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Fragenkatalog 1. Semantic Web Flashcards

1
Q

Was sind Probleme des klassischen Webs, die zur Entwicklung des Semantic Webs geführt haben?

A
  • Verständnisproblem der Maschinen
  • Finden von Informationen
  • Datensilos
  • Suche von Homonymen problematisch
  • Maschinen es vereinfachen Sachverhalte zu “verstehen”
  • Informationsverlust wenn nur Daten vorliegen ohne Kontext

= für Menschen vs. für Maschinen

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2
Q

Was sind Vorteile des Semantic Webs?

A
  • Kontextsuche

- bessere Beschreibung/Einordnung von Resourcen

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3
Q

Was ist unter der Open World Assumption zu verstehen?

A
  • Reasoner sagt: nicht Definiertes KANN existieren

- Undefiniertes Wissen ist unbekannt

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4
Q

Was ist unter der Non Unique Name Assumption zu verstehen?

A
  • Mehrere Bezeichner können die selbe Resource referenzieren

- Keine eindeutigen Namen

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5
Q

Beschreiben Sie kurz in eigenen Worten den Unterschied zwischen Syntax und Semantik?

A

Syntax:

  • Grammatik/Rechtschreibung von Code

Semantik:

  • Definiert Bedeutung von Begriffen
  • Aussage/Bedeutung von Code
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6
Q

Was ist RDF?

A
  • Beschreibung beliebiger Daten durch gerichteten Graph über Triple
  • Resource Description Framework
  • Subjekt-Prädikat-Objekt
  • Beschriebungssprache von Resourcen
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7
Q

Skizzieren Sie einen einfachen RDF‐Graphen, der Ressourcen und Literale enthält.

A

Ellipse (Ressource) - Pfeil (Beziehung / Prädikat) - Rechteck (Literale)

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8
Q

Was ist in RDF bei der Definition der Sprache bzw. von Datentypen bei Literalen zu beachten?

A
  • Beides geht nicht zugleich!
  • Objekt ODER Datentyp
  • Namespaces
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9
Q

Welche Notationen existieren für RDF? Schreiben Sie ein einfach Beispiel für den Turtel-Syntax auf.

A

RDF/XML
N-Triple
Turtle: ex:Gebäude ex:hatFenster ex:30

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10
Q

Was bedeutet das Komma in der Turtle Syntax?

A

Mehrere Objekte mit dem selben Subjekt und Predikat werden aufgelistet

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11
Q

Was/wofür sind Blank Nodes in RDF?

A

Leere Knoten

Für Listen, mehrwertige Prädikate

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12
Q

Was versteht man unter Ontologie in der Informatik?

A
  • Formalisierte Beschreibung einer Domäne
  • Gemeinsam genutztes Vokabular
  • Logische Theorie
  • Semantik definiert nur die Beobachtung von Begriffen
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13
Q

Was sind Eigenschaften von Ontologien? Welche Trade-Off gibt es bei deren Spezifikation?

A
  • Explizit: keine versteckten Bedeutungen
  • Formal: z.B. über Logik Sprachne
  • Geteilt
  • Partiell: keine komplette “Welt Idelogie”
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14
Q

Was ist RDFS?

A

Resource Description Framework + Schema

Dient zum Strukturieren von RDF mit einfachen Elementen.

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15
Q

Nennen sie Beispiele für RDFS

A

ex: Country rdfs:Class
ex: EuropeanCountry rdfs:subClass exCountry
ex: verlegtBei rdf:type rdf:Property

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16
Q

Erläutern sie beispielhafte Eigenschaften von Klassen in RDFS

A
  • Menge/Gruppe von Ressourcen
  • hierarchisch
  • URI als Klassenbezeichner
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17
Q

Erläutern sie beispielhafte Eigenschaften von Properties in RDFS

A
  • Beschreibung von beziehungen zwischen echten Resourcen

- Einschränkbar durch rdfs:domain Definitonsbereich, rdfs:range wertebereich

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18
Q

Zeigen Sie an einer minimalen RDFS-Ontologie und einer RDF-Instanz, was man bzw. eine Maschine schließen kann.

A

ex: Country a rdf:Class
ex: City a rdf:Class
ex: capitalOf rdfs:domain ex:City

ex: capitalOf rdfs:range ex:Country
ex: Madrid ex:capitalOf ex:Spain

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19
Q

Was ist OWL und warum wurde es neben RDFS spezifiert?

A

RDFS ist nicht mächtig genug

  • Kardinalitäten
  • verschachtelte Beziehungen
  • Disjunkte Klassen
  • Funktionale Properties
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20
Q

Nennen sie Eigenschaften von Klassen in OWL

A

Transitivität

Vererbbarkeit

Hierarchisch

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21
Q

Welche Arten von Properties unterscheidet man in OWL

A

Object Properties, Data Properties, funktionale Properties

22
Q

Welche Möglichkeiten der Restriktion gibt es bei der Definition von Vokabularen in OWL?

A

Kardinalität: owl:minCardinality, owl:maxCardinality, owl:cardinality, owl:oneOf

Werte: owl:allValuesFrom, owl:someValuesFrom

nicht kombinierbar

23
Q

Nennen sie Neuerungen durch OWL2

A
  • Individuen ohne Klassenzugehörigkeit definieren
  • Mehr Ausdrucksstärke durch neue Axiome: owl:PropertyChainAxiom, z.B. :grandParentOf, :parentOf
  • Überarbeitung der Sprachvarianten
  • Rollen nun auch asymmetrisch, reflexiv und irreflexiv
  • Kardianlität und Werterestriktion Kombinierbar
24
Q

Die W3C-Spezifikation von SPARQL (2008) besteht aus 3 Teilen, welche sind es und was ist deren grober Inhalt?

