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Abstract

Das Semantic Web bezeichnet ein erweitertes World Wide Web (WWW), das die Bedeutung von präsentierten Inhalten in neuen standardisierten Sprachen wie RDF Schema und OWL modelliert. Diese Arbeit befasst sich mit dem Aspekt des Information Retrieval, d.h. es wird untersucht, in wie weit Methoden der Informationssuche sich auf modelliertes Wissen übertragen lassen. Die kennzeichnenden Merkmale von IR-Systemen wie vage Anfragen sowie die Unterstützung unsicheren Wissens werden im Kontext des Semantic Web behandelt. Im Fokus steht die Suche nach Fakten innerhalb einer Wissensdomäne, die entweder explizit modelliert sind oder implizit durch die Anwendung von Inferenz abgeleitet werden können. Aufbauend auf der an der Universität Duisburg-Essen entwickelten Retrievalmaschine PIRE wird die Anwendung unsicherer Inferenz mit probabilistischer Prädikatenlogik (pDatalog) implementiert.

Theme

Semantic Web

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Abstract

In einem Labor-Experiment wurden insgesamt achtzehn Studenten und Studentinnen mit zwei offenen Web-Rechercheaufgaben konfrontiert. Während deren Bewältigung mit einer Suchmaschine wurden sie per Proxy-Logfile-Protokollierung verdeckt beobachtet. Sie machten demographische und ihre Webnutzungs-Gewohnheiten betreffende Angaben, bewerteten Aufgaben-, Performance- und Suchmaschinen-Eigenschaften in Fragebögen und stellten sich einem Multiple-Choice-Test zu ihrem Wissen über Suchmaschinen. Die Versuchspersonen wurden gezielt angeworben und eingeteilt: in eine erfahrene und eine unerfahrene Untergruppe mit je neun Teilnehmern. Die Untersuchung beruht auf dem Vergleich der beiden Gruppen: Im Zentrum stehen dabei die Lesezeichen, die sie als Lösungen ablegten, ihre Einschätzungen aus den Fragebögen, ihre Suchphrasen sowie die Muster ihrer Suchmaschinen-Interaktion und Navigation in Zielseiten. Diese aus den Logfiles gewonnen sequentiellen Aktionsmuster wurden vergleichend visualisiert, ausgezählt und interpretiert. Zunächst wird das World Wide Web als strukturell und inhaltlich komplexer Informationsraum beschrieben. Daraufhin beleuchtet der Autor die allgemeinen Aufgaben und Typen von Meta-Medienanwendungen, sowie die Komponenten Index-basierter Suchmaschinen. Im Anschluß daran wechselt die Perspektive von der strukturell-medialen Seite hin zu Nutzungsaspekten. Der Autor beschreibt Nutzung von Meta-Medienanwendungen als Ko-Selektion zwischen Nutzer und Suchmaschine auf der Basis von Entscheidungen und entwickelt ein einfaches, dynamisches Phasenmodell. Der Einfluß unterschiedlicher Wissensarten auf den Selektionsprozeß findet hier Beachtung.Darauf aufbauend werden im folgenden Schritt allgemeine Forschungsfragen und Hypothesen für das Experiment formuliert. Dessen Eigenschaften sind das anschließende Thema, wobei das Beobachtungsinstrument Logfile-Analyse, die Wahl des Suchdienstes, die Formulierung der Aufgaben, Ausarbeitung der Fragebögen und der Ablauf im Zentrum stehen. Im folgenden präsentiert der Autor die Ergebnisse in drei Schwerpunkten: erstens in bezug auf die Performance - was die Prüfung der Hypothesen erlaubt - zweitens in bezug auf die Bewertungen, Kommentare und Suchphrasen der Versuchspersonen und drittens in bezug auf die visuelle und rechnerische Auswertung der Suchmuster. Letztere erlauben einen Einblick in das Suchverhalten der Versuchspersonen. Zusammenfassende Interpretationen und ein Ausblick schließen die Arbeit ab

