2 Bausteine und Ausprägungen von Web 3.0

Die rasante Entwicklung des Internets stellt nützliche Funktionen und Dienste zur Verfügung, die heute nicht mehr weg zu denken sind. Dabei stößt man mit dem erhöhten Informationsfluss auf eine Herausforderung. Die Masse an generierten Inhalten (welcher dank des Web 2.0 auch von Endnutzern erstellt werden kann) kann nicht mehr verwaltet werden. Mit dem wichtigsten Teil von Web 3.0, dem semantischen Web, sollen Informationen in eine von Maschinen lesbare Form gebracht werden.[6]

Im folgenden Kapitel werden im ersten Teil die Grundbausteine des semantischen Web näher erläutert. Im zweiten Teil wird auf die Ausprägungen des Web 3.0 näher eingegangen und deren Nutzen, Vorteile und Nachteile näher dargestellt.

Das nachfolgende Kapitel soll daher folgende Forschungsfragen beantworten:

FF1: Was ist das Web 3.0, über welche Elemente verfügt das Web 3.0 und welche Funktionalitäten bietet es?

2.1 Definition Web 3.0

Neben den gewöhnlichen Web-Technologien verwendet das Web 3.0 zusätzlich besondere Bausteine, welche im Web 1.0 oder Web 2.0 nicht zu finden sind. Diese werden benötigt, um Zusammenhänge zwischen verschiedenen Informationen herzustellen, Informationen mit Metadaten zu versehen, Daten von Maschinen lesbar zu machen und so automatische Abfragen herstellen und selbstständig Schlussfolgerungen erstellen zu können. Die Ergebnisse dieser Bausteine bilden die Besonderheiten von Web 3.0, welche bei verschiedensten Tätigkeiten unterstützend wirken und somit für den Endnutzer wertvolle Vorteile bieten.

Das Online-Lexikon der Informationstechnologie beschreibt den Begriff Web 3.0 folgedermaßen:

„Während die charakteristischen Merkmale des Web 3.0 in dessen interaktiven, syntax-orientierten Kommunikationsplattformen zu sehen sind, auf denen Ideen, Videos, Fotos und Software getauscht werden können und in das sich jeder Benutzer selbst einbringen kann, spricht man bei Web 3.0 Jedem [sic!] semantischen Web, von einem in dem die Inhalte und deren Bedeutung in Beziehungen zueinander gestellt werden. Web 3.0 ist ein technisch-strukturelles Web, das semantische Beziehungen aufzeigt, das die Informationen nach ihrer Bedeutung bewertet und in einen Kontext zu anderen Texten und Aufsätzen stellt.“[7]

2.2 Bausteine des Web 3.0

Damit im Web 3.0 Daten korrekt verarbeitet werden können, sind folgende Bausteine notwendig. Nur so können Funktionen wie die semantische Suche, die automatische Bereitstellung von Informationen zur richtigen Zeit oder das Internet of Things realisiert werden.

2.2.1 Linked Data

Unter „Linked Data“, auch bekannt als „Linked Open Data (LOD) versteht man verknüpfte (öffentlich) zugängliche Daten. Innerhalb LOD werden Regeln und Bestrebungen definiert, um große Datenmengen zu strukturieren, zu veröffentlichen und dabei die Datensätze mithilfe semantischer Technologie miteinander in Verbindung zu setzen. Damit lassen sich veröffentlichte Daten einfach und schnell maschinenlesbar machen.[8] Das Konzept von „Linked Data“ basiert im Wesentlichen auf der Idee von Tim Berners-Lee. Dieser prägte vier Regeln für „Linked Data:

 Für die Bezeichnung von Objekten sollen URIs (Uniform Resource Identifier) verwendet werden. Bei URIs handelt es sich um einheitliche Bezeichner für Ressourcen.

 Es sollen URIs auf Basis des http-Protokolls verwendet werden, damit sich die Bezeichnungen auf einfachem Weg nachschlagen lassen können.

 Es sollen zweckmäßige Informationen bereitgestellt werden, sofern nach einem URI recherchiert wird.