A
  • Query Language for RDF
  • Protocol for RDF
  • Query Results XML Format
25
SRARQL: Wie definiert man Variablen?
?var oder $var
26
SPARQL: Wie definiert man Literale?
"true"^^xsd:boolean
27
SPARQL: Wie definiert man Kommentare?
Kommentar
28
SPARQL: Geben sie ein Beispiel Tripel zur suche mit einer Variable an
SELECT ?a WHERE {?a a ex:DeineMutter}
29
SPARQL: Wie kann man RDF:Type in Anfrage abkürzen?
object a ex:class
30
Nennen sie alle obligatorischen und 3 optionale Bestandteile einer SPARQL Query
obligatorisch: - Queryformat Ergebniss - Abfrage Pattern optional: - Definition von Präfixen - Definiton der Datenquelle - Modifzierung der Anfrage
31
SPARQL: Welche 4 Anfrage existieren?
- SELECT: Struktur geht verloren - CONSTRUCT: Erhält Graphstruktur - ASK: Prüft nur ob Ergebnisse vorliegen - DESCRIBE: Liefert RDF Strukturinformationen
32
SPARQL: Warum sollte DESCRIBE nicht eingesetzt werden?
Rückgabe ist bzgl. Inhalt und Format Anwendungsabhängig
33
Nennen sie drei wichtige Möglichkeiten einen RDF Graphen mit SPARQL zu traversieren und deren Verknüpfung
Konjunktion, Disjunktion, Negation Verknüfungn mit . : A . B
34
Warum ist OPTIONAL ein wichtiges SPARQL Kontstrukt
wie Left Outer Join nötig bei unvollständigen Daten
35
Welche Filtermöglichkeiten gibt es bei SPARQL?
- Arithmetische Operationen - Vergleichsoperationen - Logische Operationen - Extension Functions
36
SPARQL: Wie kann ich eine SELECT Anfrage modifizieren damit ich nur das 2. und 3. Ergebniss erhalte
OFFSET
37
Wichtige Neurungen in SPARQL 1.1?
Einfügen von Daten mit SPARQL Update Aggregatoren Abkürzung von Graphmustern (Property Pfade)
38
Was ist die Basis für RDFS Reasoning?
Interpretation Logisches Schließen Deduktion
39
Geben sie ein einfaches Beispiel für RDFS Reasoning an
:Employee a rdfs:Class . :Room a rdfs:Class . :hasOffice a rdf:Property . :worksIn rdfs:subProperty :hasOffice . :hasOffice rdfs:domain :Employee . :hasOffice rdfs:range :Room . :Tim :worksIn :D0815 . => :Tim :hasOffice : D0815
40
Was versteht man unter Forward und Backward Chaining?
Forward Chaining: Ausgehend von Fakten alle Regeln durchlaufen bis nicht mehr da ist oder gezeit werden könnte (Data Driven) Backward Chaining: Ausgehend vom Ziel alle Regeln durchlaufen bis keine Regeln mehr übrig sind oder Ziel gezeigt wurde (Goal Driven) Forward Chaining bei häufigem Zugriff auf Daten und statische Daten, Backward Chaining bei dynamischen Daten
41
Wie Unterscheiden sich Reasoning bei RDFS und OWL?
RDFS: Naives Forward / Backward Chaining OWL: Resolution (Wiederspruchsfreiheit)
42
Das Apache Jena Framework ermöglicht das Reasoning von semantischen Daten. Was ist speziell unter dem Generic Rules Reasoning zu verstehen? Geben Sie ein Beispiel an.
Eigene Inferenzregeln schreiben Forward, Backward & Hybrid Chaining [diligent: (?s rdf:type ex:Student) -> [diligent: (?s rdf:type ex:DiligentStudent)
43
Warum benötigt man ein Vorgehensmodell für die Ontologieentwicklung?
Strukturierter Prozess sorgt für: - bessere Ergebnisse - Mittelweg zwischen Komplexität und Nutzen
44
Beschreiben sie das Vorgehen bei der Entwicklung einer Ontologie mit Fokus auf die Klassen nach Bergmann.
Lightweit + Domain Oriented Contextual Kohärent Inkrementell ReUse Seperation of ABox und TBox
45
Warum braucht man Designpatterns bei der Ontologientwcklung? Beispiele?
Lösen von Problemen die Immer wieder auftreten - Presentation Patterns - Content Patterns - Logical Patterns
46
Geben sie ein Beispiel für das Presentation Pattern an
Verbesserung der Usabilty aus Nutzersicht durch: - Nutzung von CamelCase - Einheitliche Prä/Suffixe - Klassen beginnen mit Großbuchstaben
47
Was sind Anti Patterns? Beispiel?
Wiederkehrende Designentscheidungen mit mehr Nach als Vorteilen Klassenwildwuchs bei einer Ontologie Lösung: Subklassenbeziehungen müssen sinnvoll sein, Jede Klasse muss midnestes 2 Instanzen haben
48
Was sind Gründe für den Einsatz von Semantic Web Tools und Frameworks?
weniger fehleranfällig komfortabel
49
Was gibt es für Werkzeuge für die Entwicklung von Ontologien
TopBraid: Gut erweiterbar, kompliziert Proege: Open Source, gut erweiterbar, instabil
50
Welche Serialisierungsformate unterstützt Java standardmäßig biem Lesen und Schreiben von RDF
XML N3 N-Triples Turtle
51
Welche Möglichkeiten exisitieren zur Suche in Modellen mit Jena?
SPARQL ARQ (intern) über Properties von Resourcen über Liste von Tripeln durch Simpleselector

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