Ontologies in Automation

Abstract

Semantic Web Techniken haben sich bereits in vielen Anwendungsbereichen als eine sehr effiziente Methode der Informationsspeicherung erwiesen. Das Ziel ist eine automatisierte Verarbeitung, ohne menschliches Zutun. Weiters bietet eine semantische Datenstrukturierung hohe Flexibilität auf Grund des hohen Vernetzungsgrades. Wurde eine solche "Wissens-Datenbank" (Ontologie) erstellt, so kann diese in unterschiedlichen Bereichen genutzt werden.<br />Zum Beispiel kann eine Ontologie, die als Datenquelle für einen Web-Shop dient, gleichzeitig genutzt werden, um eine autonome Kommunikation zwischen Feldbusgeräten zu etablieren.<br />Durch die zunehmende Software-Unterstützung ist es möglich, Ontologien zu entwickeln, ohne detailiertes Wissen über die zugrundeliegenden Techniken zu haben. Daten Visualisierungsprogramme sind dabei eine nützliche und hilfreiche Methode, um den Überblick über große Datenbestände zu behalten.<br />Die vorliegende Diplomarbeit gibt einen Einblick in die sogenannte Semantic Web Vision, grundlegende Ontologie Bestandteile und allgemeine Design Richtlinen. Anschließend wird RDF, RDFS und OWL im Detail vorgestellt. Danach werden verschiedene Ansätze der Implementierung von Ontologien in Feldbusgeräten diskutiert und abschließend die Integration einer Ontologie in ein bestehendes Engineering Tool gezeigt.<br />

Semantic Web techniques have been proven to be an efficient method of storing information in various application areas. The intention is to enable automated processing, without the necessity of human interaction. Furthermore, semantically enriched data provides a greater flexibility due to its networked structure. In addition to this, a knowledge base (ontology) can be deployed in different ways. For example, an ontology that provides data for a web-shop, may also be integrated in industrial automation devices in order to automate communication.<br />The increasing tool support makes it possible to develop ontologies, even without having detailed knowledge about the underlying techniques.<br />Data visualization tools help to keep track of the inherent complexity of Semantic Web documents.<br />This thesis starts with a brief overview about the Semantic Web Vision, followed by an introduction into the basic ingredients and common design issues of ontologies. Afterwards, RDF, RDFS and OWL are discussed in detail. Next, different approaches for the use of ontologies in industrial automation devices are presented. Finally, the integration of an ontology into an existing engineering tool is shown.