOS
Klaas Dellschaft
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Überblick
 Wissensbasen im Semantic Web
 RDF/OWL-Ontologien
 T-Box
A-Box
 Modellierung von Thesauri mit SKOS
 Thesaurus-Schema
Thesaurus-Daten
 Erweiterungen für SKOS
 SKOS-XL
 Koordinierte Konzepte
 Ableitung von Entwurfsmustern
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Eigene Erweiterungen für SKOS
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Wissensbasen im Semantic Web
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Wissensbasen – RDF/OWL-Ontologien (I)
 RDF: Resource Description Framework
 Repräsentiert Aussagen in der Form
<Subjekt>
id-4037945-0
id-4037945-0
<Prädikat>
rdf:type
hatLabel
<Objekt>
ThesaurusKonzept
„Mathematiker“
ThesaurusKonzept
id-4037945-0
„Mathematiker“
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Wissensbasen – RDF/OWL-Ontologien (II)
 RDFS: RDF Schema
 Modellierung des Schemas einer Anwendungsdomäne
• rdfs:class, rdfs:subClassOf
• rdfs:property, rdfs:subPropertyOf,
rdfs:domain, rdfs:range
 OWL: Web Ontology Language
 Erweiterte Modellierungsmöglichkeiten
• owl:class, owl:unionOf, owl:intersectionOf, owl:sameAs
• owl:ObjectProperty, owl:DatatypeProperty
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Wissensbasen – T-Box vs A-Box
 T-Box (Terminological Box)
 Enthält z.B. die Klassen- und Beziehungshierarchie
 Stellt das Vokabular bzw. Schema einer Ontologie dar
 A-Box (Assertional Box)
 Enthält die Aussagen über Individuen bzw. Instanzen
 Aussagen entsprechen dem durch die T-Box vorgegebenen Schema
 Inferenz
 Klassifizierung von Instanzen
 Ableitung von Beziehungen zwischen Instanzen basierend auf
Informationen in der T-Box (z.B. Transitivität)
 Überprüfung auf Inkonsistenzen und Widersprüche (z.B. disjunkte
Klassen)
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Modellierung von Thesauri mit SKOS
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Modellierungsebenen eines Thesaurus
 Thesaurus-Schema
 Label, Konzepte, Relationstypen zwischen Konzepten, …
 Beispiele: SKOS oder RDA Element Sets
 T-Box
 Thesaurus-Daten
 Konkrete Konzepte/Terme und deren Beziehungen
 Beispiele: SWD, DDC, LCSH, …
 A-Box
 Welche Art von Wissen kann durch einen Reasoner
inferiert werden?
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SKOS – Modellierung eines Thesaurus-Schemas
 SKOS wird benutzt um Mengen von Konzepten und deren
semantische Beziehungen zu modellieren
 Konzepte werden in Konzeptschemata gruppiert
 skos:concept, skos:prefLabel, skos:altLabel, …
 skos:broader/narrower, skos:related, …
 Beziehungen zwischen zwei Konzeptschemata
 skos:exactMatch: Äquivalenz von zwei Konzepten
 skos:closeMatch: Ausreichend ähnliche Konzepte, um sie
in einigen Retrievalanwendungen austauschbar nutzen zu
können
 skos:broadMatch: Hierarchische Beziehung
 skos:relatedMatch: Assoziative Beziehung
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SKOS – Modellierung des Thesaurus-Schemas
owl:ObjectProperty
rdfs:domain
rdf:type
skos:Concept
skos:semanticRelation
rdfs:range
skos:Concept
rdfs:subPropertyOf
rdf:type
skos:broaderTransitive
owl:TransitiveProperty
rdfs:subPropertyOf
skos:broader
WeST
owl:inverseOf
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skos:narrower
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SKOS – Modellierung der Thesaurus-Daten
skos:broader
id-4058020-9
skos:broader
id-4019791-8
id-7694541-8
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skos:prefLabel
„Streichinstrument“
skos:prefLabel
„Violine“
skos:altLabel
„Geige <Violine>“
skos:prefLabel
„Elektronische Geige“
skos:altLabel
„Elektrische Violine“
