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Sevilmis, Neyir; Stork, André

Industrie 4.0: Cyber-physical Equivalence

2016

ProSTEP iViP Association: ProSTEP iViP Symposium 2016 : Smart Information Management for Product and Production. Darmstadt: ProSTEP, 2016, p. 68

ProSTEP iViP Symposium <2016, Stuttgart, Germany>

Our concept is called Cyber-physical Equivalence (CPE) and it contributes to the implementation of the Smart Factory.

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Königstein, Robert; Stork, André (Betreuer); Sevilmis, Neyir (Betreuer)

Optical Recognition of Transport Boxes for Logistics Applications

2016

Darmstadt, TU, Bachelor Thesis, 2016

This bachelor thesis will propose a novel approach for recognizing transport boxes on pallets in goods receipt in logistics. Especially if pallets are not labeled with barcodes or RFID-tags, it is very time consuming, to manually recognize and count the incoming boxes. Therefore, a measuring station, in which the pallets are recognized, is presented. Two images of opposite sides of the pallet are taken and further processed by a modular software to recognize and count the transport boxes. The process is divided into three main steps. In the first step, the input images are segmented to gain one image snippet for each transport box present in the image. This is done by morphologically transforming the input images and extracting the boundaries of the boxes. In a second step, each of the prior calculated image segments is classified by a multi-machine support vector machine, trained with histograms of visual words received by a Bag-of-Words model, in combination with colour information. Finally, the classification results of the images taken from two opposite perspectives of the pallet are merged to get an overall statement, of how many and which type of transport boxes are stacked on the pallet.

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Volk, Rebekka; Sevilmis, Neyir; Stier, Christian; Bayha, Ansilla

ResourceApp - Entwicklung eines Mobilen Systems zur Erfassung und Erschliessung von Ressourceneffizienzpotenzialen beim Rückbau von Infrastruktur und Produkten

2016

Dürkoop, Anke (Ed.) et al.: Innovative Technologien für Ressourceneffizienz - Strategische Metalle und Mineralien : Ergebnisse der r³-Fördermaßnahme. Stuttgart: Fraunhofer Verlag, 2016, pp. 389-404

Der Anteil an Bau- und Abbruchabfallen beträgt mit rund 200 Mio. t mehr als 50 % der jährlich anfallenden Abfälle in Deutschland [Statistik Portal 2015]. Dabei sind Rückbau- und Abbruchprojekte durch einen grosen Zeit- und Kostendruck gekennzeichnet. Bei der heute üblichen Erfassung von Rückbauobjekten durch Begehung werden die verbauten, oft werthaltigen Materialien grob geschätzt, was zu einer grosen Abweichung zur tatsächlichen Materialzusammensetzung führen kann. Dennoch dienen diese Schatzwerte zurzeit als Grundlage fur das Angebot und die Projekt- und Verwertungsplanung der Rückbauunternehmer. Im Projekt ResourceApp wurde ein Demonstrator entwickelt, der erstmals die mobile, dreidimensionale (3D) und semantische Erfassung von Gebäuden und Bauteilen und eine anschliesende Umbau- oder Rückbauplanung in Echtzeit ermöglicht. Das System besteht aus einem Sensor und Software-Modulen auf einem Laptop, die die Datenverarbeitung der Sensordaten erlauben, um das Rohstoffpotenzial eines Gebäudes zu bestimmen und dessen Rückbau zu planen. Für das Gebäudeaudit wird der Innenraum erfasst und in 3D rekonstruiert sowie dessen Inventar bestimmt. Notwendige Rückbaumasnahmen zur Wiedergewinnung der Rohstoffe werden ermittelt und geplant und daraus die Rückgewinnungskosten der Materialien bestimmt. Im Fall des Praxistests, des Krankenhauses von Bad Pyrmont, wurde das Gebäude mit dem Sensor aufgenommen, automatisiert inventarisiert und nach der Begehung rückgebaut. In der Praxis war es möglich, große Bauteile (Wände, Decken, Böden, Türen, Fenster) mit der App zu erkennen. Aufgrund schwieriger Raumgeometrien (kleine, verwinkelte und langgestreckte gleichförmige Räume), die die Aufnahme mit dem Kinect-Sensor erschwerten, konnten aber ca. 20 % der großen Bauteile nicht erkannt werden. Zudem konnte ein Großteil der zu erkennenden Anschlüsse (wie Steckdosen), die Rückschlusse auf die technische Gebäudeausstattung und somit auf die werthaltigen Rohstoffe des Gebäudes geben sollten, nicht erkannt werden. Hier besteht weiterer erheblicher Forschungsbedarf, da die eingesetzten Sensoren eine noch nicht ausreichende Auflösung aufweisen. Koordiniert wurde das Projekt ResourceApp vom Fraunhofer-Institut fur Chemische Technologie ICT. Weitere Partner waren das Fraunhofer-Institut fur Graphische Datenverarbeitung IGD, das Institut fur Industriebetriebslehre und Industrielle Produktion IIP des Karlsruher Instituts fur Technologie KIT, die Abbruch- bzw. Sanierungsunternehmen Werner Otto GmbH und COSAWA Sanierung GmbH sowie das Umwelt-Beratungsbüro GPB Arke.

