DAML GEOINFORMATIK DARPA Agent Markup Language Veranstaltung Seminar

DAML GEOINFORMATIK DARPA Agent Markup Language Veranstaltung: Seminar „Softwareagenten“ Veranstalter: Institut für Informatik Dozent: Prof. Dr. W. Lippe Betreuer: Dr. Dietmar Lammers Referent: Dirk Redbrake

Inhalt Was ist DAML ? q DARPA q Das DAML Programm q Ziele von DAML q Agenteneinsatz q Beispiel für eine Ontologie q Anwendungen q Zusammenfassung q 2

Was ist DAML ? DAML: DARPA Agent Markup Language q Erweiterung von RDF und XML q Nutzung besonders durch Agenten q Forschungsprojekt der DARPA q Heutiger DAML Standard vereinigt DAML und OIL q OIL: Ontology Interface Layer ist das europäische Gegenstück zum US amerikanischen DAML q Verbesserte Beschreibbarkeit von Ontologien q „DAML Vision“: WWW > Semantic Web q Entwicklung von Programmen zur DAML Nutzung q 3

DARPA: Defense Advanced Research Projects Agency q Zentrale Forschungsstelle des US amerikanischen Department of Defense (Do. D) q Gegründet 1958 im Kalten Krieg q Standort Arlington, Virginia q Finanzierung durch Steuergelderfond q Teilnehmer: Wissenschaftler und Ingenieure, die nicht in Diensten der Regierung stehen q 4

DARPA-Projekte besonders für das Militär interessant q „Sicherstellung eines überevolutionären technischen Vorsprungs der USA“ (DARPA) q „extrem risikobehaftet mit gewaltigem Pay Off“ (DARPA) q Beispiel: Entwicklung des Internets q Normale Laufzeit: 3 5 Jahre meist ohne Verlängerung q Normales Jahresbudget: 2, 5 10 Mio. US $ q Durchschnittliche Vertragspartner: 10 Firmen / Institutionen 2 Universitäten q 5

DAML-Programm Offizieller Start im August 2000 in Boston q Vermeintliche Laufzeit bis etwa 2004 q 16 Teams zur DAML Tool Entwicklung q 21 Projekte (10 Firmen und 7 Universitäten) q „unclassified“: Berichte und Ergebnisse frei q Budget: 13, 1 Mio. US $ (2001) 15, 9 Mio. US $ (2002) q Zuständigkeit seit 1. 11. 2001 beim IXO q IXO: Information Exploitation Office entwickelt Sensor / Informationssystemen, z. B. intelligente Zielsysteme q 6

Ziele (I) Interoperable, agenten basierte Integration verschiedener militärischer Quellen und Systeme in Echtzeit q Inte. Link und C 2 Link („command control“) q 2002: Vergrößerung des DAML Statement Archivs für Laufzeittests von derzeit 850000 auf 1, 5 Mio. q Tool Entwicklung zur DAML Einbettung in Web Seiten und Informationsquellen und Agentenerzeugung q 7

Ziele (II) Agenten erkennen komplexe semantische Strukturen q Agenteneinsatz im Internet und bei Sensoren q Kommunikation über DAML q Ontologien Entwicklung im Bottom up Design q Nutzbarkeit für verschiedene Information Communities q Durch DAML Anhang von Informationen an Objekte (z. B. Funktionsbeschreibungen) q 8

Agenteneinsatz Identifikation von Informationsquellen q Kommunikation zwischen Agenten q Dynamisch, selbständig und interoperabel q DAML als Kommunikationssprache q Information fusion (Web, DB, Sensoren etc) q URIs müssen noch vorgegeben werden q Entwicklung eines Agentennetzwerkes q 9

Beispiel für Ontologie Aktueller DAML+OIL Standard vom März 2001 q Syntaktisch normale Markup Language q 35 Sprachelemente q Stand 27. 11. 2001: 169 Ontologien, 49 Properties q Verwendung vieler RDF Befehle q Ontologie besteht aus beliebig vielen Headern, Klassen, Properties, Restriktionen und Instanzen q Instanzen verwenden nur RDF q 10

