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Seminar "Semantic Web Technologien"
Semester: SS 2007
Umfang: 2S
Dozent: Dr. rer. nat. Martin Rotard
Dr. rer. nat. Dipl.-Inf. Dr. Mark Giereth
Dr. Steffen Koch
Beschreibung:

Das Seminar behandelt grundlegende Technologien des Semantic Web und darauf aufbauende Anwendungen zur Visualisierung, Annotation, Extraktion, etc. Ein weiterer Schwerpunkt des Seminars sind Ontologien, die die Voraussetzung für eine semantische Verarbeitung von Daten bilden.

 

Beschreibung    

Das Seminar behandelt grundlegende Technologien des Semantic Web und darauf aufbauende Anwendungen zur Visualisierung, Annotation, Extraktion, etc. Ein weiterer Schwerpunkt des Seminars sind Ontologien, die die Voraussetzung für eine semantische Verarbeitung von Daten bilden.

Das Seminar wird Vorträge zu folgenden Themen enthalten:

  1. 20.04.2007: Einführung in Semantic Web - Vision und Technologien (Gong Chen)

    Betreuer: Steffen Koch

    Kurzfassung: In the beginning of the presentation, i will give 2 examples in our daily life, trying to give you a general impression about what the Semantic Web can bring us if it is finally realized. Then I will focus on the technologies that used in Semantic Web. Basic structure and elements are the main subject. The Semantic Web also have several layers, just like the TCP/IP protocol. The underest layer is URI and Unicode, which is the most basic way to describe the metadata, which added to the webpage to enable the machine to gain information automatically. Then is the syntax layer, where XML are used to do the main job. The 3rd layer is the semantic layer. Here using RDF, which is one of the most important concept of Semantic Web, to make the file meaningful to the computer. I will emphasize a bit more on this point. The 4th layer is the ontology, which is another main point of Semantic Web. I'll try to explain what this layer actually does. This will help a lot of understanding the mechanism that the Semantic Web works under. In the end, some brief introduction will be given of the concepts like "Deduction", "Trust" and so on, which are also unignorable in the Semantic Web. After the presentation, I hope that all the audience can have a general idea of what the Semantic Web is and how it works. The specific explanation of each layer will be given by the later presenter.

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  2. 27.04.2007: Resource Description Framework (RDF), Serialisierungen (RDF/XML, N3, N-Triples) (Liang Pan)

    Betreuer: Steffen Koch

    Kurzfassung: In meinem Vortrag werde ich die grundlegende und zentrale Technik des Ressource Description Framework (RDF) vorstellen. Zuerst werde ich erläutern, wie sich RDF in die gesamte Semantic Web-Struktur einfuegt. RDF ist die technische Grundlage und Voraussetzung fuer die Realisierung des SW(Semantik Web). Anschliessend werden die Recommendations des World Wide Web Consortium (W3C) erlaeutert, welche RDF detailliert definieren. Danach folgen als zentrale Inhalte meiner Präsentation die Einfuehrung in das RDF zugrundeliegende Modell, RDF Graphen und die Serialisierung von RDF. Anhand von Beispielen werde ich ausfuehrlich erklaeren, wie man RDF strukturieren kann und auf welche Weise RDF dargestellt werden kann. Der Vortrag hat das Ziel einen Ueberblick über RDF und dessen Bedeutung innerhalb des Sementic Web zu geben.

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  3. 04.05.2007: RDF Schema (vs. XML Schema), Ontologien und OWL (Lina Sun)