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Abstract

Mit der Verbreitung des Internets vermehrt sich die Menge der im World Wide Web verfügbaren Dokumente. Die Gewährleistung eines effizienten Zugangs zu gewünschten Informationen für die Internetbenutzer wird zu einer großen Herausforderung an die moderne Informationsgesellschaft. Eine Vielzahl von Werkzeugen wird bereits eingesetzt, um den Nutzern die Orientierung in der wachsenden Informationsflut zu erleichtern. Allerdings stellt die enorme Menge an unstrukturierten und verteilten Informationen nicht die einzige Schwierigkeit dar, die bei der Entwicklung von Werkzeugen dieser Art zu bewältigen ist. Die zunehmende Vielsprachigkeit von Web-Inhalten resultiert in dem Bedarf an Sprachidentifikations-Software, die Sprache/en von elektronischen Dokumenten zwecks gezielter Weiterverarbeitung identifiziert. Solche Sprachidentifizierer können beispielsweise effektiv im Bereich des Multilingualen Information Retrieval eingesetzt werden, da auf den Sprachidentifikationsergebnissen Prozesse der automatischen Indexbildung wie Stemming, Stoppwörterextraktion etc. aufbauen. In der vorliegenden Arbeit wird das neue System "LangIdent" zur Sprachidentifikation von elektronischen Textdokumenten vorgestellt, das in erster Linie für Lehre und Forschung an der Universität Hildesheim verwendet werden soll. "LangIdent" enthält eine Auswahl von gängigen Algorithmen zu der monolingualen Sprachidentifikation, die durch den Benutzer interaktiv ausgewählt und eingestellt werden können. Zusätzlich wurde im System ein neuer Algorithmus implementiert, der die Identifikation von Sprachen, in denen ein multilinguales Dokument verfasst ist, ermöglicht. Die Identifikation beschränkt sich nicht nur auf eine Aufzählung von gefundenen Sprachen, vielmehr wird der Text in monolinguale Abschnitte aufgeteilt, jeweils mit der Angabe der identifizierten Sprache.

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Abstract

Many real-world domains can be represented as large node-link graphs: backbone Internet routers connect with 70,000 other hosts, mid-sized Web servers handle between 20,000 and 200,000 hyperlinked documents, and dictionaries contain millions of words defined in terms of each other. Computational manipulation of such large graphs is common, but previous tools for graph visualization have been limited to datasets of a few thousand nodes. Visual depictions of graphs and networks are external representations that exploit human visual processing to reduce the cognitive load of many tasks that require understanding of global or local structure. We assert that the two key advantages of computer-based systems for information visualization over traditional paper-based visual exposition are interactivity and scalability. We also argue that designing visualization software by taking the characteristics of a target user's task domain into account leads to systems that are more effective and scale to larger datasets than previous work. This thesis contains a detailed analysis of three specialized systems for the interactive exploration of large graphs, relating the intended tasks to the spatial layout and visual encoding choices. We present two novel algorithms for specialized layout and drawing that use quite different visual metaphors. The H3 system for visualizing the hyperlink structures of web sites scales to datasets of over 100,000 nodes by using a carefully chosen spanning tree as the layout backbone, 3D hyperbolic geometry for a Focus+Context view, and provides a fluid interactive experience through guaranteed frame rate drawing. The Constellation system features a highly specialized 2D layout intended to spatially encode domain-specific information for computational linguists checking the plausibility of a large semantic network created from dictionaries. The Planet Multicast system for displaying the tunnel topology of the Internet's multicast backbone provides a literal 3D geographic layout of arcs on a globe to help MBone maintainers find misconfigured long-distance tunnels. Each of these three systems provides a very different view of the graph structure, and we evaluate their efficacy for the intended task. We generalize these findings in our analysis of the importance of interactivity and specialization for graph visualization systems that are effective and scalable.

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Abstract

Die auf Basis vernetzter Computer realisierbare Möglichkeit einer universalen Enzyklopädie führt aufgrund der dabei technisch notwendigen Reduktion auf nur eine Sorte Repräsentanten zu Systemen, bei denen entweder nur Gegenstände repräsentiert werden, die auch Begriffe vertreten, oder nur Begriffe, die auch Gegenstände vertreten. In der Dissertation werden als Beispiele solcher Repräsentationssysteme die logischen Systeme von Gottlob Frege und Johann Heinrich Lambert untersucht. Freges System, basierend auf der Annahme der Objektivität von Bedeutungen, war durch die Nachweisbarkeit einer Antinomie gescheitert, weshalb von Philosophen im 20. Jahrhundert die Existenz einer objektiven Bedeutung von Ausdrücken und die Übersetzbarkeit der Gedanken aus den natürlichen Sprachen in eine formale Sprache in Frage gestellt wurde. In der Dissertation wird nachgewiesen, daß diese Konsequenz voreilig war und daß die Antinomie auch bei Annahme der Objektivität von Wissen erst durch zwei Zusatzforderungen in Freges Logik ausgelöst wird: die eineindeutige Zuordnung eines Gegenstands zu jedem Begriff sowie die scharfen Begrenzung der Begriffe, die zur Abgeschlossenheit des Systems zwingt. Als Alternative wird das Begriffssystem Lamberts diskutiert, bei dem jeder Gegenstand durch einen Begriff und gleichwertig durch Gesamtheiten von Begriffen vertreten wird und Begriffe durch Gesamtheiten von Begriffen ersetzbar sind. Beide die Antinomie auslösenden Bedingungen sind hier nicht vorhanden, zugleich ist die fortschreitende Entwicklung von Wissen repräsentierbar. Durch die mengentheoretische Rekonstruktion des Begriffssystems Lamberts in der Dissertation wird dessen praktische Nutzbarkeit gezeigt. Resultat der Dissertation ist der Nachweis, daß es Repräsentationssysteme gibt, die nicht auf die für die Prüfung der Verbindlichkeit der Einträge in die Enzyklopädie notwendige Annahme der Verobjektivierbarkeit von Wissen verzichten müssen, weil ihnen nicht jene die Antinomie auslösenden Voraussetzungen zugrunde liegen.

