2.1. Definition & theoretische Grundsätze#
Entstehung des Begriffs
Der Begriff Semantische Technologien entstand als Forschungsfeld in der Informatik Anfang der 2000er Jahre. Im Mai 2001 veröffentlichte Sir Tim Berners-Lee einen grundlegenden Artikel, in dem er die Vision des Semantic Web präsentierte [Berners-Lee et al., 2001]. Das Ziel des Semantic Web besteht darin, Webinhalte strukturiert und maschinenlesbar zu machen, sodass Software-Agenten eigenständig komplexe Aufgaben für Benutzer ausführen können. Die Semantischen Technologien sollen wiederum als Werkzeuge verstanden werden, die dazu verhelfen, das Semantic Web aufzubauen. Sie sollen Informationen maschinell verständlich machen, indem sie die Bedeutung (Semantik) und die Beziehungen zwischen Daten explizit definieren. Zu den zentralen Werkzeugen gehören Ontologien, Taxonomien und logische Schlussfolgerungsmechanismen, die wir später genauer erklären werden. [Taye, 2010]
Die zentrale Idee ist, dass Maschinen Informationen verstehen und ohne menschliche Unterstützung komplexe Interaktionen durchführen können [Sabucedo et al., 2010]. Zur Realisierung dieser Vision wurden in den letzten Jahren bedeutende technologische Fortschritte erzielt, wie die Entwicklung von Standards wie der Ontology Web Language (OWL) durch das World Wide Web Consortium (W3C). OWL ermöglicht die formale Definition von Wissen über bestimmte Domänen, also die Erstellung von Ontologien, wie sie nach der Definition verstanden werden. [Gruber, 1993] Es gibt aktuelle Forschungsarbeiten, die sich damit beschäftigen, wie man OWL-Ontologien durch Large Language Models generieren kann [Lippolis et al., 2025].
Bedeutung der Idee
Die Integration semantischer Technologien in IT-Lösungen erlaubt die Automatisierung von Prozessen und die Einführung von “Intelligenz” in Softwaresysteme [Valiente et al., 2012]. Dadurch können Operationen ausgeführt werden, die mit herkömmlichen, datenbasierten Ansätzen nicht möglich sind. Semantische Technologien machen implizite Informationen explizit und fördern dadurch Interoperabilität und logische Schlussfolgerungen. Software-Agenten können somit Dienste für Benutzer suchen und bereitstellen.
Um dieses Wissen für Maschinen zugänglich zu machen, ist eine formale und gemeinsame Repräsentation erforderlich, die durch Ontologien ausgedrückt wird. Ontologien sind zu einem wichtigen Instrument geworden, ohne die die produktive Datenadministrierung und -implementierung heutzutage unvorstellbar wären [Gardner, 2005]. Diese Standards sorgen für eine interoperable Plattform, die solide und zukunftssicher ist.
Relevanz der Idee
Die Betrachtung des Semantic Web ist in vielerlei Hinsicht relevant: Es eröffnet neue Möglichkeiten für die Datenverarbeitung, verbessert die Interoperabilität zwischen verschiedenen Systemen und erleichtert die Nachnutzung von Daten. Dies ist besonders für Forschungsfelder von Bedeutung, in denen große Datenmengen analysiert und reproduzierbare Ergebnisse angestrebt werden.
