Praktikum Semantic Web

Sebastian Dietzold, Sebastian Hellmann, Jens Lehmann

Modul: Semantic Web

Organisatorisches

Die Praktikumsvorbesprechung findet zusammen mit dem ersten Termin des Seminars Semantic Web Technologien statt:

Je nach Teilnehmerzahl werden die Praktikumsaufgaben einzeln oder in Zweier-Gruppen vergeben.

Themengebiete

Anwendung von Ontology-Matching-Techniken

Ziel ist es existierende Ontologie- und Instanz-Matching-Verfahren für die Verknüpfung der RDF-Wissensbasen DBpedia und LinkedGeoData einzusetzen. Auf Basis eines Samples soll Precision und Recall der eingesetzten Verfahren verglichen und kritisch bewertet werden.

Knowledge Engineering

Entertainment Ontologie

Ziel der Aufgabe ist die Entwicklung einer “Entertainment-Ontologie” für Leipzig. Auf Basis einer aktuellen Kreuzer-Ausgabe soll eine OWL Ontologie verschiedener Entertainment-Angebote entwickelt und kollaborativ mit Daten der Ausgabe gefüttert werden. Das entstandene RDF Modell soll in OntoWiki visualisiert werden. Beim Schema-Design ist darauf zu achten, bestehende Web-Ontologien wiederzuverwenden, damit z.B. ein Karten-Mashup in Onto Wiki gelingt.

Social Meeting Ontologie

Ziel ist die Entwicklung einer umfassenden Ontologie, die eine strukturierte Beschreibung von Treffen (z.B. eines Vereines) ermöglicht. Wichtige Aspekte sind hierbei: Gruppen, Ort, Zeit, Anwesenheit, Tätigkeiten und Wetter ( bei Treffen im Freien ). Wie im obigen Thema soll darauf geachtet werden vorhandene Vokabulare einzusetzen. Die geschaffene Ontologie soll speziell darauf ausgerichtet sein auf Basis eines Onto Wikis als Backends die schnelle Erstellung einer angepassten Web-Seite zu ermöglichen.

RDFa Views (Mehrere Themen)

Das in PHP entwickelte Semantische Daten-Wiki OntoWiki kann als grafische Oberfläche für die Bearbeitung von RDF Modellen und dabei insbesondere von Instanz-Wissen gesehen werden.
Ein Problem bei der Arbeit mit generischen RDF Daten ist die Vielseitigkeit von Web-Ontologien. Grundsätzlich können Daten jeden Typs mit Onto Wiki dargestellt werden. Onto Wiki stellt diese Daten aber nur generisch dar, ohne auf Spezifika einzugehen.
Ziel dieser Praktikums-Aufgaben ist daher die Erstellung von spezialisierten RDFa-Views für bestimmte Ressourcen. Die Views werden als Extensions (components) entwickelt, wobei ein Beispiel zur Verfügung steht, damit ihr möglichst wenig Probleme mit PHP habt. Folgende Views sollen entwickelt werden:

• FOAF Schema – foaf:Person
• SIOC Schema – sioc:Space, sioc:Container, sioc:Item (insbesondere Wiki Article)
• SKOS Schema – Concept, ...
• Weitere möglich

Lernziel dieses Themas ist Know-How in der Erstellung von RDFa-erweiterten Webseiten und das Verständnis für Schema und Instanz Daten in RDF.

RDF Data Wrapper (Mehrere Themen)

Das in PHP entwickelte Semantische Daten-Wiki OntoWiki kann als grafische Oberfläche für die Bearbeitung RDF Modellen und dabei insbesondere von Instanz-Wissen gesehen werden.
Ein Problem bei der Arbeit mit RDF Daten ist der Import von Tripeln aus Non-RDF-Quellen. Ein Onto Wiki- Data- Wrapper kapselt diese Funktionalität für Ressourcen eines bestimmten Typs oder einer bestimmten Quelle und stellt es über ein Interface für Onto Wiki bereit.
Ziel dieser Praktikums-Aufgaben ist daher die Umwandlung der bezogenen Daten in ein RDF Modell entsprechend einem ausgewähltem oder erstelltem Schema. Die Wrapper werden als Plugins entwickelt, wobei ein Beispiel zur Verfügung steht, damit ihr möglichst wenig Probleme mit PHP habt. Folgende Quellen sollen per Wrapper angebunden werden:

• Geo Lokalisierung – d.h. die Erweiterung bestimmter Ressourcen um Geo-Koordinaten, z.B. auf Basis des Attributes ldap:homePostalAddress oder swrc:place.
• flickr.com – Informationen zu einer Bild-URI aus flickr (z.B. Tags importieren)
• Music: last.fm + musicbrainz + discogs- Informationen zu Bands und Songs importieren
• Videos: youtube
• Weitere möglich

Lernziel dieses Themas ist der Umgang mit RDF Daten über eine PHP RDF API und das Verständnis für Schema und Instanz Daten in RDF.

Ontology Learning Benchmarks (Mehrere Themen)

Inhalt der Aufgabe ist die Anwendung von DL-Learner auf Machine Learning Benchmarks mit vorheriger Konvertierung der Daten in eine OWL-Ontologie. Ziel ist hier die Modellierung in OWL ausgehend von realen Daten zu üben. Darauf basierend soll ein Machine Learning Verfahren angewandt werden und die Resultate mit anderen (nicht auf OWL basierenden) Verfahren verglichen werden. Kenntnisse zu OWL werden innerhalb von Vorlesung und Seminar vermittelt. Vorherige Kenntnisse im Machine Learning Bereich oder der jeweiligen Problemdomäne sind hilfreich, aber nicht notwendig. Folgende Probleme stehen zur Auswahl, wobei auch frei weitere vorgeschlagen werden können:

• Mutagenese (Prolog-Parser im DL-Learner vorhanden)
• Arzneimittel für Alzheimer-Patienten
• Suramin-ähnliche Substanzen zur Krebsbekämpfung
• Vorhersage von Proteinstrukturen
• Schach-Endspiele 1, 2, 3, 4, 5
• Finite-Elemente-Methode (FEM)
• Energieversorgungsprobleme in Satelliten
• U-tube Problem
• Natural Language Processing (eins der dortigen Probleme wählen)
• Lymphographie
• Flaggen

Triplify Konfigurationen

Unabhängig vom noch vom noch unvollständigen Technologie-Stack des Semantic Web ist die Bereitstellung von Informationen in für Semantic Web Applikationen eines der Hauptprobleme für eine Verbreitung der Ideen des Semantic Webs.
Triplify ist eine Server-Anwendung, mit der klassische Datenbanken zu RDF Modellen transformiert werden können. Dafür wird ein Linked Data- Endpoint zur Verfügung gestellt und Anfragen an diesen in SQL umgewandelt.
Ziel des Praktikums ist die Entwicklung einer Triplify-Konfiguration für eine verbreitet Open Source Webanwendung.

• Liste der vorhandenen Konfiguationen
• Eigene Vorschläge willkommen

Lernziel dieses Themas ist der Umgang mit RDF Schema und OWL Beschreibungen, die Recherche nach Web Ontologien und die Integration meherer Schemata in einen Transformationsprozess auf Basis von Triplify.