Transcript RDF Resource Description Framework

DAML
GEOINFORMATIK
DARPA Agent Markup Language
Veranstaltung: Seminar „Softwareagenten“
Veranstalter: Institut für Informatik
Dozent: Prof. Dr. W. Lippe
Betreuer: Dr. Dietmar Lammers
Referent: Dirk Redbrake
Inhalt
Was ist DAML ?
 DARPA
 Das DAML-Programm
 Ziele von DAML
 Agenteneinsatz
 Beispiel für eine Ontologie
 Anwendungen
 Zusammenfassung

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Was ist DAML ?
DAML: DARPA Agent Markup Language
 Erweiterung von RDF und XML
 Nutzung besonders durch Agenten
 Forschungsprojekt der DARPA
 Heutiger DAML-Standard vereinigt DAML und OIL
 OIL: Ontology Interface Layer ist das europäische
Gegenstück zum US-amerikanischen DAML
 Verbesserte Beschreibbarkeit von Ontologien
 „DAML Vision“: WWW -> Semantic Web
 Entwicklung von Programmen zur DAML-Nutzung

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DARPA
DARPA: Defense Advanced Research Projects
Agency
 Zentrale Forschungsstelle des US-amerikanischen
Department of Defense (DoD)
 Gegründet 1958 im Kalten Krieg
 Standort Arlington, Virginia
 Finanzierung durch Steuergelderfond
 Teilnehmer: Wissenschaftler und Ingenieure, die
nicht in Diensten der Regierung stehen

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DARPA-Projekte
Projekte besonders für das Militär interessant
 „Sicherstellung eines überevolutionären
technischen Vorsprungs der USA“ (DARPA)
 „extrem risikobehaftet mit gewaltigem Pay-Off“
(DARPA)
 Beispiel: Entwicklung des Internets
 Normale Laufzeit: 3 - 5 Jahre meist ohne
Verlängerung
 Normales Jahresbudget: 2,5 - 10 Mio. US-$
 Durchschnittliche Vertragspartner:
- 10 Firmen / Institutionen
- 2 Universitäten

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DAML-Programm
Offizieller Start im August 2000 in Boston
 Vermeintliche Laufzeit bis etwa 2004
 16 Teams zur DAML-Tool-Entwicklung
 21 Projekte (10 Firmen und 7 Universitäten)
 „unclassified“: Berichte und Ergebnisse frei
 Budget: 13,1 Mio. US-$ (2001)  15,9 Mio. US-$
(2002)
 Zuständigkeit seit 1.11.2001 beim IXO
 IXO: Information Exploitation Office entwickelt
Sensor- / Informationssystemen, z.B. intelligente
Zielsysteme

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Ziele (I)
Interoperable, agenten-basierte Integration
verschiedener militärischer Quellen und Systeme
in Echtzeit
 InteLink und C2Link („command and control“)
 2002: Vergrößerung des DAML-Statement-Archivs
für Laufzeittests von derzeit 850000 auf 1,5 Mio.
 Tool-Entwicklung zur DAML-Einbettung in WebSeiten und Informationsquellen und
Agentenerzeugung

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Ziele (II)
Agenten erkennen komplexe semantische
Strukturen
 Agenteneinsatz im Internet und bei Sensoren
 Kommunikation über DAML
 Ontologien-Entwicklung im Bottom-up-Design
 Nutzbarkeit für verschiedene Information
Communities
 Durch DAML Anhang von Informationen an
Objekte (z.B. Funktionsbeschreibungen)

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Agenteneinsatz
Identifikation von Informationsquellen
 Kommunikation zwischen Agenten
 Dynamisch, selbständig und interoperabel
 DAML als Kommunikationssprache
 Information fusion (Web, DB, Sensoren etc)
 URIs müssen noch vorgegeben werden
 Entwicklung eines Agentennetzwerkes

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Beispiel für Ontologie
Aktueller DAML+OIL-Standard vom März 2001
 Syntaktisch normale Markup Language
 35 Sprachelemente
 Stand 27.11.2001: 169 Ontologien, 49 Properties
 Verwendung vieler RDF-Befehle
 Ontologie besteht aus beliebig vielen Headern,
Klassen, Properties, Restriktionen und Instanzen
 Instanzen verwenden nur RDF

