Meilensteine

M1.1: Anforderungsanalyse, Datentestbed, kollaborative Entwicklungsumgebung und erste Iteration der Ontologie-Entwicklungsmethodologie

Für den Aufbau der Entwicklungsumgebung und um die Projektpartner in die Lage zu versetzen, an der MatVoc Ontologie zu arbeiten, wurden folgende Werkzeuge und Methoden ausgewählt:

  • Das Konsortium verwendet GitHub als zentralen Punkt für die Kommunikation zu Ontologie-Dokumenten und -modellen. Über GitHub werden die Änderungen dokumentiert und die Probleme/Anfragen, sowie offizielle Veröffentlichungen der Ontologie verwaltet. Die MatVoc Ontologie ist unter folgendem Link zu finden: https://github.com/stream-project/ontology
  • Das Team nutzt eine Instanz des webbasierten Ontologie-Visualisierungs- und Validierungssystems VoCol, um die Zusammenarbeit zwischen den Partnern zu erleichtern und die Zwischenrevisionen der Ontologie zu veröffentlichen. Die Anwendung ist unter http://www.stream-ontology.com verfügbar. Abbildung 1 zeigt die MatVoc-Ontologie 0.0.1 in der visuellen Form auf der VoCol-Instanz des Projekts.
Abbildung 1: Die MatVoc-Ontologie 0.0.1 in der visuellen Form auf der VoCol-Instanz des STREAM-Projekts.
  • VoCol wird außerdem dazu verwendet, den Input von Stakeholdern (über Interviews oder Workshops) zu erfassen. Für anspruchsvollere Konzeptualisierungen werden zudem die Ontologie-Entwicklungswerkzeuge Protege und WebProtege verwendet.
  • Für die Definition und Serialisierung der Ontologie wurde RDF im Turtle-Format verwendet. Das ist ein einfaches und textbasiertes Format, das textbasiertes Bearbeiten, Vergleichen, Zusammenführen und die Verwendung vieler verfügbarer Texteditoren ermöglicht. Zusätzlich zu den oben genannten Tools verwendet das Team den Microsoft Visual Sudio Code-Editor zur Bearbeitung der RDF-Triple. Das Tool ermöglicht auch die kollaborative Entwicklung und Überprüfung in Echtzeit.
  • Alle aufgelisteten Werkzeuge sind kostenlos und frei verfügbar.

Wie in Abbildung 2 dargestellt, wurde auf Grundlage der NIST-Richtlinie zur Ontologieentwicklung eine mehrschichtige Architektur entwickelt. Diese besteht aus drei Ebenen:

  1. Einer kompakten Kernontologie auf oberster Ebene. Diese Kernontologie ist auf die Modellierung von Prozessen, Messungen der Modellierung von Metadaten ausgerichtet.
  2. Eine Reihe von Hilfsontologien auf mittlerer Ebene, um die Kernkonzepte zu erweitern und/oder zu korrigieren, z.B. Maßeinheiten, beobachtbare Entitäten und ihre Merkmale oder Standards.
  3. Eine Reihe von Ontologien auf unterster Ebene, die spezialisierte Domänen repräsentieren, wie z.B. NOMAD MetaInfo.
Abbildung 2: Die Ontologie-Architektur im STREAM-Projekt.