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Übung 2: Semantische Wissensgraphmodellierung

Lernziele

  • Sie können einen Ausschnitt eines Gegenstandbereichs in einen semantischen Wissensgraphen überführen
  • Sie können Wissensgraphen mittels dem Resource Description Framework (RDF) darstellen
  • Sie verstehen die Rolle von Ontologien in semantischen Wissensgraphen

Aufgaben

Literaturrecherche

  1. Lesen sie den nachfolgend verlinkten Artikel und beantworten sie die folgenden Fragen:

Dean Allemang: “Cool things I do with RDF”, Online-Artikel, 2023.

  1. Warum eignet sich RDF besonders gut für den Austausch von Daten zwischen verschiedenen Systemen?
  2. Welche Vorteile hat ein Graphmodell gegenüber tabellarischen Datenmodellen (z. B. CSV oder relationale Datenbanken)?
  3. Warum ist eine Datenmigration zwischen TripleStores mittels RDF relativ einfach, während Datenbankmigrationen bei relationalen Systemen oft komplex sind?
  4. Der Artikel beschreibt RDF-Daten als „selbstbeschreibend“. Was bedeutet dieser Begriff und welche Mechanismen im Semantic Web unterstützen diese Eigenschaft?
  5. Der Artikel beschreibt das Konzept des „Layering“ von Daten oder Metadaten. Wie funktioniert dieses Prinzip und warum ist es für komplexe Informationssysteme nützlich?
  6. Der Autor nutzt RDF, um mehrere Datensätze zu kombinieren und daraus neue Analysen abzuleiten. Beschreiben Sie einen möglichen Anwendungsfall aus Ihrem Studien- oder Arbeitskontext.

  7. Angenommen, drei Organisationen veröffentlichen folgende Daten:

    • Publikationsdaten
    • Forschungsprojekte
    • Organisationsstrukturen

Beschreiben Sie, wie RDF helfen kann, diese Daten zu integrieren.

Gehen Sie dabei insbesondere auf die Konzepte URIs, Linked Data, gemeinsame Ontologien ein

Für ein Grundverständnis zu RDF und dessen Modellierungsprimitive konsultieren sie gerne das Buch

“Semantic Web for the Working Ontologist – Effective Modeling in RDFS and OWL” (Second Edition)
von Dean Allemang und Jim Hendler (Link in Moodle)

Modellierung eines realen Ausschnitts eines Gegenstandbereichs

Stellen Sie den aus Übung 1 bekannten Sachverhalt bis einschl. Stufe 3 mittels RDF dar. Verwenden Sie eigene URIs (mit bel. Namespace, den Sie in Ihrem Modell abkürzen können) zum Ausdruck von Resourcen und Properties in der ABox1.

Hinweise:

  • Berücksichtigen Sie in Ihrem Wissensgraphen auch etwaige Generalisierungs- und Spezialisierungsbeziehungen in der TBox.
  • Überlegen Sie, welchen Sachverhalt Sie als assertionales und welches als terminologisches Wissen ausdrücken.
  • Untersuchen Sie die in Ihrem Wissensgraphen verwendeten Resourcen dahingehend, ob sie zur TBox oder ABox gehören, d.h., ob eine Resource terminologisches oder assertionales Wissen repräsentiert.
  • Überlegen Sie, was Subject, Object oder Literal ist.
  • Verwenden Sie zur Darstellung ein beliebiges CASE2-Tool. Entscheidend ist weniger die 100%-ig korrekte Verwendung der RDF/S Sprachelemente als vielmehr eine schlüssige Konzeptualisierung, d.h., Überführung des o.g. Beispiels in einen semantischen Wissensgraphen (der mittels RDF/S formalisiert wird).

  1. Als Namensraum können Sie ex: verwenden; Beispiel: Für den Sachverhalt nimmt an Sitzung teil können Sie ein Property ex:attend verwenden oder für hat Forschungsthema --> ex:hasTopic . ↩

  2. CASE = Computer Aided Software Engineering ↩

Letztes Update: 18. March 2026