Linkeddata tutorial w3c 111122210037 phpapp01

Tutorial Linked Data: Construindo um Espaço de Dados Global na Web Regis P. Magalhães, José Antônio F. de Macêdo, Vânia Maria Ponte Vidal {regispires, jose.macedo, vvidal}@lia.ufc.br

Percy E. Salas , Karin K. Breitman , Marco A. Casanova {psalas,karin,casanova}@inf.puc-rio.br

2

Agradecimentos Especiais • Sorën Auer – Universidade de Leipzig – pelos slides gentilmente cedidos;

• Prof. Palazzo – UFRGS – pelos exemplos em Sparql.

3

Motivação

Tente encontrar na Web ...

5

Informação está disponível na Web, mas opaca para as buscas !

6

Web de Documentos • Internet, Documentos e Links

7

Problemas • As pessoas não estão interessadas em documentos, mas em coisas que estão neles; • As pessoas podem analisar os documentos para extrair significado: ▫ As máquinas ainda não fazem isso de forma viável ▫ HTML define a estrutura de um documento, mas não explica o seu significado

• Como permitir que máquinas compreendam os dados publicados na Web?

8

Como os dados estão publicados na Web? • Diversos modelos/formatos: ▫ HTML, Bancos de dados relacionais, XML, CSV, XLS, PDF, ...

• Heterogeneidade: ▫ ▫ ▫ ▫

Diferentes formatos Diferentes modelos de dados Nomes diferentes com o mesmo significado Ausência de vínculos entre fontes de dados diferentes

• Conclusão: ▫ Dificuldade para consumir e integrar os dados

9

A cauda longa de domínios da Informação

Popularidade

Pictures Encyclopedia

The Long Tail - Chris Anderson (Wired, Oct. ´04) adaptado para domínios de informação

News Video Calendar

RequirementsEngineeringTalent

Tipos de conteúdo atualmente com suporte

Special interest Gene management communities Itinerary of King George sequences … … … …

Tipos de conteúdo com pouco (ou inexistente) suporte

10

APIs proprietรกrias isolando os dados

Imagem: Bob Jagensdorf, http://flickr.com/photos/darwinbell/, CC-BY

11

Solução • Complementar texto nas paginas Web com dados conectados abertos e combinar/integrar de forma inteligente tal informação estruturada de diferentes fontes: Search engine

HTML

Web server

RDF

DB creches.rj.br Tem tudo sobre creches no Rio

HTML RDF

Web server

DB imoveis.rj.br Sabe tudo sobre ofertas de imóveis no Rio

Linking Data

© CC-BY-NC-ND by ~Dezz~ (residae on flickr)

13

Linked Data “Linked Data é um conjunto das melhores práticas para publicação e conexão de dados estruturados na Web, permitindo estabelecer links entre itens de diferentes fontes de dados para formar um único espaço de dados global.”

Heath, T. and Bizer, C. (2011). Linked Data: Evolving the Web into a Global Data Space. Morgan & Claypool, 1st edition.

O pontapé inicial para essas melhores práticas foram os princípios de Linked Data estabelecidos por Tim Berners Lee em 2006. http://www.w3.org/DesignIssues/LinkedData.html

14

Princípios de Linked Data 1. Usar URIs como nomes para coisas.

2. URIs HTTP para que as pessoas possam procurar (dereferenciar) esses nomes.

3. Quando alguém procurar uma URI, prover informação útil, usando os padrões (RDF, SPARQL).

4. Incluir links para outras URIs, de modo que seja possivel a descoberta de mais informação.

Tim Berners-Lee 2006 http://www.w3.org/DesignIssues/LinkedData.html

15

Boas práticas • Os princípios foram estendidos a partir das experiências da comunidade, resultando em boas práticas de publicação e consumo de Linked Data.

• Documentos importantes: ▫ Bizer, C., Cyganiak, R., and Heath, T. (2007). How to Publish Linked Data on the Web. http://www4.wiwiss.fuberlin.de/bizer/pub/LinkedDataTutorial/. ▫ Sauermann, L. and Cyganiak, R. (2008). Cool URIs for the Semantic Web. http://www.w3.org/TR/cooluris/.

16

Plano 5 estrelas de TimBL’s para dados abertos ★ Disponibilize seus dados na web sob licença aberta ★★ Disponibilize os dados de forma estruturada

(Planilha Excel sheet em vez de imagem de uma tabela)

★★★ Use um formato não-proprietário (Arquivo CSV no lugar de planilha Excel)

★★★★ Use formato de Linked Data (URIs para definir coisas, RDF para representar dados)

★★★★★ Conecte seus dados com dados de outros para criar contexto More: http://lab.linkeddata.deri.ie/2010/star-scheme-by-example/

17

Web de Dados • Linked Data torna a Web em um enorme banco de dados global: ▫ O Espaço de Dados Global é chamado de Web de Dados.

