Erklärung und Korrektur von Nicht-Subsumtion in Ontologien

Durch die fortschreitende Entwicklung des Semantic Web beschäftigen sich auch zunehmend Menschen mit der Modellierung von Ontologien, denen detailliertere Kenntnisse über die zu Grunde liegenden Beschreibungslogiken fehlen. Da die in diesem Kontext verwendeten Inferenzdienste auf sehr komplizierten Algorithmen beruhen, sind die von Reasonern gezogenen Schlussfolgerungen selbst für Experten oftmals schwer nachzuvollziehen. Dies ist aber insbesondere dann essentiell, wenn es darum geht, Fehler in einer Modellierung zu finden.

Bei der Modellierung einer Ontologie kommt es häufig vor, dass der Benutzer eine Subsumtion zweier Konzepte erwartet, sich diese aber bei Überprüfung mit einem Reasoner als nicht gültig herausstellt. Die Ursachen einer solchen unerwünschten Nicht-Subsumtion zu finden und zu beseitigen, ist in vielen Fällen eine schwierige und zeitintensive Aufgabe.

In der Arbeit werden Vorschläge vorgestellt, wie eine in einen Tableau-Reasoner integrierte Erklärungskomponente eine Nicht- Subsumtion von zwei Konzepten einer TBox erklären kann. Der Fokus liegt hierbei auf einer natürlichsprachlichen und strukturierten Erklärung, die auch für weniger erfahrene Benutzer ohne Kenntnis des Tableauverfahrens verständlich und nachvollziehbar sein und bei der Suche nach Fehlern helfen soll.

Weiterhin werden Möglichkeiten zur automatischen tableaubasierten Suche nach Modellierungsfehlern vorgestellt, die eine Nicht-Subsumtion verursacht haben können. Das Verfahren basiert auf einer Untersuchung typischer Modellierungsfehler von unerfahrenen Benutzern. Es wird versucht, solche potentiellen Fehler in den betroffenen Konzeptdefinitionen zu finden. Die Idee ist, dem Benutzer Änderungen aufzuzeigen, durch die die Gültigkeit der gewünschten Subsumtion erreicht werden könnte. Es wurde untersucht, wie gefundene Änderungsvorschläge bewertet werden können.

Die erarbeiteten Ideen wurden in einer Form einer prototypischen Implementierung umgesetzt.