Beispiel DAML-Header <Ontology rdf: about=""> <version. Info>$Id: reference. html, v 1. 10 2001/04/11 Exp $</version. Info> <rdfs: comment>Test. Ontology</rdfs: comment> <imports rdf: resource="http: //www. daml. org/daml"/> </Ontology> Ontology: Rahmen für Ontologie q version. Info: textliche Aussage über DAML Version q imports: transitives Importieren von Ontologien Wenn A B und B C, dann A B und C q 11

DAML-Klassen Einteilung des Universums in zwei Domänen q Object domain: Einzelobjekte in DAML oder RDF beschreibbar q Datatype domain: XML Datentypen mit DAML Befehl datatype verwendbar q Überwiegend Objekte der object domain erstellt q DAML Klasse stets Unterklasse von RDF q Beispiele: Class: Definition einer DAML Klasse equivalent. To: Verweis auf semantisch äquivalente q Klasse (+ weitere derartige Befehle) 12

DAML-Property-Beispiele Überwiegend RDF Sprachschatz q same. Property. As: Verweis auf äquivalente Property q equivalent. To: wie bei DAML Klassen q Transitive. Property: wenn (x, y) und (y, z) Instanzen der Property, dann auch (x, z) q Unique. Property: zwei Instanzen einer Property haben niemals den gleichen Wert q 13

DAML-Property-Restrictions + Beispiele q Property Restrictions: Ein bzw. Beschränkungen von Properties (DAML Befehl: restriction) Definition in anonymen Subklassen durch Verwendung von rdf: sub. Class. Of q on. Property: betroffene Properties / URIs q to. Class: Klasse mit zulässigen Property Werten q max. Cardinality n: Property darf höchstens n Mal instanziert werden q 14

DAML-Beispiel <daml: Class URI_name> <daml: equivalent. To rdf: resource= "http: //www. daml. org/daml#Person"/> <rdfs: sub. Class. Of> <daml: Restriction> <daml: on. Property rdf: resource="#name"/> <daml: to. Class rdf: resource= "http: //www. w 3. org/XMLSchema#string"/> <daml: max. Cardinality>1 </daml: max. Cardinality> </daml: Restriction> 15

DAML-Anwendungen Tool Entwicklung ist Teil des DAML Projektes q Tools benutzen DAML oder kommunizieren mit Agenten, die DAML benutzen q Derzeit Dutzende von Tools (häufig JAVA) q Inhaltlich ähneln sich viele Anwendungen q Tools überwiegend noch nicht fertig q Häufig zusätzliche Software erforderlich q Einige Präsentationen als Tutorials q Tools werden auf DAML Homepage gesammelt q 16

Suchmaschine auf DAML-Homepage Einflussbereich auf registrierte Server begrenzt q Suche nach definierten Properties und Klassen q Suchen von Ontologien mit Kriterien wie URI, Re gistrierungsdatum, Schlüsselwort, Property, Klasse q Alle verwendeten DAML Statements sind registriert q Wegen fehlerhafter Statements ist Qualität der Links extrem unterschiedlich q Links stets. DAML Dateien q Suche deutlich komfortabler als bei herkömmlichen Suchmaschinen q 17

Wall Street Journal (DARPA-Fiktion) DAML Verwendung in der Online Ausgabe q Ontologie „Firma“: Name und wirtschaftliche Eckdaten als Properties q Ontologie „Artikel“: Titel, Datum, Herausgeber, Text als Properties q Agent könnte Benutzer jedes mal eine E Mail schicken, wenn ein Artikel über eine gewünschte Firma erscheint q Gleichzeitiges Auslesen aktueller Eckdaten q Erweiterung auf Branchen wie „Banken“, etc. q 18

DAML Crawler (I) Architektur des DAML Crawlers (Quelle: DAML Homepage) 19

DAML Crawler (II) JAVA Programm zum Suchen von DAML Statements q Registrierung der URIs vorher notwendig q Tägliche automatische Suche nach Statements wahrscheinlich durch Agenten q DAML Crawler selbst liest nur Resultate aus q Ziel „Echtzeit“ verfehlt q Nachfolgende Tabelle ist ein gekürztes Beispiel resultat (TOTAL Werte beziehen sich jedoch auf alle Server) q 20

