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

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Datum
2006
Autor:innen
Kirmse, Karoline
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Projekt
Open Access-Veröffentlichung
Open Access Green
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Titel in einer weiteren Sprache
A Method for Computing Concept Similarity by Taking the Modelling Perspective into Account
Forschungsvorhaben
Organisationseinheiten
Zeitschriftenheft
Publikationstyp
Masterarbeit/Diplomarbeit
Publikationsstatus
Published
Erschienen in
Zusammenfassung

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.

Zusammenfassung in einer weiteren Sprache

Ontologies are used in the Semantic Web for representing knowledge in a machine readable manner. The creation of ontologies is a complex task, that can be supported by reusing suitable parts of already existing ontologies.
This Thesis is written in the context of the European project VIKEF (www.vikef.net). The VIKEF project aims at extracting implicit knowledge from information resources and make it explicit in order to build semantic-based services for supporting community processes. Ontologies are used within VIKEF for knowledge representation.
The method presented in this Thesis is a contribution in the area of ontology reuse, by finding suitable ontologies. This method will be part of a bigger component, which should support the knowledge engineer in creating ontologies.
Ontologies, which are relevant for reuse, model the same or similar concepts under the same or a similar perspective. In this Thesis the modelling perspective is determined by the properties of the concepts and the concepts related to those properties. That means that mainly the local neighbourhood is considered for it.
In the domain of ontology matching there are several algorithms for comparing concepts of different ontologies based on different techniques. Those techniques can be classified in techniques considering concepts in isolation and techniques considering also the structure in which the concept occurs.
The developed method considers single concepts as well as the structure where they appear. The idea here is that the structure holds part of the information determining the modelling perspective. The method has two phases. In the first phase the meaning of an element is computed by using a basic ontology, also denoted as lexical resource. The meanings of the elements represent the semantics upon which the similarity calculation is performed. In the second phase the similarity is calculated by relating elements to each other. Additionally a similarity is calculated by considering the structures where the elements occur. The computed similarities are used to calculate the relevance for reuse of the considered ontology.
The developed method is implemented as a prototype and an evaluation has been performed.

Fachgebiet (DDC)
004 Informatik
Schlagwörter
Ähnlichkeit von Ontologien, Ähnlichkeit von Konzepten, VIKEF, Concept Similarity, VIKEF
Konferenz
Rezension
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Zitieren
ISO 690KIRMSE, Karoline, 2006. Eine Methode zur Berechnung der Ähnlichkeit zwischen Konzepten unter Berücksichtigung der Modellierungsperspektive [Master thesis]
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