Kein Folientitel

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Ontologien und Semantic Translation
Christoph Rüther
Institut für Geoinformatik Universität Münster
DiDoSe GeoInformatik Forum Dienstag 06.02.2001
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Übersicht
Ziele des Vortrags Begriffserklärungen
(Semantik/Ontologie) Beispiele zur
Verdeutlichung Herleitung meines
Ansatzes/Fragestellung/Gedankengänge Ergebnisse
von Bastelstunden und deren Bedeutung -gt Tipps,
Hilfe (notfalls auch ? ) Fragen
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Rückblick Diplomarbeit

• Diplomarbeit Fragestellung
• Können ATKIS Daten die Linienverlaufsplanung
  eines Busses unterstützen.
• Die Antwort war Nur sehr sehr bedingt.
• ATKIS konnte die wesentliche Frage für diese
  Aufgabe nicht beantworten
• Kann ich eine bestimmte Strecke mit einem Bus
  befahren ?

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Erste Überlegung

• Aus diesen Überlegungen ergibt sich die Frage
• Gibt es Möglichkeiten, Datenmodelle besser zu
  beschreiben?
• Gibt es vielleicht sogar Ansätze, Datenmodelle so
  zu beschreiben, dass Maschinen (Computer)
  Informationen besser austauschen können.
• -gt Diese Überlegungen führen zum Thema Ontologien.

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Zweite Überlegung

• Zurück zur Linienwegplanung
• ATKIS Informationen enthält nicht alle
  Informationen, die eine Linienwegplanung braucht.
• Andere Datenmodelle enthalten Informationen, mit
  denen die fehlende Informationen in ATKIS ergänzt
  werden könnten.
• Wenn beide Datenmodelle zusammen genug
  Information enthalten um den Prozess der
  Linienwegplanung zu unterstützen,
• (gt) dann ist es doch sicher sinnvoll, sich Wege
  auszudenken, wie man dies automatisieren kann.
• (gt Semantic Translation)

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Begriff Semantik

• Die Semantik von Geoobjekten in einer Datenbank
  oder einem Verarbeitungszustand ist das wirkliche
  Objekt in der realen Welt. (Russel 1994Visser
  2000)
• Beispiel Ein Navigationssystem, das mir sagt,
  dass ich die in die Robert Koch Str. einbiegen
  soll, meint tatsächlich die Robert Koch Str.

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Semantik Translation

• Die Robert Koch Str. in einer Datenbank von GDF
  und ATKIS meinen dasselbe Objekt.
• gt modellabhängige Repräsentation
• gt enthalten unterschiedliche Information
• gt haben einen unterschiedlichen Kontext
• Die Aufgabe eines Semantic Translators ist die
  Übersetzung zwischen Datentypen (Objektklassen)
• gt

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Semantik und Ontologie

• Ziel
• Wir möchten in der Lage sein, zwischen
  verschiedenen Datenmodellen zu übersetzen.
• Vorraussetzungen
• Für eine Übersetzung muss man zunächst die
  jeweilige Weltsicht beschreiben können.
• Diese Beschreibung muss maschineninterpretierbar
  sein.
• gt

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Begriff ontology

• Ontology in der AI Welt
• An Ontology is a specification of
  conceptualization
• (Gruber)
• Das bedeutet
• Es gibt Konzepte (Begriffe mit einer Bedeutung),
  die man maschinenverarbeitbar beschreibt.

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Beispiel Straßenbreite

• Beispiel unterschiedlicher Konzepte für
  Straßenbreite ?
• ATKIS
• Breite des Verkehrswege Fahrbahn
  Straßenkörper
• Fahrbahnbreite Fahrstreifen Kriechspur
  Leitstreifen
• Sonderfall Fußgängerzone Begehbare Fläche
• GDF
• Breite eines Fahrstreifens
• Breite der Fahrbahn im Sinne der befahrbaren
  Fläche

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Beschreibungsbeispiel KIF

• ------------------ Classes --------------
• Forest
• (Define-Okbc-Frame Forest
• Direct-Superclasses (Vegetation-Area)
• Direct-Types (Class Primitive)
• Own-Slots ((Arity 1))
• Sentences
• ((gt (Forest ?X0)
• (Or (Has-Vegetation ?X0 Forest-Plants)
• (And (Has-Vegetation ?X0 Grass)
• (Is-Cultivated ?X0 1))))
• (gt (Forest ?X0)
• (gt (Size-In-Hectares ?X0) 10)))
• -gt Visser(2000) Ontologies for Geographic
  Information Processing

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Wo sind Ontologien
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Was fehlt ?

• Zunächst gibt es
• Klassenhierarchien,die beschrieben werden
• Bedingungen,die formuliert werden
• Benutzte Kontextbegriffe, die genannt und erklärt
  werden
• Relationen, die erklärt werden
• Was fehlt
• Eine Beschreibung dessen, was man mit den
  Objekten machen kann.

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Zurück zur Eingangsfrage

• Die eigentliche Frage an
• ein Datenmodell
• einen angebotenen Lösungsprozess
• eine Repräsentation
• ist
• Beinhaltet das/dein/dieses Modell die
  Information, auf der ich die Operationen für die
  Beantwortung meines Problems ausführen kann.

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Hilfe aus der Philosophie

• Mechanismus (Descartes 1596-1650)
• Zum eigentlichen Sein (Seinsphilosophie
  Ontologie) gehört
• Körperliche Substanz Ihr Wesen ist
  ausschließlich die Ausdehnung nach Länge, Breite
  und Höhe. Sie ist unendlich und vollkommen
  differenzlos, eine völlig homogene, in sich
  identische Masse, die mit dem Raum zusammenfällt.
• Die Bewegung Sie ist das Differenzprinzip. Denn
  die körperliche Substanz ist teilbar und ihre
  Teile sind beweglich. Die Bewegung ist das
  Übergehen eines Teils der Materie oder eines
  Körpers aus der Nachbarschaft der Körper, die ihn
  unmittelbar berühren und gleichsam als ruhend
  betrachtet werden in die Nachbarschaft anderer
  Körper.

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Beispiel Klötzchenwelt
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Beschreibungsversuch 1

• class Belegbar f where
• (Id a, Ablegbar a) gt belegeDing f a -gt a -gt
  f a
• freigeben f a -gt f a
• belegt f a -gt Bool
• auf f a -gt a
• liegtauf (Eq a) gt f a -gt a -gt Bool

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Beschreibungsversuch 2

• data Tisch a Tisch Id BelegterTisch a (Tisch
  a)
• instance Belegbar Tisch where
• belegeDing (BelegterTisch a t) b error "Tisch
  ist belegt"
• belegeDing t b BelegterTisch b t
• freigeben (BelegterTisch a b) b
• belegt (BelegterTisch a b) True
• belegt _ False
• auf (BelegterTisch a b) a
• auf (Tisch a) error "Tisch ist leer"
• liegtauf a c (auf a) c

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ENDE
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