DAML Crawler (III) Auszug aus Ergebnisliste (Quelle: DAML Homepage) 21

Palm. DAML (I) Anwendung für Palm Desktops q Tragbarer Organizer (Adressen, E Mail, Termine) q Kabelloser Internetanschluss q 22

Palm. DAML (II) Agenten legen DAML Datenbank an q JAVA Anwendung daml 2 pdb liest Daten aus und konvertiert sie in eine Palm Data Base (PDB) q Herunterladen der PDB aus dem Internet q Architektur Palm DAML (Quelle: DAML Homepage) 23

Palm. DAML (III) Palm. OS Programm Hot. Sync konvertiert PDB, um sie nutzbar zu machen q PDB Größe noch auf 64 KB begrenzt q Aufruf Palm. DAML (Quelle: DAML Homepage) 24

Palm. DAML (IV) Nach Start von Palm DAML Anzeige der Datensätze q Beispiel ist eine PDB über den europäischen Adel q Öffnen einer PDB (Quelle: DAML Homepage) 25

Palm. DAML (V) Übersicht über Knoten q Darstellung abgekürzt: nur Verzeichnis # Resource q Knotenauszug (Quelle: DAML Homepage) 26

Palm. DAML (VI) Darstellung Einzelknoten q 1) volle URI q 2) Statements mit Subjekt/Objekt Beziehung q 3) Informationen zu anwählbarem Statement Knoten q Einzelknoten (Quelle: DAML Homepage) 27

Paml. DAML (VII) Suchfunktion q Ergebnis: alle Knoten, in denen Suchbegriff vorkommt q Suchfunktion (Quelle: DAML Homepage) 28

Palm. DAML (VIII) Suchergebnis: hier ein Knoten q Knoten lassen sich auswählen q Suchergebnis (Quelle: DAML Homepage) 29

Palm. DAML (IX) Ansicht eines Knotens q Gleiche Ansicht wie zuvor q Einzelknoten (Quelle: DAML Homepage) 30

Palm. DAML (X) Palm. DAML mit kommerziellem Potential q Serienmäßiger Vertrieb auf Palm Desktops q Problem: noch geringe Datenbank Größe von 64 KB q In Planung: Filterung von DAML Statements q In Planung: Erzeugen von DAML Statements q 31

DAML Viewer (I) Weiteres Tool zur Abfrage von DAML Statements q Als Applet oder Applikation erhältlich q URIs oder Dateien müssen angegeben werden q URI Eingabe (Quelle: DAML Homepage) 32

DAML Viewer (II) Liste aller gefundenen Resourcen q Einzelne Knoten anwählbar q Knotenauszug (Quelle: DAML Homepage) 33

DAML Viewer (III) Option „Properties“ liefert Anzahl von DAML Statements und Resourcen q Option „View Source“ zeigt Knoten Quellcode an q Klick auf Knoten öffnet Fenster mit verwendeten Properties (Subjekt/Objekt, etc. ) q Einzelknoten (Quelle: DAML Homepage) 34

Hyper. DAML (I) Einfaches Tool zur Konvertierung einer DAML Datei in ein Hypertext Dokument q Beispiel: q <rdfs: sub. Class. Of> <daml: Restriction> <daml: on. Property rdf: resource="#surname"/> <daml: to. Class rdf: resource= "http: //www. w 3. org/XMLSchema#string"/> <daml: max. Cardinality>1</daml: max. Cardinality> </daml: Restriction> </rdfs: sub. Class. Of> 35

Hyper. DAML (II) Resultat mit erhöhter Lesbarkeit q Resourcen direkt anwählbar q Ausgangsbeispiel nach Konvertierung: q 36

Zusammenfassung Vereinigung von DAML, OIL, RDF, XML q DAML könnte alle Standards in sich vereinigen q Einflussreicher Schirmherr (DARPA) könnte Popularität steigern q Schritt vom WWW zum Semantic Web q Internet wie eine Datenbank abrufbar q Internet als Vorbereitung für spätere militärische Anwendungen (z. B. Raketenabwehrsystem) q Probleme: Echtzeit und vorherige URI Eingabe q Enormes Potential und schon jetzt eindrucksvoll q 37

GEOINFORMATIK ENDE