• A Web de Dados forma um imenso grafo global constituído de bilhões de triplas RDF de várias fontes cobrindo os mais variados domínios.

18

Exemplo de Linked Data

18

19

Web de Dados: características • Genérica e pode conter qualquer tipo de dado; • Qualquer pessoa pode publicar dados; • Não há restrições para seleção de vocabulários;

• Dados são auto-descritos; • Mecanismo padrão de acesso aos dados (HTTP) e modelo de dados padrão (RDF) simplificam o acesso aos dados; • Aplicações que usam a Web de dados não se limitam a um conjunto fixo de fontes de dados, podendo inclusive descobrir novas fontes em tempo de execução.

20

Web de Documentos x Web de Dados Web de Documentos Navegadores HTML Links HTML conectando documentos Mecanismo de identificação - URIs Mecanismo de acesso – HTTP Formato de conteúdo – HTML –

Web de Dados Navegadores RDF Links RDF interligando dados Mecanismo de identificação – URIs Mecanismo de acesso – HTTP Modelo de dados – RDF Linguagem de consulta – SPARQL

Da Web de documentos para a Web Semântica

Data Web (since 2006) • Dereferenciamento URI • Integração de dados • Serialização RDF Social Web (since 2003) • Folksonomies/Tagging • Reputação • Grupos, relacionamentos Web (since 1992) • HTTP • HTML/CSS/JavaScript

21

Semantic Web (Visão 1998, começando???)

• Raciocínio • Lógica, Regras • Confiança

22

Web de Dados x Semantic Web

Linked data em poucas palavras 1. Usa Modelo de dados RDF W3C

organizes

starts

17.11.2011

takesPlaceIn

Rio de Janeiro

W3C.br 2011

2. É serializado em triplas: W3C W3C.br-2011 W3C.br-2011

organizes starts takesPlaceAt

W3C.br-2011 “20111117”^^xsd:date Rio de Janeiro

3. Usa negociação de conteúdo

24

PadrĂľes usados no Linked Data

25

Padrões usados no Linked Data • URIs – identificam objetos e conceitos, permitindo que eles sejam dereferenciados para obtenção de informações a seu respeito.

• HTTP – Mecanismo de acesso universal • RDF – Modelo de dados descentralizado comum baseado em grafo

• SPARQL – Linguagem e protocolo para consulta sobre grafos RDF

26

HTTP URIs • Um Identificador Uniforme de Recursos (URI) é uma seqüência (compacta) de caracteres que identifica um recurso físico ou abstrato [RFC3986]

• Sintaxe URI = protocolo":" path [ "?" query ] [ "#" fragment ]

• Exemplo http://lia.ufc.br/~regispires/researchers.rdf#ufc

27

HTTP - Negociação de Conteúdo

http://www4.wiwiss.fu-berlin.de/factbook/resource/Russia A(URI complete example oofrecurso a HTTP session for dereferencing a URI identifying a non-information identifica sem informação sobre a Rússia) http://www4.wiwiss.fu-berlin.de/factbook/data/Russia resource is given in Appendix A. (Recurso de informação com uma representação RDF/XML que descreve a Rússia) http://www4.wiwiss.fu-berlin.de/factbook/page/Russia (recurso de informação com uma representação HTML que descreve a Rússia) URI Aliases

28

Modelo RDF

29

Modelo RDF • Resource Description Framework

• Descentralizado, baseado em grafo e extensível; • Permite a interligação entre conjuntos de dados distintos; • Torna possível a implementação de aplicações genéricas capazes de operar sobre o espaço de dados global [Heath and Bizer 2011]

30

Tripla RDF •Dilma Roussef

Sujeito

isPresidentOf

Predicado

Brasil

Objeto

Uso permitido: Sujeito : URI ou nó vazio Predicado: URI (também chamado de propriedades) Objeto :

URI ou nó vazio ou literal

31

Exemplo de Grafo RDF 22.54

longitude Rio de • Janeiro

hasAreaCode

latitude 43.12

isMayorOf born

1969-11-14

hasMayor

Eduardo Paes

021

locatedIn Rio de Janeiro locatedIn

isMemberOf PMDB

Brazil

browser dereferences this URI over the Web, asking for 32con displays the retrieved information (click here to have Disco

that he is based near Berlin, using the DBpedia URI http://d

Link forRDF the non-information resource Berlin. As the surfer is inte

dereference this URI by clicking on it. The browser now der application/rdf+xml .

33

Link RDF (cont.)

34

Link RDF (cont.)