    Betreuer: Steffen Koch

    Kurzfassung: Ich beginne meinen Vortrag mit einer kurzen Vorstellung der Relationen zwischen XML,RDF und OWL. Dann werde ich näher auf RDFS und OWL eingehen und erläutern wo die Unterschiede zwischen RDFS und XMLS liegen. Folgende Punkte sind dabei wichtig: RDFS (Das Resource Description Framework Schema) definiert Klassen und Properties, welche wiederum Klassen, weitere Properties und andere Ressourcen beschreiben können. Klasse, Property und Constraints sind die drei wichtige Konzepte in RDFS. Die Relation zwischen RDF und RDFS entspricht nicht der zwischen XML und XMLS, da mit Hilfe von XMLS die XML-Dokumentstrukturen definiert werden können, mittels RDFS jedoch Klassen und Properties festlegt werden. RDF und RDFS können die Beziehungen zwischen Klassen oder zwischen Properties nicht darstellen. Beziehungen sind jedoch ein wichtiges Konzept des Semantik Web. Um Beziehungen darzustellen, kann OWL genutzt werden. OWL (Die Web Ontology Language) ist eine Erweiterung von RDF und beschreibt die Klassen und die Beziehungen zwischen ihnen formal. OWL basiert technisch auf der RDF-Syntax. OWL hat drei verschiedene Versionen, OWL Lite, OWL DL und OWL Full.

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  4. 11.05.2007: RDF Query Sprachen (SPARQL, SeRQL) (Mei Kao)

    Betreuer: Steffen Koch

    Kurzfassung: Mein Vortrag hat "RDF Query Languages" zum Thema. Geeignete Anfragesprachen sind mit die Grundvoraussetzung für die weitere Entwicklungen des Semantik Web. Sie haben große Bedeutung für die Nutzbarkeit des Semantic Web. Der Vortrag beginnt mit der allgemeinen Definition von "RDF Query Languages". Als Schwerpunkte werden SPARQL und SeRQL behandelt. SPARQL ist eine vom W3C vorgeschlagene Anfragesprache, welche sich in zwei Teile gliedert: das SPARQL Protocol und die Anfragesprache selbst. Es Ist der Nachfolger mehrerer Abfragesprachen. Mit am wichtigsten ist, dass SPARQL auf Graph Matching basiert. Anschließend wird anhand eines typischen Beispiels die Syntax von SPARQL erläutert. Der nächste Punkt ist der Aufbau von SPARQL. SPARQL Anfragen gibt es in 4 unterschiedlichen Formen. Besonders hervorzuheben ist CONSTRUCT. CONSTRUCT erzeugt einen RDF-Graphen der durch Ersetzung der Variablen in einem Triple Template konstruiert wird. Danach wird die Definition des SPARQL Protokoll als abstrakte Schnittstelle gegeben. Der zweite Teil behandelt SeRQL (Sesame RDF Query language). Erläutert werden Aufbau von Variablen, URIs, Literale und Pfadausdrücke. Die Struktur von SeRQL ist in Anlehnung an SQL. SeRQL erlaubt sowohl eine explizite als auch implizite Unterstützung von Datentypen.

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  5. 25.05.2007: Annotationen (Annotea, Adobe, etc.), RDF Integration in XML Dokumente, Microformats (Maximilien Kintz)

    Betreuer: Martin Rotard

    Kurzfassung:

    Der Vortrag wird verschiedene kleine Anwendungen des Semantic Webs vorstellen, genauer gesagt wird er zeigen, wie man semantische Informationen, die einen Dokument beschreiben, speichern kann. Zuerst werden zwei allgemeine Methoden zum Kommentieren und Beschreiben von Dokumenten vorgestellt: XMP (eXtensible Metadata Platform) einerseits, die von Adobe entwickelt wird und für Desktop-Publishing geeignet ist, und andererseits Annotea, die von der W3C entwickelt wird, und für viele Web-basierte Anwendungen angepasst ist, da die Annotationen direkt in einem Browser dargestellt werden können.
    Dann werden verschiedene Methoden vorgestellt, die zeigen, wie man semantische Informationen in die Dokumenten selbst eintragen kann: zuerst ganz allgemein RDF Integration in XHTML Dokumente, anschließend wird sich mein Vortrag anhand von Microformats mit konkreten Beispielen befassen. So können zum Beispiel Konferenzen nicht nur effizienter in Web-Seiten präsentiert werden, sondern es besteht auch noch die Möglichkeit, Verbindungen zwischen Applikationen wie dem Web-Browser, der E-Mail Client oder einem elektronischen Kalender herzustellen..
    Diese verschiedenen Beispiele illustrieren die Ziele des Semantic-Webs: die Anwendungen sollen so miteinander kommunizieren, dass der Benutzer nicht, alles selbst zu tun braucht: mehr Aufgaben können automatisch durchgeführt werden.

