User Interfaces to the Web of Data based on Natural Language Generation

We explore how Virtual Research Environments based on Semantic Web technologies support research interactions with RDF data in various stages of corpus-based analysis, analyze the Web of Data in terms of human readability, derive labels from variables in SPARQL queries, apply Natural Language Generation to improve user interfaces to the Web of Data by verbalizing SPARQL queries and RDF graphs, and present a method to automatically induce RDF graph verbalization templates via distant supervision

Supporting requirement elicitation and ontology testing in knowledge graph engineering

Knowledge graphs and ontologies are closely related concepts in the field of knowledge representation. In recent years, knowledge graphs have gained increasing popularity and are serving as essential components in many knowledge engineering projects that view them as crucial to their success. The conceptual foundation of the knowledge graph is provided by ontologies. Ontology modeling is an iterative engineering process that consists of steps such as the elicitation and formalization of requirements, the development, testing, refactoring, and release of the ontology. The testing of the ontology is a crucial and occasionally overlooked step of the process due to the lack of integrated tools to support it. As a result of this gap in the state-of-the-art, the testing of the ontology is completed manually, which requires a considerable amount of time and effort from the ontology engineers. The lack of tool support is noticed in the requirement elicitation process as well. In this aspect, the rise in the adoption and accessibility of knowledge graphs allows for the development and use of automated tools to assist with the elicitation of requirements from such a complementary source of data. Therefore, this doctoral research is focused on developing methods and tools that support the requirement elicitation and testing steps of an ontology engineering process. To support the testing of the ontology, we have developed XDTesting, a web application that is integrated with the GitHub platform that serves as an ontology testing manager. Concurrently, to support the elicitation and documentation of competency questions, we have defined and implemented RevOnt, a method to extract competency questions from knowledge graphs. Both methods are evaluated through their implementation and the results are promising

Bridging the Gap Between Ontology and Lexicon via Class-Specific Association Rules Mined from a Loosely-Parallel Text-Data Corpus

There is a well-known lexical gap between content expressed in the form of natural language (NL) texts and content stored in an RDF knowledge base (KB). For tasks such as Information Extraction (IE), this gap needs to be bridged from NL to KB, so that facts extracted from text can be represented in RDF and can then be added to an RDF KB. For tasks such as Natural Language Generation, this gap needs to be bridged from KB to NL, so that facts stored in an RDF KB can be verbalized and read by humans. In this paper we propose LexExMachina, a new methodology that induces correspondences between lexical elements and KB elements by mining class-specific association rules. As an example of such an association rule, consider the rule that predicts that if the text about a person contains the token "Greek", then this person has the relation nationality to the entity Greece. Another rule predicts that if the text about a settlement contains the token "Greek", then this settlement has the relation country to the entity Greece. Such a rule can help in question answering, as it maps an adjective to the relevant KB terms, and it can help in information extraction from text. We propose and empirically investigate a set of 20 types of class-specific association rules together with different interestingness measures to rank them. We apply our method on a loosely-parallel text-data corpus that consists of data from DBpedia and texts from Wikipedia, and evaluate and provide empirical evidence for the utility of the rules for Question Answering