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Imprint

Roskilde : Roskilde University, Computer Science Section

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Footnote

Rez. in: ABI-Technik 21(2002) H.3, S.292 (E. Pietzsch): "Otto C. Oberhauser hat mit seiner Diplomarbeit eine beeindruckende Analyse digitalisierter Zettelkataloge (CIPACs) vorgelegt. Die Arbeit wartet mit einer Fülle von Daten und Statistiken auf, wie sie bislang nicht vorgelegen haben. BibliothekarInnen, die sich mit der Digitalisierung von Katalogen tragen, finden darin eine einzigartige Vorlage zur Entscheidungsfindung. Nach einem einführenden Kapitel bringt Oberhauser zunächst einen Überblick über eine Auswahl weltweit verfügbarer CIPACs, deren Indexierungsmethode (Binäre Suche, partielle Indexierung, Suche in OCR-Daten) und stellt vergleichende Betrachtungen über geographische Verteilung, Größe, Software, Navigation und andere Eigenschaften an. Anschließend beschreibt und analysiert er Implementierungsprobleme, beginnend bei Gründen, die zur Digitalisierung führen können: Kosten, Umsetzungsdauer, Zugriffsverbesserung, Stellplatzersparnis. Er fährt fort mit technischen Aspekten wie Scannen und Qualitätskontrolle, Image Standards, OCR, manueller Nacharbeit, Servertechnologie. Dabei geht er auch auf die eher hinderlichen Eigenschaften älterer Kataloge ein sowie auf die Präsentation im Web und die Anbindung an vorhandene Opacs. Einem wichtigen Aspekt, nämlich der Beurteilung durch die wichtigste Zielgruppe, die BibliotheksbenutzerInnen, hat Oberhauser eine eigene Feldforschung gewidmet, deren Ergebnisse er im letzten Kapitel eingehend analysiert. Anhänge über die Art der Datenerhebung und Einzelbeschreibung vieler Kataloge runden die Arbeit ab. Insgesamt kann ich die Arbeit nur als die eindrucksvollste Sammlung von Daten, Statistiken und Analysen zum Thema CIPACs bezeichnen, die mir bislang begegnet ist. Auf einen schön herausgearbeiteten Einzelaspekt, nämlich die weitgehende Zersplitterung bei den eingesetzten Softwaresystemen, will ich besonders eingehen: Derzeit können wir grob zwischen Komplettlösungen (eine beauftragte Firma führt als Generalunternehmung sämtliche Aufgaben von der Digitalisierung bis zur Ablieferung der fertigen Anwendung aus) und geteilten Lösungen (die Digitalisierung wird getrennt von der Indexierung und der Softwareerstellung vergeben bzw. im eigenen Hause vorgenommen) unterscheiden. Letztere setzen ein Projektmanagement im Hause voraus. Gerade die Softwareerstellung im eigenen Haus aber kann zu Lösungen führen, die kommerziellen Angeboten keineswegs nachstehen. Schade ist nur, daß die vielfältigen Eigenentwicklungen bislang noch nicht zu Initiativen geführt haben, die, ähnlich wie bei Public Domain Software, eine "optimale", kostengünstige und weithin akzeptierte Softwarelösung zum Ziel haben. Einige kritische Anmerkungen sollen dennoch nicht unerwähnt bleiben. Beispielsweise fehlt eine Differenzierung zwischen "Reiterkarten"-Systemen, d.h. solchen mit Indexierung jeder 20. oder 50. Karte, und Systemen mit vollständiger Indexierung sämtlicher Kartenköpfe, führt doch diese weitreichende Designentscheidung zu erheblichen Kostenverschiebungen zwischen Katalogerstellung und späterer Benutzung. Auch bei den statistischen Auswertungen der Feldforschung hätte ich mir eine feinere Differenzierung nach Typ des CIPAC oder nach Bibliothek gewünscht. So haben beispielsweise mehr als die Hälfte der befragten BenutzerInnen angegeben, die Bedienung des CIPAC sei zunächst schwer verständlich oder seine Benutzung sei zeitaufwendig gewesen. Offen beibt jedoch, ob es Unterschiede zwischen den verschiedenen Realisierungstypen gibt.