Towards an alternative approach for combining ontology matchers

Abstract

Das standardisierte Ontology Alignment Format der Ontology Alignment Evaluation Initiative (OAEI) erlaubt es, verschiedene Ontology Matcher zu kombinieren, um deren Stärken auszunutzen und Schwächen kompensieren zu können. In der vorliegenden Diplomarbeit präsentieren wir einen neuen Ansatz, um verschiedene, existierende Ontology Matcher zu kombinieren. Dafür werden iterative Aufrufe dieser Matcher getätigt und zusätzlich Wissen in Form von Reference Alignments ausgetauscht. Da jedoch nur eine kleine Teilmenge der verfügbaren Matcher Reference Alignments direkt untersfützt, stellen wir einen alternativen Ansatz für den Import und die Verwendung von zusätzlichem Wissen in Form von Reference Alignments vor: Basierend auf der Ersetzung von URIs von Entitäten, für welche ein Alignment gefunden wurde, ist es möglich Reference Alignments zu "emulieren". Obwohl einige Matcher Entitäten mit der selben URI nicht als vollkommen ident betrachten, zeigen wir empirisch, dass unser interativer Ansatz der Matcher-Ausführung dennoch von solchen Ersetzungen profitiert, wobei wir in Teilen der OAEI Benchmark Tracks die besten Resultate im Vegleich mit bestehenden Ontologie-mapping Tools erreichen. Der resultierende neue Ontology Matcher Mix'n'Match integriert verschiedene Ontology Matcher in einer multi-threaded Architektur und bietet zudem die Möglichkeit den Mappingprozess jederzeit - mit den besten zurzeit gefundenen Ergebnissen - zu beenden.

The existence of a standardized ontology alignment format promoted by the Ontology Alignment Evaluation Initiative (OAEI) potentially enables different ontology matchers to be combined and used together, exploiting their respective strengths in a combined matching approach. In the present thesis, we present a novel architecture for combining off-the-shelf ontology matchers based on iterative calls and exchanging information in the form of reference alignments. Unfortunately though, only a few of the matchers contesting in the past years- OAEI campaigns actually allow the provision of reference alignments in the standard OAEI alignment format to support such a combined mapping process. We bypass this lacking functionality by introducing an alternative approach for aligning results of different ontology matchers using simple URI replacement to "emulate" reference alignments in the aligned ontologies. While some matchers still consider classes and properties in ontologies aligned in such fashion as different, we experimentally prove that our iterative approach benefits from this emulation, achieving the best results in terms of F-measure on parts of the OAEI benchmark suite, compared to the single results of the competing matchers as well as their combined results. The new combined matcher - Mix'n'Match - integrates different matchers in a multi-threaded architecture and provides an anytime behavior in the sense that it can be stopped anytime with the best combined mappings found so far.