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Volk, Rebekka; Sevilmis, Neyir; Schultmann, Frank

Deconstruction Project Planning Based on Automatic Acquisition and Reconstruction of Building Information for Existing Buildings

2015

Gibberd, J. (Ed.) et al.: Proceedings of the Smart and Sustainable Built Environment (SASBE) Conference 2015, pp. 47-56

5th CIB International Conference on Smart and Sustainable Built Environment (SASBE) <5, 2015, Pretoria, South Africa>

As energetic, health and environmental requirements for buildings are changing, deconstruction of buildings in the course of retrofits or replacing construction is increasingly important. To plan change measures in existing buildings, buildings have to be audited manually which is associated with great effort. In our contribution, we propose and describe a combined system of a hardware sensor with software modules for building information acquisition, reconstruction and project planning. Furthermore, technical requirements, the acquired data, user interaction and system architecture are discussed. Our tool enables planner, experts or decision makers to inspect a building and at the same time digitally audit the building room by room. For this purpose, point clouds are acquired, analysed and a 3D building model is automatically derived to record it. Furthermore, the acquired data is automatically analysed in realtime to detect construction elements that are saved in a database. Then, based on the generated building element database building reconstruction and planning algorithms use the information for building inventorying and project planning. This allows integrated planning of decontamination, site clearance, and deconstruction activities, as well as to coordinate secondary raw material recovery, resources, logistics, material storage and recycling options time and cost efficiently onsite. Results from first field tests on acquisition, reconstruction and deconstruction planning are presented and discussed. Finally, a summary and a conclusion are given. This is followed by an outlook on potential future research and application areas.

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Sevilmis, Neyir; Gorecky, Dominic

Virtuelles Montagetraining durch nahtlose Integration von Produkt- und Produktionsdaten: Virtual Assembly Training by Seamless Integration of Product Engineering and Production Planning Data

2014

ProSTEP iViP Association: ProSTEP iViP Symposium 2014 : Engineering & Production IT: Seamless Integration. Darmstadt: ProSTEP, 2014, pp. 90

ProSTEP iViP Symposium <2014, Berlin, Germany>

Virtuelles Montagetraining weist ein hohes Potential auf, Zeit und Kosten hinsichtlich des Trainings an physikalischen Prototypen für Montageprozesse inner- und außerhalb der Automobilindustrie zu reduzieren. Wir präsentieren ein System-Design-Ansatz für virtuelles Training anhand des spielbasierten Lernansatzes, der dem Benutzer prozedurales Montagewissen auf spielerische Art und Weise vermittelt. Dieser Ansatz wird im Rahmen des EUFP7 Projekts VISTRA erprobt.

