Generierung von SPARQL Anfragen

Authors: 
Cherix, Didier
Year: 
2011
Language: 
German
Abstract: 
Semantic Web ist eine der gro ̈ßten aktuellen Herausforderungen in der Informatik. Um Da- ten einem semantischen Wert zuzuweisen, werden Ontologien benutzt. Ontologien definieren und verwalten Konzepte. Letztere beschreiben Objekte, haben Eigenschaften und was hier be- deutender ist, Relationen zueinander. Diese Konzepte und Relationen werden mit Hilfe einer Spezifikation (OWL zum Beispiel) charakterisiert. Diesen Konzepten werden Instanzen zuge- ordnet. Das heisst, dass beispielweise mit dem Konzept ”Physiker“ die Instanz ”Albert Einstein“ verbunden wird. Um zu erfahren, was ”Albert Einstein“ mit der Stadt Berlin verbindet, gibt es Anfragesprachen, die bekannteste ist SPARQL. Ohne Vorkenntnisse der Struktur einer Ontologie, ist es nicht mo ̈glich, pra ̈zise Anfragen zu erstellen. Die einzige Mo ̈glichkeit herauszufinden was zwei Instanzen verbindet, ist die Nutzung einer SPARQL-Anfrage mit Platzhaltern, also eine Anfrage auf Instanzebene durchzufu ̈hren. Es ist viel Aufwand no ̈tig, um eine Anfrage auf Instanzebene zu lo ̈sen ohne vorher zu wis- sen, wie diese Instanzen miteinander verknu ̈pft sein ko ̈nnen. Um eine solche Anfrage Lo ̈sen zu ko ̈nnen, mu ̈ssen alle Relationen, die die erste Instanz betreffen, verfolgt werden, und von den so erreichten Instanzen diesen Vorgang weiterfu ̈hren, bis die richtige Instanz gefunden wird. Die Instanzebene, auch A-Box genannt, ist die Ebene der tatsa ̈chlichen Elemente. Sie entha ̈lt zum Beispiel: ”Berlin ist die Hauptstadt von Deutschland“ . Als erstes muss hierbei ”Berlin“ als Instanz des Richtigen Konzept erkannt werden. In diesem Fall mu ̈sste also ”Berlin“ als eine Instanz des Konzept ”Stadt“ erkannt werden. Die Ru ̈ckfu ̈hrung zu einem bestimmten Konzept wird in dieser Arbeit als gelo ̈st betrachtet. Das Ziel ist es, die Frage beantworten zu ko ̈nnen, durch welche Instanzen A und B verbunden sind. Nimmt man das Beispiel was ”Leipzig“ und ”Dresden”verbindet, so ergibt sich der ”Frei- staat Sachsen“ . Wie vorhin bereits dargestellt ist es aber sehr aufwa ̈ndig, die Instanz ”Leipzig“ zu nehmen und zu pru ̈fen, welche Relationen sie hat und zu welchen anderen Instanzen sie fu ̈hrt, und dies wiederum weiterzufu ̈hren bis die gefundene Instanz ”Dresden“ ist. In einem Graph gibt es Wege, diese Wege sind Verbindungen entlang der Kanten zwischen zwei Knoten. Diese Arbeit soll untersuchen, wie die Konzepte der Instanzen miteinander ver- bunden sind, um dann gezielt u ̈berpru ̈fen zu ko ̈nnen, welche Instanzen auf den gefundenen Wegen liegen. ”Leipzig“ und ”Dresden“ geho ̈ren beide zum Konzept ”Stadt“ . Das Konzept ”Stadt“ hat eine Relation, die zu dem Konzept ”Bundesland“ fu ̈hrt. Wenn dieser Weg auf die Konzeptebene, T-Box genannt, gefunden worden ist, ist es mo ̈glich, mit SPARQL eine gezielte Anfrage auf die A-Box zu stellen. Also zu fragen, welches ”Bundesland“ verbindet ”Leipzig“ und ”Dresden“ .