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OWL-Lite Ontology Matching. Seminar “Semantisches Web und Agenten” . Martin Kaiser. Betreut durch Dr. Matthias Klusch und Ingo Zinnikus. Inhalt. Ontology Alignment. Finde Beziehung zwischen 2 Ontologien Ä quivalenzen, Subsumption,… zwischen den Entities. Anwendungsgebiete.
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OWL-Lite Ontology Matching Seminar “Semantisches Web und Agenten” Martin Kaiser Betreut durch Dr. Matthias Klusch und Ingo Zinnikus
Ontology Alignment • Finde Beziehung zwischen 2 Ontologien • Äquivalenzen, Subsumption,… zwischen den Entities
Anwendungsgebiete • Kommunikation zwischen Agenten • Integration von Webdiensten • Ontologie-getriebene Datenintegration • Katalog Abgleich • P2P Informationsverteilung • Lieferung Personenbezogener Inhalte • Publikationen in der Wissenschaft
Matching Methoden • Ähnlichkeit berechnen: • Terminologisch (String basiert, Lexikon) • Vergleich der internen Struktur • Vergleich der externen Struktur • Extensional Comparison • Semantischer Vergleich • Nachteil: Viele Verfahren erfassen nur Teilmengen der Ontologiedefinition
OWL Lite • Erweiterung von RDF • Zusätzlich: • RDF Schema Schlüsselworte: rdfs:subClassOf, rdfs:Property, rdfs:subPropertyOf, rdfs:range, rdfs:domain • Klassen Definition: owl:Class • Vergleich: owl:sameAs, owl:differentFrom • Charakterisierung der Eigenschaften: owl:inverseOf, owl:TransitiveProperty, owl:SymmetricProperty • Eigenschaftsvererbung zwischen Klassen:owl:AllValuesFrom, owl:SomeValuesFrom • Kardinalität bei Relationen: owl:minCardinality, owl:MaxCardinality
Beispiel: OWL Ontologien • Lässt sich in OWL Lite modellieren • Nachteil: OWL Notation ist beim Vergleich zweier Ontologien zu strikt • RDF ist zu flexibel
OL - Graphen • Graphen basierter Ansatz zur OWL Notation • Knoten: class (C), object (O), relation (R), property (P), property instance (A), datatype (D), datavalue (V), property restriction labels (V) • Jeder Knoten wird durch URI identifiziert • Jeder Knoten kann annotiert sein
OL – Graphen (2) • Kanten: • rdfs:subClassOfzwischen Klassen o. Propertys (S) • rdf:type zwischen Objekten und Klassen, Propertys und Property Instanzen, Values und Datatypes (I) • A zwischen Klassen und Propertys, Objekten und Property Instanzen • owl:Restriction Einschränkung von Eigenschaften innerhalb einer Klasse (R) • Bewertung einer Property in einem Einzelnen (U)
Similarity Similarity (Ähnlichkeit) ist eine Funktion die folgende Eigenschaften erfüllt:
Similarity (2) • Similarity Funktionen für Labels: • Terminologisch (String Distanz, linguistische Evaluation) • Similarity Funktionen für Werte und Datentypen: • Euklidean distance • Symmetric difference distance • …
Similarity im OL – Graph • Im OL – Graph: • Hängt von der Knotenklasse ab • Berücksichtigt alle Features der Klasse Beispiel: Knotenpaare und Identisch beschriftete Kanten vom Typ F Je größer similarity von desto größer ist • Betrachte nur 0te und 1ste Stufe
Similarity Berechnung Definition: Beispiel: Klassen
Contributormenge mit des Knotenpaars • mit Eigenschaften • Maximale, totale similarity • Exklusiv • Maximale Größe • Pairing: 0/1 Gewichtung in
Beispiel: • Für die Ähnlichkeit der Datentypen von • Annahme:
Berechnung der Similarities • Problem: 2 Knotenpaare die sich gegenseitig unterstützen • Lösung: Gleichungssystem mit Similarity als Ergebnis • Jedem Knoten wird eine Variable zugeordnet • Gleichungsystem wird aufgestellt nach • Gleichungssystem lösen
Beispiel: Berechnung Similarity • Für • Annahme: • Variablen Substitution: • Weitere Annahme:
Beispiel: Berechnung Similarity (2) • Gewichtung für Kardinalitäten: • 1 falls beide Grenzen gleich • 0,5 falls eine Grenze gleich • 0,35 falls Inklusion, aber kein Match • 0 sonst • Gewichtung für Datentypen: • Identitätsfunktion
Beispiel: Berechnung Similarity (3) • simuliert das Verhalten der Pairing Funktion • OWL-Lite Ontologien erzeugen keine linearen Gleichungssystem • Kann durch iteratives Verfahren gelöst werden
Konklusion • Verfahren liefert eine Approximation der Ähnlichkeit zwischen zwei Ontologien • Kein Ontologie Abgleich • Ansätze für Ontologie Abgleich: • Dem Nutzer überlassen • Threshold basiert • Greedy – Verfahren • Verfahren wird eingesetzt in OLA
Zusammenfassung • Ontology Matching • OL – Graphen • Similarity und Similarity Berechnungsfunktionen • Similarity Berechnung in OL – Graphen