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Woidasky, Jörg; Stier, Christian; Stork, André; Sevilmis, Neyir; Schultmann, Frank; Stengel, Julian

Erkennung und Erschließung von Rohstoffpotentialen aus dem Hochbau

2013

Rüppel, Uwe (Ed.): 2. Darmstädter Ingenieurkongress : Bau und Umwelt. Tagungsband. Aachen: Shaker Verlag, 2013. (Berichte aus dem Bauwesen), pp. 669-673

Darmstädter Ingenieurkongress <2, 2013, Darmstadt, Germany)

Durch die Kombination von 3D-Rekonstruktion, Bilderkennung und Semantischen Technologien soll für ressourceneffiziente Rückbau- und Abbruchmaßnahmen eine gebäudescharfe, aktuelle, kurzfristig verfügbare und vor allem verlässliche Datenbasis bereitgestellt werden, auf der wirksame Verwertungsstrategien für Wertstoffe aus dem Baubereich aufsetzen. Dies ist insbesondere für Bereiche äußerst relevant, für die derzeit keine Schätzwerte (z. B. Stahl aus Nichtwohngebäuden) oder nur große Schätz-Intervalle (z. B. Kupfer im Gebäudebestand) existieren.

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Stork, André; Sevilmis, Neyir; Weber, Daniel; Gorecky, Dominic; Stahl, Christian; Loskyll, Matthias; Michel, Frank

Enabling Virtual Assembly Training in and beyond the Automotive Industry

2012

International Society on Virtual Systems and MultiMedia: Proceedings of the VSMM 2012 : Virtual Systems in the Information Society. Los Alamitos, Calif.: IEEE Computer Society, 2012, pp. 347-352

International Conference on Virtual Systems and MultiMedia (VSMM) <18, 2012, Milan, Italy>

Virtual assembly training systems show a high potential to complement or even replace physical setups for training of assembly processes in and beyond the automotive industry. The precondition for the breakthrough of virtual training is that it overcomes the problems of former approaches. The paper presents the design approach taken during the development of a game-based, virtual training system for procedural assembly knowledge in the EU-FP7 project VISTRA. One key challenge to address when developing virtual assembly training is the extensive authoring effort for setting up virtual environments. Although knowledge from the product and manufacturing design is available and could be used for virtual training, a concept for integration of this data is still missing. This paper presents the design of a platform which transfers available enterprise data into a unified model for virtual training and thus enables virtual training of workers at the assembly line before the physical prototypes exist. The data requirements and constraints stemming from industrial partners involved in the project will be discussed. A second hurdle for virtual training is the insufficient user integration and acceptance. In this context, the paper introduces an innovative hardware set-up for game-based user interaction, which has been chosen to enhance user involvement and acceptance of virtual training

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Catalano, Chiara E.; Camossi, Elena; Ferrandes, Rosalinda; Cheutet, Vincent; Sevilmis, Neyir

A Product Design Ontology for Enhancing Shape Processing in Design Workflows

2009

Journal of Intelligent Manufacturing, Vol.20 (2009), 5, pp. 553-567. First published in Online First 27 July 2008, DOI: 10.1007/s10845-008-0151-z

Effective and efficient information management and knowledge sharing has become an essential part of more and more professional tasks in the Product Development Process. Among the various Knowledge Management technologies, ontologies offer new possibilities for representing, handling and retrieving product related knowledge, and for online collaboration.We conceived a Product Design Ontology (PDO) which especially addresses researchers in industrial product design and engineering analysis who need to share shape data and to develop software tools. In particular, we formalised the task-specific information associated to a shape, and the functionality and usage of shape processing methods in specific tasks of the design workflow. The PDO, thanks to the ontology-driven metadata on shapes and tools, may be also useful in industry on the one hand for training and for retrieving shape-related information, on the other hand for supporting benchmarking of processing tools and gathering the knowledge about shape processing workflows.

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Braun, Simone; Hefke, Mark; Schmidt, Andreas; Sevilmis, Neyir

Im Wissensnetz: Linked Information Processes in Research Networks

2007

German e-Science Conference 2007. Proceedings. [cited 13 July 2007] Available from: http://edoc.mpg.de/display.epl?col=100&grp=1414, 2007, 10 p.

German e-Science Conference (GES) <2007, Baden-Baden, Germany>

At first glance, it seems to be quite surprising that so far traditional business process-oriented knowledge management techniques have not been transferred to research in order to improve the efficiency of scientific work on a larger scale. But due to the high variability and unpredictability of scientific work processes, these techniques are not applicable. In fact scientific work processes have to be understood as a network of informal learning processes with a high level of social in-teraction. For this purpose, we have elaborated the model of a "Knowledge-Added Process" as a new paradigm of process-oriented support. We are developing various models, methods, and tools on the basis of semantic technologies supporting this process, and which are exemplified within three scenarios within the application domain "rapid prototyping".