35

URI Alias â&#x20AC;&#x201C; owl:sameAs prefix owl: <http://www.w3.org/2002/07/owl#>

Sujeito: http://www.w3.org/People/Berners-Lee/card#i Predicado: http://www.w3.org/2002/07/owl#sameAs Obj: http://www4.wiwiss.fu-berlin.de/dblp/resource/person/100007 Sujeito: http://dbpedia.org/resource/Tim_Berners-Lee Predicado: http://www.w3.org/2002/07/owl#sameAs Obj: http://www4.wiwiss.fu-berlin.de/dblp/resource/person/100007

36

Serializaçao RDF N3: "Notation 3" – formalismo extendido

N-Triples: parte de N3

Quelle:http://www.w3.org/DesignIssues/Notation3.html

Turtle: Extensão de N-Triples (shortcuts)

37

RDF: Formatos de Serialização • RDF/XML

▫ Mais antigo e mais amplamente usado. ▫ Prolixo e pouco legível para o ser humano.

• N3 (Notation 3) [Berners-Lee 1998] ▫ Mais expressivo que RDF/XML.

• Turtle [Beckett 2007] ▫ Subconjunto de N3.

• N-Triples

▫ Subconjunto de N3 e Turtle ▫ Não possui alguns atalhos dos outros formatos como recursos aninhados e URIs compactas  Termina ficando prolixo, mas simples para fazer parse.

• RDFa

▫ RDF embutido em HTML

• JSON

38

Prefixos de namespaces Sem prefixo http://dbpedia.org/resource/Leipzig http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#label "Leipzig"@de .

Com prefixo @prefix dbp:<http://dbpedia.org/resource/> @prefix rdfs:<http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#> dbp:Leipzig

rdfs:label

"Leipzig"@de .

39

Sintaxe Turtle : Atalhos http://dbpedia.org/resource/Leipzig http://dbpedia.org/property/hasMayor http://dbpedia.org/resource/Burkhard_Jung ; http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#label "Leipzig"@de ; http://www.w3.org/2003/01/geo/wgs84_pos#lat "51.333332"^^xsd:float ; http://www.w3.org/2003/01/geo/wgs84_pos#lon "12.383333"^^xsd:float .

Atalhos para prefixos de namespace: @prefix @prefix @prefix @prefix @prefix

rdf:<http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#> . rdfs:<http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#> . dbp:<http://dbpedia.org/resource/> . dbpp:<http://dbpedia.org/property/> . geo:<http://www.w3.org/2003/01/geo/wgs84_pos#> .

dbp:Leipzig dbpp:hasMayor rdfs:label geo:lat geo:lon

dbp:Burkhard_Jung ; "Leipzig"@de ; "51.333332"^^xsd:float ; "12.383333"^^xsd:float .

40

RDF/JSON ▫ JSON = JavaScript Object Notation ▫ Formato compacto para troca de dado entre aplicações ▫ Documentos JSON são códigos JavaScript válidos ▫ Redução de overhead no parsing e serialização comparado ao XML

{ "S" : { "P" : [ O ] } }

41

Exemplo JSON {

"http://dbpedia.org/resource/Leipzig" : { "http://dbpedia.org/property/hasMayor": [ { "type":"uri", "value":"http://dbpedia.org/resource/Burkhard_Jung" } ], "http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#label": [ { "type":"literal", "value":"Leipzig", "lang":"en" } ] , "http://www.w3.org/2003/01/geo/wgs84_pos#lat": [ { "type":"literal", "value":"51.3333", "datatype":"http://www.w3.org/2001/XMLSchema#float" } ] "http://www.w3.org/2003/01/geo/wgs84_pos#lon": % [ { "type":"literal", "value":"12.3833", "datatype":"http://www.w3.org/2001/XMLSchema#float" } ] } }

42

Sintaxe RDFa • RDFa = Resource Description Framework – in – attributes;

• Incorporação de RDF no XHTML; • Maior overhead que outras serializações devido à incorporação no HTML; • Menos legível.

43

Exemplo RDFa <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML+RDFa 1.0//EN" "http://www.w3.org/MarkUp/DTD/xhtml-rdfa-1.dtd"> <html version="XHTML+RDFa 1.0" xml:lang="en" xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#" xmlns:rdfs="http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#" xmlns:dbpp="http://dbpedia.org/property/" xmlns:geo="http://www.w3.org/2003/01/geo/wgs84_pos#"> <head><title>Leipzig</title></head> <body about="http://dbpedia.org/resource/Leipzig"> <h1 property="rdfs:label" xml:lang="de">Leipzig</h1> <p>Leipzig is a city in Germany. Leipzig's mayor is <a href="Burkhard_Jung" rel="dbpp:hasMayor">Burkhard Jung</a>. It is located at latitude <span property="geo:lat" datatype="xsd:float">51.3333</span> and longitude <span property="geo:lon" datatype="xsd:float">12.3833</span>.</p> </body> </html>

44

Convertendo BD Relacional em RDF

Fonte: Consuming Linked Data Tutorial â&#x20AC;&#x201C; WWW Conference 2010

45

Grafo RDF correspondente

Fonte: Consuming Linked Data Tutorial â&#x20AC;&#x201C; WWW Conference 2010

46

Vinculando com Revyu.com

Fonte: Consuming Linked Data Tutorial â&#x20AC;&#x201C; WWW Conference 2010

47

Vocabulรกrios

48

Vocabulários • Esquema do RDF; • Define os termos (classes e propriedades); • Tipicamente RDFS ou família OWL.