skos:altLabel
„E-Violine“
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SKOS – Inferenz von Wissen (I)
rdf:type
id-4058020-9
skos:broader
skos:Concept
id-4019791-8
skos:broader
skos:Concept
rdf:type
skos:Concept
WeST
rdf:type
id-7694541-8
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skos:prefLabel
„Streichinstrument“
skos:prefLabel
„Violine“
skos:altLabel
„Geige <Violine>“
skos:prefLabel
„Elektronische Geige“
skos:altLabel
„Elektrische Violine“
skos:altLabel
„E-Violine“
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SKOS – Inferenz von Wissen (II)
skos:broader
+
skos:broader
Transitive
id-4019791-8
skos:broader
+
skos:broader
Transitive
skos:broaderTransitive
id-4058020-9
id-7694541-8
WeST
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skos:prefLabel
„Streichinstrument“
skos:prefLabel
„Violine“
skos:altLabel
„Geige <Violine>“
skos:prefLabel
„Elektronische Geige“
skos:altLabel
„Elektrische Violine“
skos:altLabel
„E-Violine“
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SKOS – Zusammenfassung
 SKOS = Simple Knowledge Organization System
 Ziel: Gemeinsames Schema zur Darstellung von Thesauri,
Klassifikationssystemen und Taxonomien
 Konzepte werden in Schemata organisiert
 Konzepte können annotiert werden mit …
 … beliebig vielen Labeln (Strings) in beliebigen Sprachen
 … Notationen (z.B. „368.01023“)
 … Benutzungshinweisen, Definitionen, Beispielen, …
 Konzepte können …
 … in Relation zueinander gesetzt werden
 … gruppiert werden
 … aufeinander gemappt werden
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Erweiterungen für SKOS: SKOS-XL
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SKOS eXtension for Labels (SKOS-XL)
 Problem:
 Label sind einfache String-Literale
 Ein Label kann nicht als Subjekt in RDF verwendet werden
 Beispiel:
skos:prefLabel
id-4071342-8
„Frankfurt <Main> / Deutsche Bibliothek“
skos:altLabel
„Deutsche Nationalbibliothek“
skos:altLabel
„DNB“
 Wie können z.B. Akronyme von Synonymen unterschieden
werden?
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SKOS-XL: Modellierung des Schemas
skosxl:prefLabel
rdfs:range
rdfs:domain
skosxl:Label
skosxl:Label
skosxl:literalForm
rdfs:range
rdfs:domain
RDF Plain Literal
skosxl:Label
skosxl:labelRelation
rdfs:range
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skosxl:Label
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SKOS-XL: Modellierung der Daten
skosxl:prefLabel
id-4071342-8
skosxl:altLabel
_id1
_id2
skosxl:literalForm
„Frankfurt <Main> /
Deutsche Bibliothek“
skosxl:literalForm
„Deutsche
Nationalbibliothek“
skosxl:labelRelation
skosxl:altLabel
WeST
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_id3
skosxl:literalForm
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„DNB“
SKOS-XL: Kompatibilität zu SKOS
 Problem:
 Woher weiß eine SKOS-Anwendung, dass z.B.
skosxl:altLabel das gleiche ist wie skos:altLabel?
 Lösung: Property Chaining in OWL 1.1
 (skosxl:altLabel, skosxl:literalForm) ist ein Unterproperty
von skos:altLabel
 Beispiel: Ableitung von skos:altLabel durch Reasoner
skos:altLabel
id-4071342-8
WeST
skosxl:altLabel
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_id2
skosxl:literalForm
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„Deutsche
Nationalbibliothek“
Erweiterungen für SKOS: Koordinierte Konzepte
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Anwendungsfall
 Darstellung der CrissCross-Relationen zwischen SWD und DDC im
Linked Data-Service der DNB
 Relationen in vier Determiniertheitsgraden:
 DET 4: vollständige Übereinstimmung zwischen Schlagwort und DDC-Klasse
 skos:exactMatch?