 Diese Informationen sollen Links auf andere URIs enthalten, welche über Objekte entdeckt werden können.[9]

Die Veröffentlichung von Linked Open Data erfolgt mittels des „Resource Description Framework“ (RDF). Mithilfe von dieses Frameworks werden Datensätze mit anderen unterschiedlichen Datensätzen verlinkt. Mittels des „Resource Description Framework“ veröffentlichte Inhalte können einfach und schnell von Maschinen gelesen und interpretiert werden. Diese Datensätze können jedoch nicht vom Endbenutzer gelesen oder interpretiert werden.[10]

Der Zugriff auf „Linked Data“-Inhalte durch den Menschen kann durch mehrere Varianten erfolgen:

Tabelle 1: Zugriffsarten auf "Linked Data"-Inhalte[11]

Ein aktuelles Beispiel, in welchem die Funktionalität von „Linked Open Data“ gegeben ist, ist beispielsweise die Plattform „DBPedia“. Auf dieser Plattform werden Inhalte von Wikipedia in das „Resource Descripiton Framework“ konvertiert und somit maschinenlesbar gemacht. Sie beinhaltet ebenso Datensätze von anderen Quellen, wie zB „Geonames“.[12]

2.2.2 Vocabularies / Ontologien

Unter „Vocabularies“ versteht man die Ontologien im Web 3.0. Die konkrete Bezeichnung dieser Funktionalität lautet in der Literatur „Web Ontology Language (OWL)“. Es handelt sich hierbei um eine Spezifikation des World Wide Web Konsortiums (W3C), die neben dem „Resource Description Framework“ der zweite Hauptbestandteil des semantischen Web ist.[13]

Die „Web Ontology Language“ hat die Aufgabe, Beziehungen zwischen Datensätzen in verschiedenen Anwendungen einer Applikation oder in gänzlich verschiedenen Applikationen herzustellen. Weiters verstärkt die OWL die Beziehung zwischen Inhalten, um diese in das RDF übernehmen zu können und somit maschinenlesbar zu machen. Die Darstellung von Beziehungen mittels der „Web Ontology Language“ kann anhand eines Beispiels folgendermaßen dargestellt werden:

Abbildung 2: Darstellung von Beziehungen mittels OWL[14]

Es ist bekannt, dass das Element „Jim“ in einer Beziehung zu den Elementen „Holger“ und Dean“ steht. Unabhängig davon steht „Jim“ gleichzeitig mit den beiden Elementen „Lynn“ und „Ora“ in Verbindung. Die zweite Beziehung stellt dabei einen anderen unabhängigen Datensatz dar. Mithilfe der OWL können diese zwei Datensätze miteinander verknüpft werden, sodass unterschiedliche Elemente indirekt miteinander verbunden werden können und daher miteinander in Beziehung gestellt werden. Zusätzlich kann ein weiterer inkonsistenter Datensatz von „Jim“ (zB „Jim2“) mit anderen enthaltenen Informationen korrekt schlussgefolgert werden. Demnach wäre der OWL bekannt, dass es sich bei „Jim“ und „Jim2“ um ein und dasselbe Element handelt.[15]

2.2.3 Queries

Bei „Queries“ handelt es sich um Anfragen im semantischen Web, mit welchen Inhalte und Informationen abgefragt werden können. Wie ein Datenbanksystem benötigt das semantische Web ebenfalls Abfragen, um Beziehungen und Eigenschaften einer Anfrage verarbeiten zu können. Jene Abfragen basieren auf einer Anfragesprache, welche für die semantische Suche, dem Ontologie-Abgleich und für die Wissensextraktion eingesetzt werden können.[16]

Bei der bekanntesten Abfragesprache im Web 3.0 handelt es sich um die „SPARQL Protocol and RDF Query Language“, welche für RDF genutzt wird. Diese wurde vom W3C ins Leben gerufen und dient zur Informationsbeschaffung und als Protokoll zur Darstellung der Ergebnisse. Die Syntax von SPARQL weißt signifikante Ähnlichkeiten zur SQL-Abfragesprache auf.[17]

Des Weiteren gibt es im Web 3.0 eigene Anfragesprachen für die „OW-Language“. Die gebräuchlichste Anfragesprache ist die „OWL-API“. Anfragesprachen wie „SPARQL“ können nicht für OWL-Abfragen verwendet werden.[18]

2.2.4 Inferences

Unter „Inferences“ werden die Schlussfolgerungen im Web 3.0 beschrieben. Aufgrund von gefundenen Ontologien und Linked Data-Inhalten können Beziehungen zwischen

Datensätzen gefunden werden. Weiters können dank selbstständiger Prozeduren neue Beziehungen, basierend auf den vorhandenen Ontologien, erstellt werden.

Das World Wide Web Consortium beschreibt für Inferenzen folgende Gebräuchlichkeiten: „Inference on the Semantic Web is one of the tools of choice to improve the quality of data integration on the Web, by discovering new relationships, automatically analyzing the content of the data, or managing knowledge on the Web in general. Inference based techniques are also important in discovering possible inconsistencies in the (integrated)

data.“ [19]

Das W3C beschreibt Inferenzen als eines der Werkzeuge, mit welchem die Qualität der Datenintegration verbessert wird. Dies wird...