Vocabulários comuns • FOAF (Friend-of-a-Friend) para descrição de pessoas e suas redes sociais.

• SIOC (Semantically-Interlinked Online Communities) para descrição de forums e blogs.

• SKOS (Simple Knowledge Organization System) para representação de taxonomias de tópicos.

• DC (Dublin Core) • VoiD (Vocabulary of Interlinked Datasets) para expressar metadados gerais sobre datasets.

• Organization Ontology para descrever estrutura de organizações.

• GoodRelations para descrição de produtos e entidades de negócio.

• Music Ontology para artistas, álbuns, e shows.

• Review Vocabulary termos para representação de opiniões.

Uso de vocabulรกrios comuns

4th Linked Data on the Web Workshop (LDOW 2011).

51

Vocabulários: Friend-of-a-Friend (FOAF) define classes e propriedades para representar informação sobre pessoas e seus relacionamentos

Soeren rdf:type foaf:Person .

Soeren foaf:currentProject http://OntoWiki.net .

Soeren foaf:homepage http://aksw.org/Soeren .

Soeren foaf:knows http://sembase.at/Tassilo .

Soeren foaf:sha1 09ac456515dee .

52

The Linked Open Data Project

53

Projeto Linking Open Data • Esforço espontâneo e voluntário da comunidade iniciado em janeiro de 2007.

• Objetivo principal: ▫ Desenvolver Linked Data a partir da identificação de dados existentes sob licença livre e convertê-los para RDF de acordo com os princípios do Linked Data.

Linked Open Data cloud

2007

54

2008 20082008 2009 2008

2010 2009

Dados Ligados na Web: Setembro 2011 User Generated Content Media

Government Publications

CrossDomain

Geographic

Mais de 31 bilhĂľes de triplas RDF Mais de 504 milhĂľes de links RDF entre fontes de dados

Life Sciences

56

Conjunto de dados Um conjunto de dados ĂŠ um conjunto de triplas RDF publicadas, mantidas ou agregadas por um Ăşnico provedor

57

Conjunto de Links • Um link RDF é uma tripla RDF cujos sujeito e objeto estão descritos em diferentes conjuntos de dados • Um linkset é uma coleção de links RDF entre dois conjuntos de dados

58

LOD cloud stats

Distribuição das triplas

Distribuição dos links

http://lod-cloud.net/state/

59

LOD – Outubro de 2010 • • • •

207 conjuntos de dados Mais de 28 bilhões de triplas RDF Aproximadamente 395 milhões de links RDF Vários domínios

60

NĂşmero de Triplas

4th Linked Data on the Web Workshop (LDOW 2011).

61

Crescimento por domĂ­nio

4th Linked Data on the Web Workshop (LDOW 2011).

62

Descrição de Conjunto de dados- VoID • • • • •

Meta dados do conjunto de dados em geral Meta dados de acesso Meta dados estruturais Descrição de linksets http://www.w3.org/TR/void/

63

SPARQL â&#x20AC;&#x201C; Consultando Linked Data

64

Protocolo e Linguagem SPARQL ▫ SPARQL Protocol and RDF Query Language;

▫ Linguagem de consulta de alto nível para recuperação de informações contidas em grafos RDF; ▫ Protocolo usado para enviar consultas e recuperar resultados através do protocolo HTTP; ▫ Fontes Linked Data tipicamente fornecem um SPARQL Endpoint que é um serviço Web com suporte ao protocolo SPARQL.

65

Exemplo: Pessoas e seus nomes PREFIX ex: <http://inria.fr/schema#> SELECT ?person ?name WHERE { ?person rdf:type ex:Person ?person ex:name ?name .

}

66

Exemplo - Resultado <?xml version="1.0"?> <sparql xmlns="http://www.w3.org/2005/sparql-results#" > <head> <variable name="person"/> <variable name="name"/> </head> <results ordered="false" distinct="false"> <result> <binding name="person"> <uri>http://inria.fr/schema#fg</uri> </binding> <binding name="name"> <literal>gandon</literal> </binding> </result> <result> ...

