RDF Suite (Prípadová štúdia)

RDF Suite (Prípadová štúdia)

Peter Smatana [email protected] Bednár [email protected]

Technická univerzita v Košiciach (Centrum pre informačné technológie)

1st Workshop on Intelligent and Knowledge oriented Technologies

MotiváciaResource Description FrameworkRDFSuite

VRPRSSDBRQLRUL

Porovnanie RDF nástrojovMožnosť implementácie RDFSuiteZáver

MotiváciaResource Description FrameworkRDFSuite

VRPRSSDBRQLRUL

Porovnanie RDF nástrojovMožnosť implementácie RDFSuiteZáver

Motivácia

• KP-Lab - integrovaný projekt FP6

• Popis informačných zdrojov (dát) pomocou metadát

• Sémanticky web

MotiváciaResource Description FrameworkRDFSuite

VRPRSSDBRQLRUL

Porovnanie RDF nástrojovMožnosť implementácie RDFSuiteZáver

Resource Description Framework• Technológia pre podporu sémantického webu (W3C)

• RDF http://www.w3.org/RDF/

• RDF Schéma http://www.w3.org/TR/rdf-schema/

• Základom sú triplety

ZDROJ: http://139.91.183.30:9090/RDF/

MotiváciaResource Description FrameworkRDFSuite

VRPRSSDBRQLRUL

Porovnanie RDF nástrojovMožnosť implementácie RDFSuiteZáver

FORTH-ICS RDFSuite

• FORTH-ICS – časť jedného z najväčších výskumných centier v Grécku (Institute of Computer Science) (http://www.ics.forth.gr/)

• Open source platforma pod licenciou GPL• Množina nástrojov pre prácu s RDF:

– The Validating RDF Parser (VRP)– The RDF Schema Specific Database (RSSDB)– The RDF Query Language Interpreter (RQL)– The RDF Update Language Interpreter (RUL)

Architektúra

VRP

• Nástroj na analýzu, validovanie RDFS a RDF• Založený na štandardných nástrojoch pre generovanie gramatík JFlex, CUP• Konštrukcia RDF Modelu a Validácia prístupná pre ostatné aplikácie pomocou Java API• Podporuje

– RDF v XML – XML Schema Data Types– Full Unicode

RSSDB

• RDF Sklad pre ukladanie popisov zdrojov do objektovo-relačnej databázy s využívaním znalosti o dostupnej RDF Schéme

• Veľkosť databázy narastá lineárne s množstvom uložených tripletov• Testovaný bol na Open Directory RDF, ktorý zahrňoval okolo 6 miliónov

tripletov

Reprezentácia v DB

RQL• Deklaratívny dotazovací jazyk pre RDF• Podpruje:

– XML Schema Data Types (hodnoty literálov)– Zgrupovanie jednoduchých dotazov (konštruovanie ľubovoľných XML dokumentov)– Agregačné funkcie (extrakcia štatistika)– Rekurzívne prechádzanie tried a vlastnosti (pre pokročilé hľadanie vzorov)

• http://139.91.183.30:3026/RQLdemo/

RQL – základne dotazy• Základne dotazy na triedu

– subClassOf(Artist)– subClassOf^(Artist)– superClassOf(Painter)– superClassOf^(Painter)– topclass– leafclass

• Ďalšie základne dotazy– domain(creates)– range(creates)

• Základne dotazy na vlastnosti– subPropertyOf(creates)– subClassOf^(creates)– superPropertyOf(paints)– superPropertyOf^(paints)– topproperty

RQL – dotazy na schému• Doména a rozsah vlastnosti creates

select $C1, $C2

from {$C1}creates{$C2}

• Všetky vlastnosti priradene k triede Painter a ich rozsah

select @P, range(@P)

from {$C}@P

where $C=Painter

@P range(@P)creates Arifactpaints Paintinglname stringfname string

$C1 $C2Artist ArtifactArtist PaintingArtist SculpturePainter ArtifactPainter PaintingPainter SculptureSculptor ArtifactSculptor PaintingSculptor Sculpture