 DET 3: wesentliche Übereinstimmung des
Begriffsinhalts von Schlagwort und DDC-Klasse
 skos:closeMatch?
 DET 2: teilweise Übereinstimmung zwischen
Schlagwort und einer umfangreicheren DDC-Klasse
 skos:broadMatch?
 DET 1: geringe Übereinstimmung zwischen
Schlagwort und DDC-Klasse
 skos:relatedMatch?
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5* Naturwissenschaften
6* Technik
59* Tiere (Zoologie)
63* Landwirtschaft
598.5-598.9 Landvögel
636 Viehwirtschaft
598.71 Psittaciformes (Papageienvögel)
636. 68656 Nymphensittiche
SWD
DDC
Anwendungsfall – Problematisches Beispiel
WeST
Nymphensittich
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Anwendungsfall – Lösungsvorschlag
Linked Data
CrissCross
 Schlagwort im Kontext einer bestimmten Sachgruppe auf die
entsprechende DDC-Klasse mappen
WeST
598.71 Psittaciformes (Papageienvögel)
Nymphensittich
636.68656 Nymphensittiche
Nymphensittich
broadMatch
598.71 Psittaciformes (Papageienvögel)
590 Tiere (Zoologie)
Nymphensittich
closeMatch
636.68656 Nymphensittiche
630 Landwirtschaft
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CrissCross-Relationen Koordinierte Konzepte
Koordinierte Konzepte – Modellierung des Schemas
skos:Concept
rdfs:subClassOf
dnb:CoordinatedConcept
skos:exactMatch
rdfs:subPropertyOf
WeST
dnb:DET4Match
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skos:broader
rdfs:subPropertyOf
dnb:coordination-of
skos:closeMatch
rdfs:subPropertyOf
dnb:DET3Match
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…
Koordinierte Konzepte – Modellierung der Daten
id-4042855-2
sg-630
ddc-636.68656
skos:prefLabel
skos:prefLabel
skos:prefLabel
„Nymphensittich“
„Landwirtschaft“
„Nymphensittiche“
dnb:CoordinatedConcept
rdf:type
dnb:DET3Match
_id1
dnb:coordination-of
id-4042855-2
WeST
ddc-636.68656
dnb:coordination-of
sg-630
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Koordinierte Konzepte – Kompatibilität zu SKOS (I)
Titelbestand
Begriffsebene
 Problem: Werden koordinierte Konzepte durch SKOSAnwendungen richtig interpretiert?
 Beispiel: Retrieval eines Buches mit SWD bzw. DDC
WeST
SWD
DDC
Tierphotographie
closeMatch
778.932 Tiere – Photographie
770 Fotografie
Guido Mocafico, Schlangen
Sachgruppe: 770
SW-Kette: Mocafico, Guido/
Tierphotographie/
Schlangen
Klaas Dellschaft
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Notation: 779. 32796092
Synthese: 77*.* Fotografie
779.* Fotografien
779.32* einzelner Tiere
779.32796* von Schlangen
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Koordinierte Konzepte – Kompatibilität zu SKOS (II)
 SKOS-Anwendung muss skos:broader-Beziehungen
zwischen koordinierten Konzepten ableiten können!
Tierphotographie
closeMatch
778.932 Tiere – Photographie
770 Fotografie
skos:broader
Tierphotographie
Muss automatisch abgeleitet werden!
Voraussetzung: skos:broader wird
interpretiert wie rdfs:subClassOf!
770 Fotografie
Mocafico, Guido
Schlangen
WeST
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Zusammenfassung
 SKOS: Gemeinsames Schema zur Darstellung von
Thesauri, Klassifikationssystemen etc. im Semantic Web
 SKOS Erweiterungen:
 Erweiterungen für das Thesaurs-Schema von SKOS
 Wie werden Erweiterungen kompatibel gemacht zu
bestehenden Anwendungen?
Entwurfsmuster 1
Entwurfsmuster 2
 Property-Chaining in OWL 1.1
 Vererbung von bestehenden
SKOS-Elementen
WeST
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