67

Exemplo: Pessoas com pelo menos 18 anos PREFIX ex: <http://inria.fr/schema#> SELECT ?person ?name WHERE { ?person rdf:type ex:Person ?person ex:name ?name . ?person ex:age ?age .

FILTER (?age > 17) }

68

Exemplo: Recuperar a idade, se disponĂ­vel PREFIX ex: <http://inria.fr/schema#> SELECT ?person ?name ?age WHERE { ?person rdf:type ex:Person ?person ex:name ?name .

OPTIONAL { ?person ex:age ?age } }

69

Exemplo: Adultos implícitos e explícitos PREFIX ex: <http://inria.fr/schema#> SELECT ?name WHERE { ?person ex:name ?name . { { ?person rdf:type ex:Adult} UNION { ?person ex:age ?age FILTER (?age > 17) } } }

70

Exemplo: Resultados 21 a 40 ordenados por nome PREFIX ex: <http://inria.fr/schema#> SELECT ?person ?name WHERE { ?person rdf:type ex:Person ?person ex:name ?name . } ORDER BY ?name LIMIT 20 OFFSET 20

Armazenamento de dados no Modelo RDF

Estratégias de Armazenamento • In-memory ▫ Armazenamento do grafo RDF na memória principal. ▫ Exemplos: Jena, Sesame

• Native (RDF Store) ▫ Solução própria para armazenamento de grafos RDF. ▫ Exemplos: Jena TDB , Sesame RDF Repository, Virtuoso RDF Triple Store, OWLIM

• Non-native ▫ Usam bancos de dados de terceiros. ▫ Exemplos: Jena SDB, Sesame PgSQL/MySQL Repository, Virtuoso, ARQ

Triple ou Quad Store?

• Normalmente Triple Stores são de fato Quad Stores pois suportam Named Graphs.

• Named Graph é simplesmente uma coleção de triplas RDF nomeada por uma URI que identifica o grafo. ▫ Usado para manter a proveniência dos dados RDF.

OpenLink Virtuoso RDF Triple Store • Native RDF Store.

• Licença: Open source e proprietária.

• Servidor web e endpoint SPARQL. • Suporta bilhões de triplas.

• Usado para armazenamento de DBpedia, data.gov, etc.

AllegroGraph • Alto desempenho ▫ Suporte a bilhões de triplas com bom desempenho.

• • • • • •

Uso eficiente de memória.

Suporta SPARQL, RDFS++ e Prolog reasoning.

Tipos geo-espaciais e temporais nativos.

Reasoning Geospatial e Temporal eficientes.

Suporte a análise de redes sociais.

Gerenciador de armazenamento em nuvem (Amazon EC2)

OWLIM

(http://www.ontotext.com/owlim)

• • • •

RDF Store (Native) proprietária.

Implementado em Java.

Compatível com Sesame e Jena.

Suporte a reasoning robusto e transparente (RDFS, OWL Horst and OWL 2 RL).

• Alta escalabilidade e excelente desempenho comparado a outras alternativas.

• Extensões geo-espaciais eficientes.

• Versões: ▫ OWLIM-Lite – gratuito para qualquer uso.  Suporta dezenas de milhões de triplas.

▫ OWLIM-SE – gratuito para pesquisa e avaliação.  Suporta dezenas de bilhões de triplas.

▫ OWLIM-Enterprise – comercial.  Replication Cluster com balanceamento de carga e recuperação de falhas.

RDF Benchmarks http://www.w3.org/wiki/RdfStoreBenchmarking

• Comparam a performance de sistemas de armazenamento que expõem SPARQL Endpoints, sejam RDF Stores ou não.

• Berlin SPARQL Benchmark (BSBM) ▫ http://www4.wiwiss.fu-berlin.de/bizer/BerlinSPARQLBenchmark/

• Lehigh University Benchmark (LUBM) ▫ http://swat.cse.lehigh.edu/projects/lubm/

• SP²Bench SPARQL Performance Benchmark (SP2B) ▫ http://dbis.informatik.uni-freiburg.de/index.php?project=SP2B

Publicação de Linked Data

Publicação de Linked Data • Publicar Linked Data: usar os princípios e melhores práticas de Linked Data para disponibilizar os dados na Web. • Requisitos mínimos: ▫ Fornecer URIs dereferenciáveis para cada entidade. ▫ Criar links RDF para outras fontes de dados.

• Desejável: ▫ Disponibilização de SPARQL Endpoints e dumps dos dados.