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Stork, André; Sevilmis, Neyir; Smithers, Tim; Posada, Jorge; Pianciamore, Massimiliano; Castro, Rui; Jimenez, Iván; Marcos, Gorka; Mauri, Marco; Selvini, Paolo; Thelen, Bruno

A Semantic Web Approach to CE

2005

Pawar, Kulwant S. (Ed.) et al.: 11th International Conference on Concurrent Enterprising : Integrated Engineering of Products, Services and Organisations. Nottingham: Centre for Concurrent Enterprising, 2005, pp. 193-200

International Conference on Concurrent Enterprising (ICE) <11, 2005, Munich, Germany>

Collaboration and communication is vital for concurrent engineering and concurrent enterprises. Studies show that members of product development teams spend more and more time for communication, information and document management and have less time for the creative part. Online and off-line collaboration tools address the needs of CE but searching for information and sharing knowledge still follows the old metaphor of knowledge management, i.e. knowledge can only be shared (and accessed) when a common terminology is used. To overcome this limitation, we aim to investigate emerging Semantic Web technologies that offer new possibilities through modelling and using the domain knowledge to better support users of different disciplines to exchange information and knowledge without using the other parties terminology. This paper presents one of the first approaches to tackle information and knowledge sharing by using the latest - still emerging - Semantic Web technologies. We present the system's motivation, architecture and use examples. Furthermore we report on results from user test (done by users from Schenck Pegasus GmbH and Italdesign Giugiaro). We describe the experience that we gathered with the different Semantic Web technologies and give an outlook to future research and development needs.

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Marcos, Gorka; Smithers, Tim; Jimenez, Iván; Posada, Jorge; Stork, André; Pianciamore, Massimiliano; Castro, Rui; Di Marca, Sergio; Mauri, Marco; Selvini, Paolo; Sevilmis, Neyir; Thelen, Bruno; Zechino, Vincenzo

A Semantic Web Based Approach to Multimedia Retrieval

2005

COST 292 - Semantic Multimodal Analysis of Digital Media: CBMI 2005. [cited 6 August 2009] Available from: http://www.ing.unibs.it/~cost292/pubs/cbmi05.php, 2005, 8 p.

International Workshop on Content-Based Multimedia Indexing (CBMI) <4, 2005, Riga, Latvia>

Multimedia information retrieval is vital for, among many other fields, design and engineering processes. Studies show that members of product development teams spend more and more time for information gathering and have less and less time for the creative aspects of their work. Here the combination of the still emerging Semantic Web [1] technologies and information sources with content-based indexed multimedia offers new possibilities. This paper presents one of the first approaches to tackle the retrieval of indexed multimedia keeping the semantics all over the steps of the process. The designed architecture and the implemented system allows to take advantage of the information sources with different levels of semantic richness, which we believe will be part of the Semantic Web in the near future, making the "knowledge about the indexed multimedia information" available to the user and the computer. Furthermore, this approach has been developed in the context of real scenarios provided by two companies from the Car Design and Engineering industry, and the conclusions of this work will be also summarized.

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Thelen, Bruno; Sevilmis, Neyir; Stork, André; Castro, Rui; Jimenez, Iván; Marcos, Gorka; Posada, Jorge; Smithers, Tim; Mauri, Marco; Pianciamore, Massimiliano; Selvini, Paolo; Zecchino, V.

Informationsmanagement auf der Basis von Semantic-Web Techniken oder ein Google für Entwickler

2005

Gesellschaft Fahrzeug- und Verkehrstechnik: Erprobung und Simulation in der Fahrzeugentwicklung : Mess- und Versuchstechnik. Düsseldorf: VDI Verlag, 2005. (VDI Berichte 1900), pp. 167-180

Erprobung und Simulation in der Fahrzeugentwicklung : Mess- und Versuchstechnik <12, 2005, Würzburg>

