Das Semantische Model

Grundlegende Zuordnung

• Entitäten: Werden in semantischen Modellen meist als Klassen abgebildet.
  • Beispiel: Die Entität "Person" im ERM wird zur Klasse "Person" im semantischen Modell.
• Attribute: Werden als Eigenschaften von Klassen definiert.
  • Beispiel: Das Attribut "Name" der Entität "Person" wird zur Eigenschaft "hatName" der Klasse "Person".
• Beziehungen: Werden als Relationen zwischen Klassen modelliert.
  • Beispiel: Eine "1:N"-Beziehung zwischen "Person" und "Bestellung" wird zur Relation "hatBestellung" von "Person" zu "Bestellung".

Formale Sprachen und Konstrukte

• RDF (Resource Description Framework):
  • Tripel: Zur Darstellung von Entitäten, Eigenschaften und Beziehungen.
    • Beispiel: :Max :hatName "Max Mustermann" .
  • Typisierung: Zur Angabe der Klasse einer Ressource.
    • Beispiel: :Max a :Person .
• OWL (Web Ontology Language):
  • Klassen: Zur Definition von Entitäten und deren Hierarchien.
  • Eigenschaften: Zur Beschreibung von Attributen und Beziehungen.
  • Individuen: Zur Instanziierung von Klassen.
  • Einschränkungen: Zur Definition von Bedingungen für Eigenschaften und Klassen.
  • Beispiel: SubClassOf(:Student :Person) definiert, dass jeder Student eine Person ist.
• SPARQL:
  • Abfragen: Zur Extraktion von Informationen aus dem semantischen Modell.
    • Beispiel: SELECT ?name WHERE { ?x a :Person . ?x :hatName ?name . }

Zusätzliche Überlegungen

• Kardinalitäten:
  • 1:1: Eine Eigenschaft mit genau einem Wert.
  • 1:N: Eine Eigenschaft mit mehreren Werten.
  • N:M: Eine Beziehung zwischen zwei Klassen, wobei jedes Element der einen Klasse mit mehreren Elementen der anderen Klasse in Beziehung stehen kann.
• Generalisierung/Spezialisierung:
  • Hierarchische Beziehungen zwischen Klassen.
  • Beispiel: Person ist eine Oberklasse von Student und Mitarbeiter.
• Aggregation/Komposition:
  • Beziehungen, die die Teile-Ganzes-Beziehung zwischen Objekten beschreiben.
• Schlüssel:
  • Zur eindeutigen Identifikation von Individuen.

Beispiel

ERM:

• Entitäten: Person, Bestellung
• Attribute: Person (Name, Alter), Bestellung (Bestellnummer, Datum)
• Beziehung: Person hat viele Bestellungen (1:N)

Semantisches Modell (RDF):

@prefix : <http://example.org/>; .
@prefix rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#>; .
@prefix rdfs: <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#>; .
@prefix    xsd: <http://www.w3.org/2001/XMLSchema#>;    .

:Max a :Person ;
    :hatName "Max Mustermann" ;
    :hatAlter "30"^^xsd:integer ;
    :hatBestellung :Bestellung1 .

:Bestellung1 a :Bestellung ;
    :hatBestellnummer "12345" ;
    :hatDatum "2023-11-22"^^xsd:date .

Zusammenfassung Die Abbildung eines ERM in ein semantisches Modell bietet viele Vorteile, wie eine formale Repräsentation, Erweiterbarkeit und die Möglichkeit zur Integration mit anderen Datenquellen. Die Wahl der geeigneten Formulierungen hängt von der Komplexität des ERM und den Anforderungen der Anwendung ab.