Interface Linked Data • Tratar requisições de URIs. • Dereferenciar URIs. • Tratar dos redirecionamentos 303 requeridos pela arquitetura Web. • Negociação de conteúdo entre descrições de um mesmo recurso em diferentes formatos. http://dblp.l3s.de/d2r/resource/authors/Marco_A._Casanova http://dblp.l3s.de/d2r/page/authors/Marco_A._Casanova http://dblp.l3s.de/d2r/data/authors/Marco_A._Casanova

Publicação de dados de fontes RDF como Linked Data • Fontes de dados que adotam o modelo RDF são normalmente armazenadas em arquivo RDF ou RDF Store.

Publicação de arquivos RDF como Linked Data • Simples • Usado para arquivos pequenos • RDF/XML ▫ Formato de serialização mais antigo e usado para publicação de Linked Data.

Arquivo RDF no formato Turtle @prefix @prefix @prefix @prefix @prefix

rdfs: owl: foaf: dc: :

<http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#> . <http://www.w3.org/2002/07/owl#> . <http://xmlns.com/foaf/0.1/> . <http://purl.org/dc/elements/1.1/> . <http://lia.ufc.br/~regispires/researchers.rdf#> .

# The <> (the empty URI) means "this document". <> a foaf:Document ; dc:title "Researchers file" . :ufc a foaf:name :vania a foaf:name foaf:Organization owl:sameAs

foaf:Organization ; "Universidade Federal do Ceará" .

foaf:Person ; "Vânia Maria Ponte Vidal" ; :ufc ; <http://dblp.l3s.de/d2r/resource/V%C3%A2nia_Maria_Ponte_Vidal> .

Conversão de Turtle para RDF/XML • Conversores on-line: ▫ Babel  http://simile.mit.edu/babel

▫ RDFConverter  http://www.mindswap.org/2002/rdfconvert/

Arquivo RDF no formato RDF/XML <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <rdf:RDF xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#" xmlns:rdfs="http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#" xmlns:owl="http://www.w3.org/2002/07/owl#" xmlns:foaf="http://xmlns.com/foaf/0.1/" xmlns:dc="http://purl.org/dc/elements/1.1/" xmlns="http://lia.ufc.br/~regispires/researchers.rdf#"> <rdf:Description rdf:about=""> <rdf:type rdf:resource="http://xmlns.com/foaf/0.1/Document"/> <dc:title>Researchers file</dc:title> </rdf:Description> <rdf:Description rdf:about="http://lia.ufc.br/~regispires/researchers.rdf#ufc"> <rdf:type rdf:resource="http://xmlns.com/foaf/0.1/Organization"/> <foaf:name>Universidade Federal do Ceará</foaf:name> </rdf:Description> <rdf:Description rdf:about="http://lia.ufc.br/~regispires/researchers.rdf#vania"> <rdf:type rdf:resource="http://xmlns.com/foaf/0.1/Person"/> <foaf:name>Vânia Maria Ponte Vidal</foaf:name> <foaf:Organization rdf:resource="http://lia.ufc.br/~regispires/researchers.rdf#ufc"/> <owl:sameAs rdf:resource="http://dblp.l3s.de/d2r/resource/V%C3%A2nia_Maria_Ponte_Vidal"/> </rdf:Description> </rdf:RDF>

Interface Linked Data • Disponibilização de um arquivo RDF/XML: ▫ Possibilita o dereferenciamento de URIs ▫ Uso de RDF Links

• Não resolve: ▫ Redirecionamentos 303 e a negociação de conteúdo.

• Fornecimento de interface Linked Data através do serviço Pubby (http://www4.wiwiss.fuberlin.de/pubby/)

RDFa: RDF embutido em documento Web • Textos e links legíveis ao ser humano coexistindo com dados que poderão ser processados pelas máquinas.

• Alterações centralizadas em um único documento.

Publicação de dados de RDF Store como Linked Data • Tipicamente envolve: ▫ Disponibilização de interface Linked Data ▫ SPARQL Endpoint

• Servidor Joseki ou Fuseki pode ser usado como SPARQL Endpoint de uma RDF Store.

• Pubby pode prover a interface Linked Data. ▫ Realiza consulta SPARQL usando o comando DESCRIBE para obtenção do resultado em formato RDF.

Publicação de dados de fontes não RDF como Linked Data • Dados publicados devem estar no modelo RDF ou ser convertidos para ele.

• Abordagens para lidar com dados não RDF: ▫ Processo de Conversão (abordagem materializada)  Gerar RDF através de algum conversor  Triplify, D2R, Babel (PUC Rio), StdTrip (PUC Rio)

▫ Fornecer uma visão RDF (abordagem virtual)  Acesso a dados que não estão no modelo RDF através de um RDF Wrapper  Conversão dinâmica baseada em mapeamentos estabelecidos entre o modelo nativo e o modelo RDF.

