Eine Methode zur Berechnung der Ähnlichkeit zwischen Konzepten unter Berücksichtigung der Modellierungsperspektive

Abstract

Ontologien spielen im Semantic Web eine wichtige Rolle für die (teilweise) maschineninterpretierbare Repräsentationen von Wissen. Die Erstellung einer Ontologie ist jedoch eine komplexe Aufgabe, die durch die Wiederverwendung geeigneter Teile existierender Ontologien vereinfacht werden kann.Diese Arbeit ist in den Kontext des Europäischen Projekts VIKEF (www.vikef.net) eingebettet. Ziel dieses Projekts ist es, implizites Wissen aus Informationsquellen zu extrahieren, dieses Wissen explizit darzustellen und darauf semantikbasierte Dienste zur Unterstützung von Community-Prozessen aufzubauen. Zur Wissensrepräsentation werden dabei Ontologien verwendet.In dieser Arbeit wird eine Methode vorgestellt, die einen Beitrag dazu leisten soll Ontologien, die zur Wiederverwendung geeignet sind, zu finden. Sie ist damit Teil einer größeren Komponente, die den Knowledge Engineer bei der Ontologieerstellung unterstützen soll.Für die Wiederverwendung sind solche Ontologien relevant, welche den gleichen oder einen ähnlichen Gegenstand modellieren und dabei die gleiche oder eine ähnliche Modellierungsperspektive einnehmen. Im Ansatz dieser Arbeit wird die Modellierungsperspektive anhand der Eigenschaften einer Klasse und den mit diesen Eigenschaften verbundenen Klassen bestimmt, d.h., es wird die lokale Umgebung der Klasse betrachtet.Im Gebiet des Ontology Matching existieren bereits Ansätze zum Vergleich von Elementen verschiedener Ontologien, die auf unterschiedlichen Techniken basieren. Dabei kann man zwischen Ansätzen unterscheiden, welche die Elemente isoliert betrachten, und solchen, die zusätzlich die Struktur, in der die Elemente sich befinden, zum Vergleich heranziehen.Die hier entwickelte Methode soll - zusätzlich zu den einzelnen Elementen einer Ontologie - die Struktur, in dem sich die einzelnen Elemente befinden, berücksichtigen. Die zugrunde liegende Annahme ist, dass hierin ein wichtiger Teil der Information über die Modellierungsperspektive enthalten ist. Die Methode arbeitet in zwei Schritten. Mit Hilfe einer einfachen externen Basisontologie, auch als lexikalische Ressource bezeichnet, wird die Bedeutung der ausgewählten Elemente ermittelt. Diese Bedeutungen stellen einen Teil der Semantik der Ontologie dar, auf deren Basis eine Ähnlichkeitsberechnung durchgeführt werden soll. In einem zweiten Schritt wird eine Ähnlichkeitsberechnung vorgenommen, wobei die Bedeutungen der Elemente in Beziehungen zueinander gesetzt werden. Zusätzlich werden die Ähnlichkeiten der Strukturen in denen die zu vergleichenden Elemente sich befinden, zur Berücksichtigung der Modellierungsperspektive, berechnet. Auf der Basis der ermittelten Ähnlichkeiten kann dann die Relevanz einer Ontologie für die Wiederverwendung berechnet werden.Die entwickelte Methode wird in dieser Arbeit prototypisch umgesetzt und evaluiert.