Mengen: Klassen, Prädikate und Relationen

Die zweite Ebene des semantischen Webs besteht aus den Gegenstücken für die jeweiligen Strukturen in der ersten Ebene der Individuen:

• Mengen gleichartiger Dinge bilden Klassen
• Mengen gleichartiger Eigenschaften bilden Prädikate
• Mengen gleichartiger Beziehungen bilden Relationen

Die Bedeutung der Gleichartigkeit wird hier sehr deutlich. Die Fähigkeiten, Ähnlichkeiten zu erkennen, aber auch Unterschiede zu wahrzunehmen und beschreiben zu können sind hier sehr wichtig.

Synonyme: Typ, Tabelle, Menge, Sammlung, Schema

Klassen sind Mengen von Dingen, die ähnliche Eigenschaften und Beziehungen haben. Das bedeutet, dass eine Klasse gleichzeitig auch seine Prädikate und Relationen definiert.

Klassen sind auch Dinge, aber abstrakte. Sie existieren nicht "an sich", sondern als (gedankliche) Modelle. Ihre Elemente sind aber meist konkrete Dinge. Klassen haben auch Namen und können in Spoc-Web gespeichert werden. Da Spoc-Web semantisch geschlossen ist, erlaubt es auch die Speicherung der Prädikate und Relationen dieser Klassen.

Synonyme: Prädikat, Eigenschafts-Typ, Property, Quantität, Einheit, Dimension

Prädikate sind Mengen von Eigenschaften mit gleicher Bedeutung und einheitlicher Messung.

Die Einheitlichkeit ist wichtig, um die Eigenschaften miteinander vergleichen zu können. Für physikalische Eigenschaften wurde zu diesem Zweck Systeme von "Einheiten" geschaffen. Zu diesen gehören z.B. die Sekunde als Einheit der Zeit oder der Meter als Einheit der Länge (in alle 3 Dimensionen: Länge, Höhe und Breite) und viele weitere.

Spoc-Web definiert die physikalischen SI Einheiten (Systéme Internationale)und ca. 500 weitere Prädikate für eine einheitliche Beschreibung von Eigenschaften. Wenn Sie Daten mit anderen Einheiten (z.B. "Meilen") importieren, ist es wichtig, dafür andere Prädikate zu verwenden, auch wenn die Eigenschaften dieselbe (physikalische) Dimension beschreiben. Aber Sie sollten versuchen auf Standard Einheiten umzurechnen. Das macht die Eigenschaften universell vergleichbar und so viel nützlicher!

Synonyme: Beziehungs-Typ, Relation

Relationen sind Mengen von Beziehungen mit gleicher Bedeutung. 

Es muss unterschieden werden zwischen

• binären Beziehungen zwischen zwei Mengen und
• höher-dimensionalen (N-ären) Beziehungen zwischen N Mengen

Binäre Relationen bestehen aus Beziehungen zwischen je zwei Objekten und werden in Spoc-Web als Pfeile oder Linien dargestellt. Die meisten Beziehungen sind binär und die höheren N-ären können in N binäre Beziehungen zerlegt werden.

Technische Geräte sind gute Beispiele, weil sie so gründlich verstanden und beschrieben sind, dass man sie nachbauen kann. Nehmen wir die Klasse der "Personal Computer". Das ist ein bischen eingeschränkter als nur "Computer", ansonsten müssten wir so verschiedene Dinge beschreiben wie Mobil-Telefone, Taschenrechner usw.

PCs haben viele Teile mit sehr spezifischen Funktionen. Diese bilden eine höher-dimensionale Relation, denn ohne sie wäre ein Computer kein Computer mehr oder einfach nur kaputt:

• CPU, der Prozessor
• RAM, das flüchtige "Gedächtnis" der Maschine
• Festplatte, der permanente Speicher 
• GPU, die Grafik-Karte
• Stromversorgung
• ...

In Spoc-Web wird man den konkreten Computer, als eigenes Ding mit einem eindeutigen Namen modellieren, z.B. "Mein Desktop Computer" und ihn mit Dingen verbinden wie "Meine Intel CPU", "Meine 4GB RAM", "Meine 2TB Festplatte", die ebenfalls als konkrete Dinge modelliert werden.

Die Verbindungen, die Sie verwendeten, um die Teile mit dem Computer zu verbinden, sollten aus verschiedenen Relationen stammen:

• Verwenden Sie "ist die CPU von", um den Prozessor mit dem Computer zu verbinden
• Verwenden Sie "ist der Speicher von", um "Meine 4GB RAM" mit dem Computer zu verbinden
• und so weiter...

Die hochdimensionale Relation "Computer Teile" wurde zerlegt in einfache binäre Relationen, welche die Funktion der Teile im Computer beschreiben. Sie erhalten ein (relativ) gut lesbares Modell der realen Welt: eine Liste von binären Verbindungen in Form semantischer Triplets (Subjekt -> Prädikat -> Objekt):

• "Meine Intel CPU" -> "ist die CPU von" -> "Mein Desktop Computer"
• "Meine 4GB RAM" -> "ist der Speicher von" -> "Mein Desktop Computer"
• usw.

Wenn Sie neue Relationen anlegen oder zerlegen, gibt es immer zwei mögliche binäre Relationen: die aktive Form und die passive Form. Beide sind invers zueinander; man kann also die eine durch die andere ersetzen, indem man Subjekt und Objekt vertauscht und das Prädikat invertiert. Verwenden Sie möglichst Relationen, die vom Teil auf das Ganze zeigen, um konsistent zu sein und Redundanzen zu vermeiden. 

Für viele Situationen genügen auch verallgemeinerte Relationen wie "ist Teil von", weil durch die Klasse, der ein Ding angehört schon klar ist, welche Funktion es einnimmt (sofern es richtig eingebaut wurde).