Ontology Localization

Nuestra meta principal en esta tesis es proponer una solución para construir una ontología multilingüe, a través de la localización automática de una ontología. La noción de localización viene del área de Desarrollo de Software que hace referencia a la adaptación de un producto de software a un ambiente no nativo. En la Ingeniería Ontológica, la localización de ontologías podría ser considerada como un subtipo de la localización de software en el cual el producto es un modelo compartido de un dominio particular, por ejemplo, una ontología, a ser usada por una cierta aplicación. En concreto, nuestro trabajo introduce una nueva propuesta para el problema de multilingüismo, describiendo los métodos, técnicas y herramientas para la localización de recursos ontológicos y cómo el multilingüismo puede ser representado en las ontologías. No es la meta de este trabajo apoyar una única propuesta para la localización de ontologías, sino más bien mostrar la variedad de métodos y técnicas que pueden ser readaptadas de otras áreas de conocimiento para reducir el costo y esfuerzo que significa enriquecer una ontología con información multilingüe. Estamos convencidos de que no hay un único método para la localización de ontologías. Sin embargo, nos concentramos en soluciones automáticas para la localización de estos recursos. La propuesta presentada en esta tesis provee una cobertura global de la actividad de localización para los profesionales ontológicos. En particular, este trabajo ofrece una explicación formal de nuestro proceso general de localización, definiendo las entradas, salidas, y los principales pasos identificados. Además, en la propuesta consideramos algunas dimensiones para localizar una ontología. Estas dimensiones nos permiten establecer una clasificación de técnicas de traducción basadas en métodos tomados de la disciplina de traducción por máquina. Para facilitar el análisis de estas técnicas de traducción, introducimos una estructura de evaluación que cubre sus aspectos principales. Finalmente, ofrecemos una vista intuitiva de todo el ciclo de vida de la localización de ontologías y esbozamos nuestro acercamiento para la definición de una arquitectura de sistema que soporte esta actividad. El modelo propuesto comprende los componentes del sistema, las propiedades visibles de esos componentes, las relaciones entre ellos, y provee además, una base desde la cual sistemas de localización de ontologías pueden ser desarrollados. Las principales contribuciones de este trabajo se resumen como sigue: - Una caracterización y definición de los problemas de localización de ontologías, basado en problemas encontrados en áreas relacionadas. La caracterización propuesta tiene en cuenta tres problemas diferentes de la localización: traducción, gestión de la información, y representación de la información multilingüe. - Una metodología prescriptiva para soportar la actividad de localización de ontologías, basada en las metodologías de localización usadas en Ingeniería del Software e Ingeniería del Conocimiento, tan general como es posible, tal que ésta pueda cubrir un amplio rango de escenarios. - Una clasificación de las técnicas de localización de ontologías, que puede servir para comparar (analíticamente) diferentes sistemas de localización de ontologías, así como también para diseñar nuevos sistemas, tomando ventaja de las soluciones del estado del arte. - Un método integrado para construir sistemas de localización de ontologías en un entorno distribuido y colaborativo, que tenga en cuenta los métodos y técnicas más apropiadas, dependiendo de: i) el dominio de la ontología a ser localizada, y ii) la cantidad de información lingüística requerida para la ontología final. - Un componente modular para soportar el almacenamiento de la información multilingüe asociada a cada término de la ontología. Nuestra propuesta sigue la tendencia actual en la integración de la información multilingüe en las ontologías que sugiere que el conocimiento de la ontología y la información lingüística (multilingüe) estén separados y sean independientes. - Un modelo basado en flujos de trabajo colaborativos para la representación del proceso normalmente seguido en diferentes organizaciones, para coordinar la actividad de localización en diferentes lenguajes naturales. - Una infraestructura integrada implementada dentro del NeOn Toolkit por medio de un conjunto de plug-ins y extensiones que soporten el proceso colaborativo de localización de ontologías

Methods for Efficient Ontology Lexicalization for Non-Indo-European Languages: The Case of Japanese

Lanser B. Methods for Efficient Ontology Lexicalization for Non-Indo-European Languages: The Case of Japanese. Bielefeld: Universität Bielefeld; 2017.In order to make the growing amount of conceptual knowledge available through ontologies and datasets accessible to humans, NLP applications need access to information on how this knowledge can be verbalized in natural language. One way to provide this kind of information are ontology lexicons, which apart from the actual verbalizations in a given target language can provide further, rich linguistic information about them. Compiling such lexicons manually is a very time-consuming task and requires expertise both in Semantic Web technologies and lexicon engineering, as well as a very good knowledge of the target language at hand. In this thesis we present two alternative approaches to generating ontology lexicons by means of crowdsourcing on the one hand and through the framework M-ATOLL on the other hand. So far, M-ATOLL has been used with a number of Indo-European languages that share a large set of common characteristics. Therefore, another focus of this work will be the generation of ontology lexicons specifically for Non-Indo-European languages. In order to explore these two topics, we use both approaches to generate Japanese ontology lexicons for the DBpedia ontology: First, we use CrowdFlower to generate a small Japanese ontology lexicon for ten exemplary ontology elements according to a two-stage workflow, the main underlying idea of which is to turn the task of generating lexicon entries into a translation task; the starting point of this translation task is a manually created English lexicon for DBpedia. Next, we adapt M-ATOLL's corpus-based approach to being used with Japanese, and use the adapted system to generate two lexicons for five example properties, respectively. Aspects of the DBpedia system that require modifications for being used with Japanese include the dependency patterns employed by M-ATOLL to extract candidate verbalizations from corpus data, and the templates used to generate the actual lexicon entries. Comparison of the lexicons generated by both approaches to manually created gold standards shows that both approaches are viable options for the generation of ontology lexicons also for Non-Indo-European languages