RDB-to-RDF Wrappers • Criam visões RDF a partir de mapeamentos entre as estruturas relacionais e os grafos RDF. ▫ Triplify ▫ Plataforma D2RQ ▫ Virtuoso RDF Views

RDB-to-RDF Wrappers • Triplify ▫ Converte os resultados de consultas SQL em RDF, JSON e Linked Data. ▫ 3 bilhões de triplas do dataset LinkedGeoData foram geradas pelo Triplify.

RDB-to-RDF Wrappers • Triplify ▫ Simples. Menos de 500 linhas de código. ▫ Na maioria das aplicações Web apenas um pequeno número de consultas (3 a 7) é suficiente para extrair as informações relevantes. ▫ Já possui configurações prontas para triplificar dados de várias aplicações Web populares (WordPress, Drupal, Joomla!, OSCommerce, phpBB, Gallery, etc.).

Figura: http://triplify.org/About

RDB-to-RDF Wrappers • Plataforma D2RQ ▫ Fornece a infra-estrutura necessária para acessar bancos de dados relacionais como grafos RDF virtuais.

• Componentes ▫ Linguagem de mapeamento D2RQ ▫ Mecanismo D2RQ ▫ Servidor D2R

RDB-to-RDF Wrappers â&#x20AC;¢ Plataforma D2RQ - Arquitetura

RDB-to-RDF Wrappers • Virtuoso RDF Views ▫ Mapeia dados relacionais em RDF de forma dinâmica. ▫ Os mapeamentos são escritos em uma linguagem declarativa.

RDB2RDF • Grupo de trabalho do W3C criado em 2009.

• Definição da linguagem R2RML ▫ R2RML: RDB to RDF Mapping Language ▫ Mapeamento de dados e esquemas relacionais para RDF ▫ Tende a substituir as soluções de mapeamento já existentes.

• Direct Mapping of Relational Data to RDF ▫ http://www.w3.org/TR/rdb-direct-mapping/ ▫ A partir de um banco de dados relacional, ele gera um grafo RDF (direct graph). ▫ Define uma transformação simples, servindo de base para transformações mais complexas. ▫ Provê um comportamento padrão para R2RML.

Melhores práticas para publicação de Linked Data • Selecionar URIs adequadas ▫ Evitar URIs contendo algum detalhe de implementação ou do ambiente em que estão publicadas ▫ URIs relacionadas a um mesmo recurso  http://dblp.l3s.de/d2r/resource/V%C3%A2nia_Maria_Ponte_Vidal  http://dblp.l3s.de/d2r/page/V%C3%A2nia_Maria_Ponte_Vidal  http://dblp.l3s.de/d2r/data/V%C3%A2nia_Maria_Ponte_Vidal

Melhores práticas para publicação de Linked Data • Usar URIs dereferenciáveis.

• Utilizar URIs estáveis.

• Criar links para outras fontes de dados

Melhores práticas para publicação de Linked Data • Publicação de Metadados ▫ Facilita a seleção dos dados relevantes. ▫ Devem ser fornecidos metadados sobre proveniência e licenciamento dos dados. ▫ Também é recomendável a disponibilização de metadados sobre a fonte de dados.

Suporte a Metadados Visualização de dados sobre um gene providos pelo Pubby.

Inclui metadados de proveniência.

Triplify, Pubby e D2R Server possuem suporte para metadados.

Fonte: Integrating Provenance into the Web of Data Olaf Hartig and Jun Zhao

Metadados de Licenciamento e Proveniência • Somente 18 (9,05 %) das 207 fontes de dados fornecem informação de licença machinereadable.

• Somente 50 (25.25 %) das fontes de dados fornecem informação de proveniência machine-readable.

Melhores práticas para publicação de Linked Data • Usar termos de vocabulários amplamente usados. ▫ Objetivo: facilitar o processamento de Linked Data pelas aplicações clientes

• Novos termos só devem ser definidos se não forem encontrados em vocabulários já existentes

Melhores práticas para publicação de Linked Data • Estabelecer relações entre os termos de vocabulários proprietários para termos de outros vocabulários. ▫ Uso das propriedades owl:equivalentClass, owl:equivalentProperty, rdfs:subClassOf, rdfs:subPropertyOf.

Mapeamentos de Vocabulários • Somente 9 (7,32%) de 123 fontes de dados que usam termos proprietários fornecem mapeamentos de termos para outros vocabulários.

• Exemplo: <http://xmlns.com/foaf/0.1/Person> owl:equivalentClass <http://dbpedia.org/ontology/Person> .

Melhores práticas para publicação de Linked Data • Explicitar formas de acesso adicional aos dados ▫ SPARQL endpoints e RDF dumps.

Validação dos dados publicados como Linked Data • É necessário garantir que os dados realmente estão de acordo com os princípios e melhores práticas de Linked Data.

