Beschreibung von web-basierten Informationssystemen mittels RDF-Metadaten

RDF ist die technologische Grundlage des sich in Entwicklung befindlichen Semantic Web. RDF wird durch das World Wide Web Consortium (W3C) entwickelt. Das Semantic Web soll es ermöglichen, Daten derart auszutauschen, dass deren Bedeutung/Semantik (engl. semantic) automatisiert interpretiert werden kann. Web-Anwendungen des Semantic Web sollen mittels der ausgetauschten Daten 'Schlussfolgerungen ziehen' (engl. inferencing) bzw. 'Überlegungen' (engl. reasoning) anstellen können, um so z.B. als intelligente Agenten stellvertretend für einen Benutzer agieren zu können. Zum Aufbau des Semantic Web sind neue Technologien notwendig, die nicht nur syntaktische, sondern auch semantische Interoperabilität ermöglichen sollen. Syntaktische Interoperabilität kann durch den Einsatz von XML erreicht werden. Die RDF-Spezifikationen wurden entworfen, um durch den Einsatz von XML die Semantik von Daten auf interoperable Art zu spezifizieren: '... one of the goals of RDF is to make it possible to specify semantics for data based on XML in a standardized, interoperable manner'. Es gibt bisher jedoch noch keine Einigung darüber, inwieweit RDF diese Anforderung erfüllt. Eine wesentliche Fragestellung der vorliegenden Arbeit ist, ob RDF 'semantische Interoperabilität' ermöglicht (und damit eine geeignete technologische Grundlage für das Semantic Web ist). Diese Frage kann bedingt positiv beantwortet werden. Die zu erfüllende Bedingung ist eine Formalisierung der durch die RDF-Spezifikationen intendierten Semantik. In der vorliegenden Arbeit wird eine Formalisierung der RDF-Semantik in Prädikatenlogik erster Ordnung vorgeschlagen. Ausgehend von dieser formalen Grundlage wird eine Implementierung der RDF-Semantik in Prolog entwickelt und erläutert. Weitere Fragestellung der Arbeit ist, ob sich RDF zur formalen Beschreibung der Inhalte, Strukturen und Zusammenhänge der Bestandteile einer Web-Anwendung und davon ausgehend für das Web-Engineering einsetzen lässt. Zur Beantwortung dieser Frage werden Anforderungen aufgestellt, die ein derartiges Beschreibungsmodell erfüllen soll. Es wird nachgewiesen, dass der im Rahmen dieser Arbeit entwickelte XWMF-Ansatz diese Anforderungen erfüllt. Die praktische Einsetzbarkeit des Ansatzes wird durch die Entwicklung einer Beispielanwendung gezeigt. Weiter wird XRDF, ein zu RDF alternativer Ansatz entwickelt und erläutert. Die RDF-Syntax ist nicht durch einen XML-Validator überprüfbar und es gibt keine eindeutige und standardisierte Abbildung der RDF-Syntax in das RDF-Datenmodell und vice versa. XRDF ist ein Datenmodell und eine validierbare XML-Syntax zur Repräsentation von Beschreibungsmodellen. Das XRDF-Datenmodell ist in das RDF-Datenmodell abbildbar. Eine eindeutige Abbildung der XRDF-Syntax in das XRDF-Datenmodell (und damit auch in das RDF-Datenmodell) ist bei diesem Ansatz gegeben. Insofern ist XRDF zu RDF kompatibel

A Logical Interpretation of RDF

The Resource Description Framework (RDF) is intended to be used to capture and express the conceptual structure of information offered in the Web. Interoperability is considered to be an important enabler of future web applications. While XML supports syntactic interoperability, RDF is aimed at semantic interoperability. Interoperability is only given if different users/agents interpret an RDF data model in the same way. Important aspects of the RDF model are, however, expressed in prose which may lead to misunderstandings. To avoid this, capturing the intended semantics of RDF in first-order logic might be a valuable contribution and may provide RDF with a formalization allowing its full exploitation as a key ingredient of the evolving Semantic Web. This paper seeks to express the concepts and constraints of the RDF model in first-order logic

A Logical Interpretation of RDF

Preface – A Note to the Reader: This is a step towards a logic-based formalization of RDF. It grew out of the necessity to precisely capture the semantics of RDF schemata while developing an RDFbased modeling framework for web applications (XWMF). The rules and facts that are described in the following allow to validate RDF triple sets. This in itself is not very exciting (VRP could be used instead). It becomes, however, relevant, if schema constructs are required that restrict, modify or extend the initial semantics, as, for example, monotone inheritance or typed containers. In such cases, rules that allow a precise interpretation of introduced schema constructs can be used to extend the basic rule set provided here. If the rules are themself given as XML/RDF, this can be a natural extension of the preciseness of the semantic expressibility of RDF schema definitions, ie. each RDF schema definition (syntax) may be accompanied by a document defining its semantics “logically”. Here, this starts to become pretty interesting. It would, however, require to extend parsers with a logic inference engine (e.g., as has been done with SiLRI 1). Some more remarks on our philosophy: we tried to retain as much of the RDF “spirit” as possible. We avoided, for example, to introduce new meta constructs etc. We designed the rules in a way such that violations of constraints are explicitly detected (this avoids to leave the knowledge base in an inconsistent state as it may happen if negated facts would be asserted). In this way, the violatio