Visualisation and verification of ontology alignment results

Abstract

Ontologien sind die Grundpfeiler des Semantic Web. Sie dienen als Wissensdatenbank und ermöglichen die Interaktion zwischen unterschiedlichen Applikationen. Ontology Alignment ist weiterhin eines der größten Probleme dieses wissenschaftlichen Forschungsfeldes.<br />Bestehende Ansätze konzentrieren sich zur Zeit vorwiegend auf die Entwicklung und Optimierung von automatisierten Mapping Tools. Während immer bessere Resultate erziehlt werden, ist eine begleitende Steuerung durch einen Menschen unerlässlich.<br />In dieser Arbeit implementieren wir einen neuartige Verfahrensweise, die Anleihen aus Informationsvisualisierung (InfoVis) nimmt. Visuelle Artefakte unterstützen den kognitiven Denkprozess und erleichtern komplexe Informationsverarbeitungen. Wir beschreiben ausführlich die Konzepte hinter Visual Ontology Alignment und identifizieren Parameter, die für eine erfolgreiche Implementierung des Prozesses, notwendig sind.<br />Ein wichtiger Teilschritt in diesem Unterfangen stellt die Verifikation von Ontology Alignment Ergebnissen dar. Hierfür stellen wir einen Prototypen einer Applikation vor, der diesen Teilbereich durch die Darstellung einer Multi-View Umgebung meistert.<br />Ziel von zukünftigen Versionen von AlViz ist es, ein Werkzeug zur Verfügung zu stellen, dass den gesammten Bereich von Visual Ontology Alignment abzudecken weiss. Abschliessend präsentieren wir eine Evaluierungsstrategie um die gewonnenen Erkenntnisse verifizieren zu können.<br />

Ontologies play an important role in the Semantic Web in providing an annotated knowledge base and promoting interoperability of applications. The alignment of different ontologies remains to be a major problem in this research field, which has concentrated on the development of automated mapping tools. Whereas the mapping algorithms show promising results it is evident, that a human supervisor is still necessary to attend the process.<br />In this thesis we implement a novel approach to ontology alignment by adopting techniques from information visualisation (InfoVis) to support the cognitive process and alleviate the human work load. We discuss the task description of visual ontology alignment and identify crucial requirements for the successful implementation of the methodology.<br />A vital subtask of the methodology of visual ontology alignment is the verification of ontology alignment results. We present a prototype tool that implements a multi-view visualisation to enable ontology verification and discuss the development of future versions.<br />The ultimate goal of AlViz is to fully implement the task description of visual ontology alignment. To evaluate our research a comprehensive evaluation strategy is outlined.