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  6. 22.06.2007: Semantic Web Anwendungen (Penghao Tian)

    Betreuer: Steffen Koch

    Kurzfassung: Nachdem die bisherigen Seminarthemen sich auf die eher technischen Aspekte des Semantic Web konzentriert haben, sollen hier nun konkrete existierende Anwendungen, welche Semantic Web-Technologien nutzen, betrachtet werden. Wozu braucht man die Semantic Web-Technologien im Internet? Hierzu werden einige Beispiele wie Suchmaschinen, Agenten usw. vorgestellt. Im Anschluß daran wird die Anwendung von RSS ausführlich erläutert, das man in üblichen Webblogs und Webseiten leicht finden und nutzen kann. RSS ist ein Dateiformat, das auf XML basiert und für den Austausch von Nachrichten aller Art benutzt wird, um Informationen via Internet effizienter zugänglich zu machen. RSS-Dateien können, im Gegensatz zu gewöhnlichen Web-Seiten, von anderen Programmen gelesen und weiterverarbeitet werden. RSS-Reader können über die RSS-Datei jede Aktualisierung einer Website überwachen und dies auf Wunsch anzeigen Nachdem die Bedeutungen und die Entwicklungsgeschichte dargetellt wurden, wird der Aufbau von RSS detailliert erläutert und ein kurzes Programm von RSS vorgestellt. Daraus wird ersichtlich, wo die RDF-Dateien liegen und wie sie funktionieren. Ein Ausblick auf mögliche zukünftige Anwendungen, die auf dem Semantic Web operieren, wird den Seminarvortrag abschließen.

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  7. 29.06.2007: Security and Trust (Sebastian Henke)

    Betreuer: Mark Giereth

    Kurzfassung: In den bisherigen Vorträgen dieser Vortragsreihe ging es in erster Linie um die Präsentation von Modellen zur Darstellung von Daten. In diesem Vortrag kommen zwei weitere Gesichtspunkt auf Metadatenebene hinzu. In einem großen, wenn nicht sogar globalen Semantic Web, in dem viele Personen und Organisationen Informationen zur Verfügung stellen, ist es notwendig je nach Problemfeld eine ausreichende Zuverlässigkeit der Informationsbestände zu garantieren. Diesem Problem, der Vertrauenswürdigkeit der Inhalte widmet sich das Thema “Trust”. Es werden mehrere Ansätze besprochen, wie die Komponente “Trust” in einem semantischen Netz einbezogen werden kann. Zum anderen geht es bei dem Thema “Security” um den Bedarf, ein solches Netz mit einem komplexen und feingranularen Sicherheitskonzept zu versehen, das zielgenau den Zugriff auf bestimmte Daten gestattet oder ablehnt. Dieser Vortrag soll einen groben Überblick über diese beiden wichtigen Aspekte des Semantic Web vermitteln und wird einige Standards zum Einsatz dieser Metadaten vorstellen.

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  8. 06.07.2007: Die Fresnel RDF Display Sprache (Jliemin Gong)

    Betreuer: Mark Giereth

    Kurzfassung: In meinem Vortrag werde ich die Fresnel RDF Display Sprache vorstellen. Viele Semantic Web Brower und andere Tools sind abhängig von ad hoc Mechanismen und Vokabularen. Das macht es schwierig RDF Wissen mit anderen Anwendungen zu teilen und wieder zu verwenden. Da man die allgemeine Notwendigkeit der Darstellung des RDF Inhalts erkannte und den Austausch der Kenntnisse über die Darstellung fördern wollte, wurde Fresnel als eine einfaches browser-unabhängiges Vokabular für RDF Display Konzepte entworfen. Zuerst werde ich die vier grundlegenden Konzepte von Fresnel erläutern: Core Lens, Core Format, Extended Lens und Extended Format. Anhand von Beispielen werde ich ausführlich erklären, 1. welche Eigenschaften einer RDF Ressource, durch Nutzung von Fresnel Lenses, angezeigt werden, 2. wie diese Eigenschaften geordnet werden und 3. wie Ressourcen und Eigenschaften durch die Verwendung von Fresnel Format dargestellt werden. Anschliessend stelle ich die RDF Browser Longwell, Horus, IsaViz, und Haystack vor.