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Beispiel DAML-Header
<Ontology rdf:about="">
<versionInfo>$Id: reference.html,v 1.10
2001/04/11 Exp $</versionInfo>
<rdfs:comment>TestOntology</rdfs:comment>
<imports rdf:
resource="http://www.daml.org/daml"/>
</Ontology>
Ontology: Rahmen für Ontologie
 versionInfo: textliche Aussage über DAMLVersion
 imports: transitives Importieren von Ontologien
- Wenn A  B und B  C, dann A  B und C
- A und B äquivalent, wenn A  B und B  A

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DAML-Klassen
Einteilung des Universums in zwei Domänen
 Object domain: Einzelobjekte in DAML oder RDF
beschreibbar
 Datatype domain: XML-Datentypen mit DAMLBefehl datatype verwendbar

Überwiegend Objekte der object domain erstellt
 DAML-Klasse stets Unterklasse von RDF
 Beispiele:
- Class: Definition einer DAML-Klasse
- equivalentTo: Verweis auf semantisch äquivalente

Klasse (+ weitere derartige Befehle)
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DAML-Property-Beispiele
Überwiegend RDF-Sprachschatz
 samePropertyAs: Verweis auf äquivalente
Property
 equivalentTo: wie bei DAML-Klassen
 TransitiveProperty: wenn (x,y) und (y,z)
Instanzen der Property, dann auch (x,z)
 UniqueProperty: zwei Instanzen einer Property
haben niemals den gleichen Wert

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DAML-Property-Restrictions + Beispiele

Property Restrictions: Ein- bzw. Beschränkungen
von Properties (DAML-Befehl: restriction)
Definition in anonymen Subklassen durch
Verwendung von rdf:subClassOf
 onProperty: betroffene Properties / URIs
 toClass: Klasse mit zulässigen Property-Werten
 maxCardinality n: Property darf höchstens n
Mal instanziert werden

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DAML-Beispiel
<daml:Class URI_name>
<daml:equivalentTo rdf:resource=
"http://www.daml.org/daml#Person"/>
<rdfs:subClassOf>
<daml:Restriction>
<daml:onProperty rdf:resource="#name"/>
<daml:toClass rdf:resource=
"http://www.w3.org/XMLSchema#string"/>
<daml:maxCardinality>1
</daml:maxCardinality>
</daml:Restriction>
</rdfs:subClassOf>
</daml:Class>
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DAML-Anwendungen
Tool-Entwicklung ist Teil des DAML-Projektes
 Tools benutzen DAML oder kommunizieren mit
Agenten, die DAML benutzen
 Derzeit Dutzende von Tools (häufig JAVA)
 Inhaltlich ähneln sich viele Anwendungen
 Tools überwiegend noch nicht fertig
 Häufig zusätzliche Software erforderlich
 Einige Präsentationen als Tutorials
 Tools werden auf DAML-Homepage gesammelt

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Suchmaschine auf DAML-Homepage
Einflussbereich auf registrierte Server begrenzt
 Suche nach definierten Properties und Klassen
 Suchen von Ontologien mit Kriterien wie URI, Registrierungsdatum, Schlüsselwort, Property, Klasse
 Alle verwendeten DAML-Statements sind registriert
 Wegen fehlerhafter Statements ist Qualität der Links
extrem unterschiedlich
 Links stets .DAML-Dateien
 Suche deutlich komfortabler als bei herkömmlichen
Suchmaschinen

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Wall Street Journal (DARPA-Fiktion)
DAML-Verwendung in der Online-Ausgabe
 Ontologie „Firma“: Name und wirtschaftliche
Eckdaten als Properties
 Ontologie „Artikel“: Titel, Datum, Herausgeber,
Text als Properties
 Agent könnte Benutzer jedes mal eine E-Mail
schicken, wenn ein Artikel über eine gewünschte
Firma erscheint
 Gleichzeitiges Auslesen aktueller Eckdaten
 Erweiterung auf Branchen wie „Banken“, etc.