RQL – dotazy na dáta• Múzeum, ktore bolo zmenené po 1.1.2000

select X, Y

from Museum{X}.last_modified{Y}

where Y>= 2000-01-01

• Nájdi zdrojovú a cieľovú hodnotu pre vlastnosti pochádzajúce z triedy ExtResources

select X,Y

from {X; ExtResource}@P{Y}

X Y&r4 2006-06-09

X Y&r4 2006-06-09&r4 "Reina Sofia Museum"

RQL – kombinované dotazy• Nájdi popis všetkých zdrojov, ktorých URI obsahuje „www.museum.es“

select X, (select $W, (select @P, Y from {X ; $W} @P {Y})

from $W {X})from Resource(X)where X like “www.museum.es”

X $C @P Y&r4 Museum

ExtResource last_modified 2000-06-09title "Reina Sofia Museum"

&r3 Painting technique "oil on canvas"exhibited &r4

ExtResource&r2 Painting technique "oil on canvas"

ExtResource

RUL

• Deklaratívny jazyk na update RDF• Rozšírenie implementácie RQL• Modifikácia dát• http://139.91.183.30:3026/RULdemo/demo/

RUL

• vkladanie inštancií tried• odstránenie inštancií tried• zmena inštancií tried• zmena klasifikácie pre inštancie tried

• vkladanie inštancií vlastnosti• odstránenie inštancii vlastnosti• zmena inštancií vlastnosti• zmena klasifikácie inštancií vlastnosti

Vkladanie inštancií tried

INSERT QualClassName(ResourceExp)

[FROM VariableBinding]

[WHERE Filtering]

[USING NAMESPACE NamespaceDefs]

Vloženie nového uzla do RDF grafu a jeho klasifikácia, alebo vloženie novej klasifikačnej linky pre existujúci uzol.

Vkladanie inštancií tried

A

D B

C

&r1 &r3 &r2

Vkladanie inštancií tried

A

D B

C

&r1 &r3

INSERT A(&r4)

&r4 &r2

Vkladanie inštancií tried

A

D B

C

&r1 &r3

INSERT B(&r3)

&r4 &r2

Vkladanie inštancií tried

A

D B

C

&r1 &r3

INSERT B(&r1)

&r4 &r2

Vkladanie inštancií tried

A

D B

C

&r1 &r3

INSERT C(&r2)

&r4 &r2

X

Odstránenie inštancií tried

DELETE QualClassName(ResourceExp)

[FROM VariableBinding]

[WHERE Filtering]

[USING NAMESPACE NamespaceDefs]

Odstránenie klasifikačných liniek a možných uzlov z RDF grafu.

Odstránenie inštancií tried

A K

B

C

&r1

&r3

&r2

L

M

N

Literal

Literal

P1

P2

&r5

&r4

“Nejaký reťazec 4“

“Nejaký reťazec 1“

“Nejaký reťazec 2“

“Nejaký reťazec 3“

P1

Odstránenie inštancií tried

A K

B

C

&r1

&r3

DELETE B(&r1)

&r2

X

L

M

N

Literal

Literal

P1

P2

&r5

&r4

“Nejaký reťazec 4“

“Nejaký reťazec 1“

“Nejaký reťazec 2“

“Nejaký reťazec 3“

P1

Odstránenie inštancií tried

A K

B

C

&r1

&r3

DELETE M(&r4)

&r2

L

M

N

Literal

Literal

P1

P2

&r5

&r4

“Nejaký reťazec 4“

“Nejaký reťazec 1“

“Nejaký reťazec 2“

“Nejaký reťazec 3“

P1

X

Odstránenie inštancií tried

A K

B

C

&r1

&r3

DELETE L(&r5)

&r2

L

M

N

Literal

Literal

P1

P2

&r5

&r4

“Nejaký reťazec 4“

“Nejaký reťazec 1“

“Nejaký reťazec 2“

“Nejaký reťazec 3“

P1 X

Zmena inštancií tried

REPLACE QualClassName(OldResourceExp <-

NewResourceExp)

[FROM VariableBinding]

[WHERE Filtering]

[USING NAMESPACE NamespaceDefs]

Úplne vymazanie uzla (uzlov) označených ako OldResourceExp a následne vloženie uzla (uzlov) označených ako NewResourceExp.

Zmena klasifikácie pre inštancie tried

REPLACE OldQualClassName <-NewQualClassName(ResourceExp)

[FROM VariableBinding][WHERE Filtering][USING NAMESPACE NamespaceDefs]

Zmena klasifikačnej triedy inštancie ResourceExp z OldQualClassName na NewQualClassName.

