Motivation der Arbeit
In der Informatik ist es in vielen Bereichen nötig, Erkanntes oder Erdachtes zu repräsentieren und damit Wissen und Zusammenhänge zu kommunizieren. Für diesen Sachverhalt hat sich in den letzten Jahren der Begriff Ontologie eingebürgert. Insbesondere im Zuge der Idee des „Semantic Web“ haben diese Ontologien in jüngster Zeit einen beachtlichen Aufschwung erlebt.
Im selben Zeitraum wurden auch die Anforderungen, die an webbasierte eLearning Umgebungen gestellt werden immer komplexer. Von modernen eLearning Anwendungen werden heute Eigenschaften erwartet, die über das bloße Bereitstellen von Lernmaterialien weit hinausgehen. Oft genannte Schlagworte sind hier „Just-in-Time Learning“ und „Relevant Learning“. Es wird also in Zukunft darum gehen die Lerninhalte so zu beschreiben, dass eine flexible, computergestützte und von den jeweiligen Anforderungen abhängige Präsentation der Lernmaterialien möglich wird.
Die vorliegende Arbeit zeigt anhand der Erstellung einer Ontologie eine Möglichkeit zur Beschreibung digitaler Lernmaterialien auf, die diesen Bestrebungen gerecht werden kann. Dafür wird die OWL1, eine ursprünglich für das „Semantic Web“ entwickelte Ontologiesprache, genutzt.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Motivation der Arbeit
- Aufbau der Arbeit
- Ontologie
- Ursprung des Begriffes
- Ontologie in der Informatik
- Grundlegendes
- Ontologie im Kontext dieser Arbeit
- Definition nach Gruber
- Abox und Tbox
- Zusammenfassung
- Wichtige Ontologietypen und ihre Beziehung
- Top-Level-Ontologie
- Domain-Ontologie und Task-Ontologie
- Application-Ontologie
- Relevante Technologien
- Das klassische Web
- Geschichte des klassischen Web in Kurzform
- Eigenschaften des klassischen Web
- Vorteile des klassischen Web
- Anforderungen an ein neues Web
- Die Lösung: Das Semantic Web
- Entstehungsgeschichte
- Die Schichten Architektur des Semantic Web
- Die modifizierten Schichten im Kontext dieser Arbeit
- URIS und Namespaces
- XML und XMLS Datentypen
- RDF und RDF/XML
- RDF und Metadaten
- RDF Spezifikation und RDF Datenmodell
- RDF/XML
- RDFS
- RDFS Klassen
- RDFS Eigenschaften
- Core Properties
- Clarification Properties
- Container Classes Properties
- Documentation Properties
- RDFS Zusammenfassung und Bewertung
- Ontologie-Sprachen und Anwendungen
- Zusammenfassung
- OWL: Web Ontology Language
- Die OWL Dialekte
- OWL Full
- OWL DL
- OWL Lite
- Zusammenfassung
- Die wichtigsten OWL Sprachkonstrukte
- OWL Lite Sprachkonstrukte
- Syntax
- Header, Body und Footer
- Klassen und Eigenschaften
- Klassen
- Datatype Properties
- Object Properties
- Annotation Properties
- Ontology Properties
- Globale einschränkende Eigenschaften
- Lokale einschränkende Eigenschaften
- Weitere Eigenschaften
- Konstrukte und Einschränkungen im Überblick
- OWL DL Sprachkonstrukte im Überblick
- OWL Full Sprachkonstrukte im Überblick
- Instanzen vs. Individuen
- Zusammenfassung
- Ontologie-Editor Protégé
- Systemvoraussetzungen, Download und Installation
- Eine kurze Einführung
- Anlegen von Klassen
- Beziehungen zwischen Objekten
- Reasoning
- FACT++, Pellet und RacerPro
- Alternative OWL Ontologie-Editoren
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Arbeit befasst sich mit der Entwicklung einer ontologie-basierten Beschreibung digitaler Lernmaterialien, die den Zugang zu diesen Materialien im Semantic Web erleichtern soll. Sie untersucht die Vorteile und Herausforderungen dieser Methode und stellt verschiedene Technologien und Standards vor, die für die Umsetzung relevant sind.
- Ontologie-basierte Beschreibung digitaler Lernmaterialien
- Semantic Web Technologien
- Anwendung von OWL und RDF
- Einsatz von Ontologie-Editoren wie Protégé
- Entwicklung eines Prototyps für die Beschreibung eines Kurses
Zusammenfassung der Kapitel
- Einleitung: Die Arbeit erläutert die Motivation und den Aufbau der Arbeit. Sie stellt die Relevanz von ontologie-basierten Beschreibungen im Kontext des Semantic Web dar.
- Ontologie: Dieses Kapitel behandelt den Begriff der Ontologie und erklärt ihre Bedeutung in der Informatik. Es werden wichtige Ontologietypen und ihre Beziehung zueinander vorgestellt.
- Relevante Technologien: Das Kapitel beleuchtet das klassische Web und die Notwendigkeit eines neuen Webs, das semantische Informationen besser verarbeiten kann. Es stellt das Semantic Web als Lösung vor und beschreibt seine Architektur und die wichtigsten beteiligten Technologien wie URIs, Namespaces, XML, RDF, und OWL.
- OWL: Web Ontology Language: Dieses Kapitel erklärt die Funktionsweise und die verschiedenen Dialekte der OWL Sprache. Es behandelt die wichtigsten Sprachkonstrukte und ihre Bedeutung für die Beschreibung von Ontologien.
- Ontologie-Editor Protégé: Das Kapitel stellt den Ontologie-Editor Protégé vor und erklärt seine Funktionsweise sowie die Möglichkeiten der Verwendung von Reasoning Engines zur Analyse und Überprüfung von Ontologien.
- Ontologie-basierte Beschreibung eines Kurses der FernUniversität: In diesem Kapitel wird die Anwendung der entwickelten Methoden anhand eines Beispiels aus der Praxis vorgestellt. Es werden die Anforderungen, der Entwurf und die Implementierung der Ontologie für einen Kurs der FernUniversität beschrieben.
Schlüsselwörter
Die Arbeit fokussiert auf die Themen Ontologie, Semantic Web, OWL, RDF, digitale Lernmaterialien, Wissensrepräsentation, Beschreibung von Lernressourcen und die Verwendung von Ontologie-Editoren.
- Quote paper
- Ralf Degle (Author), 2005, Ontologie-basierte Beschreibung digitaler Lernmaterialien, Munich, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/48788