• Ferramentas ▫ ▫ ▫ ▫ ▫ ▫

W3C Validation Service Eyeball cURL Vapour Sindice Web Data Inspector Navegadores RDF

Consumo de Linked Data

Consumo de Linked Data • Ponto de partida ▫ URIs ▫ Palavras-chave ▫ Consultas SPARQL

• Tipos de Aplicações que consomem Linked Data ▫ Aplicações genéricas ▫ Aplicações de domínio específico

Aplicações genéricas para consumo de Linked Data • Navegadores RDF • Mecanismos de Busca Linked Data • Outras aplicações genéricas

Navegadores Linked Data 

Permitem a navegação entre fontes de dados seguindo links expressos como triplas RDF.     

 

LOD Browser Switch Explorator Disco Hiperdata Browser Marbles Tabulator LinkSailor Graphite RDF Browser

Disco

Tabulator

Marbles ď ˝

Pontos coloridos correlacionam a origem dos dados com uma lista de fontes de dados.

Mecanismos de busca • Rastreiam a Web seguindo links RDF e possibilitam consultas sobre dados agregados. ▫ ▫ ▫ ▫

Sindice Sig.ma VisiNav Watson

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Outras aplicações genéricas • sameAs ▫ Serviço online de coreferenciamento ▫ Encontrar URIs de diferentes fontes de dados que representam um mesmo conceito

• LDSpider ▫ Segue links para obter dados e os armazena em arquivo RDF ou em RDF Store através de SPARQL Update.

Aplicações de domínio específico para consumo de Linked Data • Linked Data Mashups

Aplicações de domínio específico 

BBC Programmes e BBC Music

Revyu 

Avaliação / Classificação

DBPedia Mobile

• Exibe informações de diversas fontes (DBPedia, Revyu, Flickr), baseado na localização do usuário obtida por GPS.

APIs para manipulação de Linked Data • • • • •

Sesame Jena Named Graphs API for Jena (NG4J) Semantic Web Client Library (SWClLib) ARQ2

Limitações e Desafios

Limitações e Desafios • Interfaces com o usuário precárias • Desempenho insatisfatório em consultas sobre múltiplas fontes de dados.

• Instabilidade no acesso a fontes.

• Verificação da qualidade dos dados publicados.

• Tornar mais transparente a integração de dados entre múltiplas fontes.

• RDF Links quebrados.

• Descoberta de fontes de dados relevantes e confiáveis.

• Privacidade dos dados e restrições sobre eles.

• Explicitar os direitos de cópia e reprodução sobre os dados.

Limitações e Desafios • Mapeamento entre os vocabulários existentes.

• Manutenção de dados para evitar acesso a informações que não estejam mais disponíveis.

• Detecção de inconsistências.

ConclusĂŁo

Conclusão   

Potencial de revolucionar como os dados são acessados e usados.

Sucesso de mashups, mas dificuldade para usar muitas fontes de dados heterogêneas.

Linked Data permitem que aplicações usem fontes de dados sem limites através de mecanismos de acesso padronizados. 

A intenção é aproveitar todo o potencial da Web

ConclusĂŁo

Slide from Tim Berners-Lee's TED talk in Feb 09

Referências • Berners-Lee, T. (2006). Linked Data – Design Issues. http://www.w3.org/DesignIssues/LinkedData.html.

• Bizer, C., Heath, T., and Berners-Lee, T. (2009). Linked Data - The Story So Far. Int. J. Semantic Web Inf. Syst., 5(3):1–22. Disponível em: http://tomheath.com/papers/bizer-heath-berners-leeijswis-linked-data.pdf • Bizer, C., Cyganiak, R., and Heath, T. (2007). How to Publish Linked Data on the Web. http://www4.wiwiss.fuberlin.de/bizer/pub/LinkedDataTutorial/.

• Heath, T. and Bizer, C. (2011). Linked Data: Evolving the Web into a Global Data Space. Morgan & Claypool.

• Langegger, A. (2010). A Flexible Architecture for Virtual Information Integration based on Semantic Web Concepts. PhD thesis, J. Kepler University Linz.

• Linking Open Data Project Wiki. Disponível em: http://esw.w3.org/topic/SweoIG/TaskForces/CommunityProjects/LinkingOpenData • Intro Slides. 4th Linked Data on the Web Workshop (LDOW 2011).

• Introduction to Linked Data Slides. Consuming Linked Data Tutorial. (LDOW 2010) • Prud’hommeaux, E. and Seaborne, A. (2008). SPARQL Query Language for RDF. http://www.w3.org/TR/rdf-sparql-query/.

• Clark, K. G., Feigenbaum, L., and Torres, E. (2008). SPARQL Protocol for RDF. http://www.w3.org/TR/rdf-sparql-protocol/.

Obrigado!

Dúvidas, sugestões, comentários?

http://groups.google.com/group/linked-data