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  9. 06.07.2007: Visualizations for the Semantic Web (Andreas Fritzler)

    Betreuer: Mark Giereth

    Kurzfassung: Im Semantic-Web Umfeld hat man es oft mit sehr feingranularen und stark strukturierten Inhalten zu tun, welche mit Hilfe von RDF semantisch annotiert werden. Das Erzeugen bzw. Interpretieren solcher Strukturen führt uns bei größeren Modellen sehr schnell an die Grenzen unserer kognitiven Fähigkeiten. Dieser Vortrag stellt Konzepte und Applikationen vor, die diese Lücke zu schließen versuchen. Es wird diskutiert, inwieweit man graphische Tools zur semi-strukturierten Wissensmodellierung einsetzen kann. Mit Welkin und IsaViz werden zwei Programme vorgestellt, die bei der graphischen Darstellung von RDF Modellen zum Einsatz kommen. In diesem Zusammenhang werden Methoden vorgestellt, mit denen man die Komplexität von RDF Graphen herunter brechen kann, um somit eine prägnantere und leichter verständlichere Repräsentation zu erhalten. Darüber hinaus wird iMapping, ein momentan eher konzeptionelles Verfahren, gezeigt, welches Hilfestellungen bei der Strukturierung von textbasierten Inhalten gibt. Abgerundet wird der Vortrag von einer Livedemo. Dabei wird die Funktionsweise einiger Tools an ein paar ausgewählten Beispielen praktisch demonstriert.

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  10. 13.07.2007: Semantik Wikis, Blogs, etc. (Siguang Liang)

    Betreuer: Steffen Koch

    Kurzfassung: Mein Vortrag wird Semantik Wikis vorstellen, genauer gesagt wird er zeigen, wie semantische Techniken in Wikis angewendet werden. Zuerst beginnt mein Vortrag mit einer Definition des Begriffs Wiki. Dann wird die allgemeine Idee eines Wikis eingeführt. Die Strukturen, die Wikis bereits anbieten, und ihre Erweiterungen b.z.w. Kategorien, Typed links und Attribute, werden diskutiert. Kategorien(categories) exsitieren schon in Wikis und helfen uns beim „Browsing“. Aber „Typed links“ und „Attribute“ sind neue Eigenschaften. Es wird beschrieben, wie man Typed links in MediaWiki importiert, exportiert und als RDF-Tripel speichert. Das Bearbeiten von Werten, die Fehlerbehandlung und die Typisierung sind für Attribute wichtig und werden ausführlich vorgestellt. Mit einem Beispiel “the SHAWN Wiki“ werden semantisches Authoring und die semantische Abfrage in Wikis behandelt. Darüber hinaus wird die Wiederverwendung von Ontologien in Wikis diskutiert. Dies beinhaltet die Extraktion von Ontologien aus einem Wiki, sowie den Export und Import in Form von OWL DL. Danach wird die Anwendung von Ontologien betrachtet, z.B. “Inferencing Tasks“. Schließlich wird die heutige Wikipedia am Ende meines Vortrags vorgestellt.

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  11. 13.07.2007: RDF Stores und Frameworks (Jena, Sesame, Oracle, etc.) (Mohsen Rajabi Siahboumi)

    Betreuer: Mark Giereth

    Kurzfassung:Dieses Seminar bietet einen Überblick über RDF Speicherkonzepte und deren Verwendung in Softwaretools. Grundlagen von RDF und RDFS werden kurz besprochen. Im zweiten Teil wird die Notwendigkeit einer RDF-Query-Sprache erklärt. Danach werden die Architektur und die Hauptbestandteile (wie Funktionsmodule, SAIL usw.) von Sesame erläutert. Schließlich wird Jena und die Bestandteile dieses Programms diskutiert. Der Vortrag endet mit einem Vergleich von Jena und Sesame.