Eine Informationsrecherche leidet häufig an geeigneten Recherchehilfsmitteln oder der Komplexität der Recherche an sich. Die Suche einer konkreten Information anhand von Dateinamen oder dem zufälligen Vorkommen von Stichworten in Dateien ist wenig hilfreich, da die erzielbaren Treffer zu sehr dem Zufall unterliegen. Es wird die Entwicklung des Suchmaschinenprototyps WIDE vorgestellt, der die Query-Interpretation auf Semantic-Web-Techniken aufbaut und dabei Queries auf den Kontext eines Aufgabengebiets abbildet. Die Suchmaschine kann für Aufgabenfelder konfiguriert werden und ist zusätzlich in der Lage, eine Query auf verschiedene Datenquellen gleichzeitig abzubilden. Die Suchmaschine bereitet die gefundenen Ergebnisse graphisch auf und assoziiert die in der Query benutzten Begriffe mit thematisch verwandten Begriffen. Die Suchmaschine kann zur Recherche von Textdokumenten, oder Prüfstandsversuchsergebnissen in ASAM-ODS-Datenquellen genutzt werden.

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Sevilmis, Neyir; Stork, André; Smithers, Tim; Posada, Jorge; Pianciamore, Massimiliano; Castro, Rui; Jimenez, Iván; Marcos, Gorka; Mauri, Marco; Selvini, Paolo; Thelen, Bruno; Zecchino, V.

Knowledge Sharing by Information Retrieval in the Semantic Web

2005

Gómez-Pérez, Asunción (Ed.) et al.: The Semantic Web: Research and Applications. Proceedings. Berlin, Heidelberg, New York: Springer, 2005. (Lecture Notes in Computer Science (LNCS) 3532), pp. 471-485

European Semantic Web Conference (ESWC) <2, 2005, Heraklion, Greece>

Effective and efficient information retrieval, knowledge sharing and combining has become an essential part of more and more professional tasks and work flows in different kinds of projects. Our aim is to investigate the use of emerging Semantic Web technologies, tools, and standards in the support of effective information retrieval in real multi-disciplinary activities, such as innovative product design. This paper presents an approach to knowledge sharing and information support that has been developed and adopted, the information system architecture that is being developed to test both this approach, and the Semantic Web techniques that are used in its implementation, some early results, and a discussion of related work in information systems and Semantic Web techniques and tools.

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Jäger, Silke; Sevilmis, Neyir (Betreuer)

Ontologiebasierte Extraktion von Metadaten aus Patenten

2005

Darmstadt, FH, Diplomarbeit, 2005

Das Projekt WIDE beschäftigt sich mit der Problematik, das Wissen eines Unternehmens in einer Form abzuspeichern, in der alle Nutzer ohne größere Probleme alle relevanten Informationen zu jeder Zeit auffinden können. Innerhalb des Projekts erfolgt die Suche nach Dokumenten auf Metadatenebene. Die Metadaten werden hierzu mit RDF beschrieben. Um diese RDF-Beschreibungen automatisch zu erstellen, soll im Rahmen der Diplomarbeit eine Softwarekomponente erstellt werden, die die relevanten Metadaten aus vorgegebenen Dokumenten liest und in eine RDF-Datei schreibt. Die Metadaten erhält die Softwarekomponente von einer Ontologie, die ebenfalls im Rahmen der Diplomarbeit erstellt wird. Die Extraktion der Metadaten soll für zwei Dokumenttypen möglich sein. Die Dokumente liegen in einem Microsoft Word-Format vor. Die Dokumenttypen und die dazugehörenden Metadaten wurden in einer Ontologie modelliert. Hierzu wurde der Ontologieeditor Protégé verwendet. Die Softwarekomponente beinhaltet zwei Algorithmen. Der eine dient dem Auffinden der Metadaten innerhalb der Dokumente, die in eine RDF-Datei geschrieben werden sollen. Er berücksichtigt die unterschiedliche Anordnung der Metadaten innerhalb der Patente und Protokolle. Der zweite Algorithmus kommt zum Einsatz, wenn ein Tabellenknoten gefunden wurde. Er extrahiert diejenigen Metadaten aus der Tabelle, die per E-Mail versendet werden sollen.