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DAML Crawler (I)
Architektur des DAML Crawlers (Quelle: DAML-Homepage)
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DAML Crawler (II)
JAVA-Programm zum Suchen von DAMLStatements
 Registrierung der URIs vorher notwendig
 Tägliche automatische Suche nach Statements
wahrscheinlich durch Agenten
 DAML Crawler selbst liest nur Resultate aus
 Ziel „Echtzeit“ verfehlt
 Nachfolgende Tabelle ist ein gekürztes Beispielresultat (TOTAL-Werte beziehen sich jedoch auf
alle Server)

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DAML Crawler (III)
Auszug aus Ergebnisliste (Quelle: DAML-Homepage)
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PalmDAML (I)
Anwendung für Palm Desktops
 Tragbarer Organizer (Adressen, E-Mail, Termine)
 Kabelloser Internetanschluss

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PalmDAML (II)
Agenten legen DAML-Datenbank an
 JAVA-Anwendung daml2pdb liest Daten aus und
konvertiert sie in eine Palm Data Base (PDB)
 Herunterladen der PDB aus dem Internet

Architektur Palm DAML (Quelle: DAML-Homepage)
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PalmDAML (III)
PalmOSProgramm
HotSync
konvertiert
PDB, um sie
nutzbar zu
machen
 PDB-Größe
noch auf 64 KB
begrenzt

Aufruf PalmDAML (Quelle: DAML-Homepage)
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PalmDAML (IV)
Nach Start von
Palm-DAML
Anzeige der
Datensätze
 Beispiel ist eine
PDB über den
europäischen
Adel

Öffnen einer PDB (Quelle: DAML-Homepage)
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PalmDAML (V)
Übersicht über
Knoten
 Darstellung
abgekürzt: nur
Verzeichnis #
Resource

Knotenauszug (Quelle: DAML-Homepage)
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PalmDAML (VI)
Darstellung
Einzelknoten
 1) volle URI
 2) Statements mit
Subjekt/ObjektBeziehung
 3) Informationen
zu anwählbarem
Statement-Knoten

Einzelknoten (Quelle: DAML-Homepage)
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PamlDAML (VII)
Suchfunktion
 Ergebnis: alle
Knoten, in denen
Suchbegriff
vorkommt

Suchfunktion (Quelle: DAML-Homepage)
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PalmDAML (VIII)
Suchergebnis:
hier ein Knoten
 Knoten lassen
sich auswählen

Suchergebnis (Quelle: DAML-Homepage)
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PalmDAML (IX)
Ansicht eines
Knotens
 Gleiche Ansicht
wie zuvor

Einzelknoten (Quelle: DAML-Homepage)
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PalmDAML (X)
PalmDAML mit
kommerziellem
Potential
 Serienmäßiger Vertrieb
auf Palm Desktops
 Problem: noch geringe
Datenbank-Größe von
64 KB
 In Planung: Filterung
von DAML-Statements
 In Planung: Erzeugen
von DAML-Statements

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DAML Viewer (I)
Weiteres Tool zur Abfrage von DAML-Statements
 Als Applet oder Applikation erhältlich
 URIs oder Dateien müssen angegeben werden

URI-Eingabe (Quelle: DAML-Homepage)
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DAML Viewer (II)
Liste aller gefundenen Resourcen
 Einzelne Knoten anwählbar

Knotenauszug (Quelle: DAML-Homepage)
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DAML Viewer (III)
Option „Properties“ liefert Anzahl von DAMLStatements und Resourcen
 Option „View Source“ zeigt Knoten-Quellcode an
 Klick auf Knoten öffnet Fenster mit verwendeten
Properties (Subjekt/Objekt, etc.)

Einzelknoten (Quelle: DAML-Homepage)
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HyperDAML (I)
Einfaches Tool zur Konvertierung einer DAML-Datei
in ein Hypertext-Dokument
 Beispiel:

<rdfs:subClassOf>
<daml:Restriction>
<daml:onProperty rdf:resource="#surname"/>
<daml:toClass rdf:resource=
"http://www.w3.org/XMLSchema#string"/>
<daml:maxCardinality>1</daml:maxCardinality>
</daml:Restriction>
</rdfs:subClassOf>
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HyperDAML (II)
Resultat mit erhöhter Lesbarkeit
 Resourcen direkt anwählbar
 Ausgangsbeispiel nach Konvertierung:

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Zusammenfassung
Vereinigung von DAML, OIL, RDF, XML
 DAML könnte alle Standards in sich vereinigen
 Einflussreicher Schirmherr (DARPA) könnte
Popularität steigern
 Schritt vom WWW zum Semantic Web
 Internet wie eine Datenbank abrufbar
 Internet als Vorbereitung für spätere militärische
Anwendungen (z.B. Raketenabwehrsystem)
 Probleme: Echtzeit und vorherige URI-Eingabe
 Enormes Potential und schon jetzt eindrucksvoll

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GEOINFORMATIK
ENDE