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  12. 20.07.2007: Semantic Desktop (Li Li)

    Betreuer: Mark Giereth

    Kurzfassung:

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Vorlagen

 

  Sonstiges    

 

Vortrag und Ausarbeitung

Der Vortrag soll ca. 45 Minuten dauern. Darin sollen möglichst selbst erstellte Beispiele und Demos das präsentierte Thema veranschaulichen. Es wird ein Beamer und ein Laptop mit MS Powerpoint, OpenOffice.org und Adobe Acrobat Reader zur Verfügung stehen. Zur Erstellung der Folien stellen wir Vorlagen für MS PowerPoint und OpenOffice.org bereit.

Zum Vortrag gehört eine schriftliche Ausarbeitung im Umfang von 10 Seiten. Zur Erstellung der Ausarbeitung stellen wir Vorlagen für LaTeX bereit. Bitte verwenden Sie nur diese Vorlagen!

Deadlines/Scheinbedingungen

Die Anwesenheit zu den einzelnen Seminarterminen ist Pflicht. Abwesenheit wegen Krankheit oder anderen wichtigen Gründen sollte dem Betreuer vor dem Seminartermin mitgeteilt werden.

Zwei Wochen vor dem eigenen Vortrag:

  • senden einer Vortragsankündigung in Form einer Zusammenfassung des Vortrages als Text mit 150-200 Wörtern in einer E-Mail an den Betreuer.
    Dies ermöglicht anderen Teilnehmer(inne)n einen Einstieg in das Thema.
  • ist Rücksprache mit dem Betreuer über Aufbau und Inhalt des Vortrag zu halten. Dazu sollten die Vortragsfolien nahezu fertig gestellt sein.

Direkt nach dem Vortrag werden die verwendeten Folien in elektronischer Form beim Betreuer abgegeben.

Spätestens 4 Wochen nach dem Vortrag muss die finale Version Ausarbeitung in elektronischer Form (Quelldokument und PDF-Datei) beim Betreuer abgegeben werden.


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Themen:
Datum Thema Vortragender Betreuer
20.04.2007 Einführung in Semantic Web - Vision und Technologien (Gong Chen) Entfällt
27.04.2007 Resource Description Framework (RDF), Serialisierungen (RDF/XML, N3, N-Triples) (Liang Pan) Entfällt
04.05.2007 RDF Schema (vs. XML Schema), Ontologien und OWL (Lina Sun) Entfällt
11.05.2007 RDF Query Sprachen (SPARQL, SeRQL) (Mei Kao) Entfällt
11.05.2007 RDF Stores und Frameworks (Jena, Sesame, Oracle, etc.) (Mohsen Rajabi Siahboumi) Entfällt
25.05.2007 Annotationen (Annotea, Adobe, etc.), RDF Integration in XML Dokumente, Microformats (Maximilien Kintz) Entfällt
22.06.2007 Semantic Web Anwendungen (Penghao Tian) Entfällt
29.06.2007 Security and Trust (Sebastian Henke) Entfällt
06.07.2007 Die Fresnel RDF Display Sprache (Jliemin Gong) Entfällt
06.07.2007 Visualizations for the Semantic Web (Andreas Fritzler) Entfällt
13.07.2007 Semantik Wikis, Blogs, etc. (Siguang Liang) Entfällt
20.07.2007 Semantic Desktop (Li Li) Entfällt
Termine: Freitag, 9:45 - 11:15 Uhr in 0.124
Organisatorische Hinweise:

19.02.2007: Themenliste wurde aktualisiert, Vorlagen hinzugefügt.

Abgabefrist für Folien: 0 Tag(e) nach dem Vortrag
Abgabefrist für Ausarbeitung: 0 Tag(e) nach dem Vortrag

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