Vkladanie inštancií vlastnosti

INSERT QualPropertyName(SubjectExp, ObjectExp)

[FROM VariableBinding]

[WHERE Filtering]

[USING NAMESPACE NamespaceDefs]

Pridanie novej vlastnosti pre SubjectExp, ktorá bude inštanciou QualPropertyName a bude nadobúdať hodnotu ObjectExp.

Odstránenie inštancií vlastnosti

DELETE QualPropertyName(SubjectExp, ObjectExp)

[FROM VariableBinding]

[WHERE Filtering]

[USING NAMESPACE NamespaceDefs]

Odstránenie prepojenia medzi SubjectExp a ObjectExp.

Zmena inštancií vlastnostiREPLACE QualPropertyName([OldSubjectExp <-] NewSubjectExp, [OldObjectExp

<-] NewObjectExp)

[FROM VariableBinding]

[WHERE Filtering]

[USING NAMESPACE NamespaceDefs]

Odstanenie prepojenia medzi OldSubjectExp a OldObjectExp a následne vytvorenie daneho prepojenia medzi NewSubjectExp a NewObjectExp

Zmena klasifikácie inštancií vlastnostiINSERT OldQualPropertyName <-NewQualPropertyName (SubjectExp,

ObjectExp)[FROM VariableBinding][WHERE Filtering][USING NAMESPACE NamespaceDefs]

Zmena klasifikácie jednej alebo viacerých inštancii vlastnosti z OldQualPropertyName na NewQualPropertyName.

Inštalácia

• Postgres >7.3• Pomocou RSSDB API nahratie schém a dát do DB• Použitie RDFSuite(WS, API, konzola)

– Query (RQL)– Update (RUL)– Import– Export

MotiváciaResource Description FrameworkRDFSuite

VRPRSSDBRQLRUL

Porovnanie RDF nástrojovMožnosť implementácie RDFSuiteZáver

ZDROJ: http://139.91.183.30:9090/RDF/

Porovnanie QL

ZDROJ: http://139.91.183.30:9090/RDF/

Porovnanie QL

ZDROJ: http://139.91.183.30:9090/RDF/

Porovnanie QL

ZDROJ: http://139.91.183.30:9090/RDF/

Porovnanie QL

ZDROJ: http://139.91.183.30:9090/RDF/

Porovnanie platforiem

ZDROJ: http://139.91.183.30:9090/RDF/

Porovnanie platforiem

ZDROJ: http://139.91.183.30:9090/RDF/

Porovnanie platforiem

MotiváciaResource Description FrameworkRDFSuite

VRPRSSDBRQLRUL

Porovnanie RDF nástrojovMožnosť implementácie RDFSuiteZáver

Implementácia RDFSuite v KP-Lab

WS

KP-Lab Tools

Universal Semantic Knowledge Middleware

Knowledge Repositories

Content Repositories

SWKM

WS WS

Query Service

Export Service

Import Service

Update Service

MotiváciaResource Description FrameworkRDFSuite

VRPRSSDBRQLRUL

Porovnanie RDF nástrojovMožnosť implementácie RDFSuiteZáver

Pozitívne vlastnosti RDFSuite

• optimalizácia dotazov a ich transformácia do SQL (rýchlosť)

• prístup pomocou web servisov

• deklaratívny jazyk na dotazovanie

• deklaratívny jazyk na update

Negatívne vlastnosti RDFSuite

• doposiaľ nie sú podporovane transakcie• doposiaľ nie je podpora verzií• doposiaľ nie je podpora modifikácie schémy• FORTH vyvíja všetko vlastné • viazanie sa na PostgreSQL

Budúcnosť RDFSuite

• správa verzii

• modifikácia schémy

• podpora transakcií

Použité zdroje

• http://139.91.183.30:9090/RDF/• http://kp-lab.org/• http://www.openrdf.org/• http://jena.sourceforge.net/• http://www.w3.org/RDF/• http://www.w3.org/TR/rdf-schema/

Ďakujeme za pozornosť!

Web stránka nástrojov RDFSuite:http://139.91.183.30:9090/RDF/

Web stránka projektu KP-Lab:http://kp-lab.org

[email protected]@tuke.sk