Semantic Web und Verwaltung(swissenschaft)
Auch für die Verwaltungswissenschaft sind Semantic Web und Linked Data von großer Bedeutung. Sie ermöglichen eine effizientere Vernetzung und Integration von Verwaltungsdaten über Behörden- und Ressortgrenzen hinweg, fördern Transparenz und Nachvollziehbarkeit staatlichen Handelns und unterstützen datenbasierte Entscheidungsprozesse. Darüber hinaus erleichtert die semantische Aufbereitung öffentlicher Daten die Entwicklung innovativer E-Government-Lösungen sowie die Umsetzung und Strukturierung von Open-Data-Initiativen. [Milić et al., 2017]
Fokus Maschinenlesbarkeit
Das Semantic Web lässt sich auch als eine neue Generation von Webtechnologien verstehen (s. Abb. 2.2), die darauf abzielen, die Kommunikation zwischen Menschen, die unterschiedliche Terminologien verwenden, zu verbessern [Hendler, 2003]. Die Wortwahl von Menschen unterscheidet sich oft, auch wenn sie über dieselben Themen sprechen oder schreiben. Deshalb ist es hilfreich, über ein Werkzeug zu verfügen, das Datenbanken besser miteinander verbindet und die Nutzung von multimedialen Sammlungen erleichtert. Darüber hinaus ermöglicht das Semantic Web neue Mechanismen zur Unterstützung des “agentenbasierten” Rechnens, bei dem Menschen und Maschinen interaktiver zusammenarbeiten [Gibbins et al., 2003].
Fig. 2.2 Erläuterndes Diagramm zum umfassenden Konzept des Semantic Web, CC BY-SA Luís M. Machado.#
Im Gegensatz zum aktuellen Web, das Links zwischen Seiten bereitstellt, die für den menschlichen Konsum gedacht sind, ergänzt das Semantic Web diese Struktur um Informationseinheiten, die maschinenlesbare Beschreibungen von Webseiten und anderen Webressourcen enthalten. Diese Dokumente können so miteinander verknüpft werden, dass der Computer Informationen darüber erhält, wie die Begriffe in einem Dokument mit den Begriffen in einem anderen Dokument in Beziehung stehen. Dies ermöglicht das automatisierte Annotieren, Entdecken, Veröffentlichen, Bewerben und Zusammenstellen von Diensten [Taye, 2010].
RDF
Um dies zu erreichen, verwendet das Semantic Web neue Websprachen, die auf RDF (Resource Description Framework) basieren. RDF ist ein Standardmodell zur Beschreibung von Informationen im Web, welches ermöglicht, Daten in einer maschinenlesbaren Form zu strukturieren und zu verknüpfen [Decker et al., 2000]. Diese Sprachen gehen über die Präsentationsmöglichkeiten von HTML (Hypertext Markup Language), das für die meisten heutigen Webseiten verwendet wird, und die Dokumenten-Tagging-Funktionen von XML (Extensible Markup Language) hinaus. RDF ermöglicht es, Beziehungen zwischen Ressourcen darzustellen und unterstützt die Interoperabilität zwischen verschiedenen Datenquellen, was für die Entwicklung intelligenter Anwendungen von entscheidender Bedeutung ist.
Insgesamt zielt das Semantic Web darauf ab, die Art und Weise, wie Informationen im Internet strukturiert und interpretiert werden, weiterzuentwickeln, sodass eine intelligentere und effizientere Interaktion zwischen Benutzern und Maschinen ermöglicht wird. Das Semantic Web ist die natürliche Entwicklung des World Wide Web, wie von dem Informationswissenschaftler Tim Berners-Lee erdacht [Cardoso and Sheth, 2006]. Wenn Web 1.0 auf verlinkten Webseiten beruhte, und Web 2.0 auf verlinkten Applikationen (bspw. Soziale Netzwerke), steht das Web 3.0 in Beziehung mit verlinkten Daten (Semantic Web)[Gillis, 2025].
Was Sie mitnehmen sollten
Das Semantic Web erweitert das heutige Web um maschinenlesbare Datenstrukturen, die eine intelligentere Interaktion zwischen Mensch und Maschine ermöglichen. Es schafft damit die Grundlage für eine vernetzte, automatisierte und semantisch interpretierbare Datenwelt, in der Informationen effizienter gefunden, verarbeitet und genutzt werden können.
Weiterführende Literatur
Das W3C hat eine sehr kurze Zusammenfassung des Semantic Web veröffentlicht (auf Englisch).
Eine weitere Zusammenfassung hat der deutsche Internetdienstanbieter IONOS veröffentlicht.
Literatur
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