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Aigner, Thomas; Sevilmis, Neyir (Betreuer)

Prototypische Implementierung eines semantischen Annotationstools unter Verwendung von Handschrifterkennungstechnologien

2005

Darmstadt, FH, Master Thesis, 2005

Im Rahmen dieser Master Thesis wurde der Prototyp eines Annotationstools entwickelt, der die Annotation verschiedener Dokumentenformate erlaubt. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt wird von diesem Prototyp die Annotation dreier verschiedener Dokumentenformate unterstützt. Diese Dokumententypen sind: MS Word-Dokumente, MS PowerPoint-Präsentationen und MS Outlook E-Mail- Dokumente. Um eine Annotation dieser Dokumentenformate zu ermöglichen, wurden die jeweiligen Applikationen durch COM-AddIns gezielt um die Annotationsfunktionalität erweitert. Durch dieses AddIn-Konzept wird es dem Benutzer ermöglicht, die gleichen Tools, die er zur Erstellung oder Betrachtung von Dokumenten verwendet werden, ebenfalls zur Annotation dieser Dokumente zu verwenden. So wird dem Benutzer eine transparente Benutzerschnittstelle zur Verfügung gestellt, die es ihm erlaubt, Dokumente gezielt um semantische Beschreibungen zu erweitern. Auf diese Weise wird der Benutzer vom Zwang befreit, sich an eine neue Programm-Umgebung zu gewöhnen. Die Integration der Handschrifterkennungstechnologien erlaubt eine einfache und intuitive Annotation von Dokumenten. Durch die Integration dieser Technologie wird es dem Nutzer ermöglicht, direkt auf dem geöffneten Dokument handschriftlich zu annotieren. Auf diese Weise ist es möglich, das "natürliche" Annotationsverfahren, wie es seit langem für gedruckte Dokumente üblich ist, für die Verwendung auf dem Personal Computer zu adaptieren.

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Smithers, Tim; Posada, Jorge; Stork, André; Pianciamore, Massimiliano; Ferreira, Nuno; Grimm, Stephan; Jimenez, Iván; Di Marca, Sergio; Marcos, Gorka; Mauri, Marco; Selvini, Paolo; Sevilmis, Neyir; Thelen, Bruno; Zecchino, V.

Information Management and Knowledge Sharing in WIDE

2004

Hobson, Paola (Ed.): Knowledge-Based Media Analysis for Self-Adaptive and Agile Multimedia Technology : Proceedings of the European Workshop on the Integration of Knowledge, Semantics and Digital Media Technology. London: Queen Mary University, 2004, pp. 351-358

European Workshop on the Integration of Knowledge, Semantic and Digital Media Technologies (EWIMT) <2004, London, UK>

WIDE is an IST project whose aim is to investigate the use of emerging SemanticWeb technologies, tools, and standards in the support of effective knowledge sharing and information management in real multi-disciplinary activities, such as innovative product design. This paper presents the approach to knowledge sharing and information support that has been developed and adopted by the WIDE product, the information system architecture that is being developed to test both this approach, and the Semantic Web techniques that are used in its implementation, some early results from the project, and a discussion of related work in information systems and Semantic Web techniques and tools.

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Buhl, Felix; Sevilmis, Neyir (Betreuer)

Semantische Annotierung in einem ontologiebasierten Information Retrieval System

2004

Darmstadt, FH, Diplomarbeit, 2004

Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit dem Entwurf eines Kriterienkatalogs zur Evaluierung von Ontologie-Editoren (OE) und der Durchführung dieser Evaluation an einer Gruppe von OE. Es werden zunächst der Bezug zu dem Umfeld der Diplomarbeit hergestellt und einige theoretische Grundlagen erläutert, die zum Verständnis der weiteren Ausführungen hilfreich sind. Dazu zählen allgemeine Beschreibungen von Ontologiebeschreibungssprachen wie z.B. des Resource Description Frameworks" (RDF) oder auch von RDF Abfragesprachen wie z.B. RDF Query Language" (RQL). Des weiteren wird ein ontologiebasiertes Information Retrieval System vorgestellt, das als Gesamtsystem den Themenbereich dieser Diplomarbeit beinhaltet. Nach den theoretischen Ausführungen widmet sich diese Arbeit dann dem detaillierten Entwurf des Kriterienkatalogs, der eigentlichen Evaluation der Editoren, der Ergebniserläuterung und der daraus resultierenden Empfehlung an das Fraunhofer Institut für Graphische Datenverarbeitung und deren Abteilung A2.