Linked Data: Construindo um Espaço de Dados Global na Web

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.

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
Pictures
The Long Tail - Chris
Encyclopedia
Anderson (Wired, Oct. ´04)
News adaptado para domínios de
Video informação
Popularidade

Calendar

Requirements-
EngineeringTalent
Special interest
management communities Itinerary of Gene
King George sequences
…
… … …
Tipos de
conteúdo
atualmente
com suporte Tipos de conteúdo com pouco (ou inexistente) suporte

10

APIs proprietárias 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:

HTML
Search engine HTML
RDF
RDF
Web Web
server server

DB DB
creches.rj.br imoveis.rj.br
Tem tudo sobre creches Sabe tudo sobre ofertas de
no Rio 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.fu-
berlin.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 Web de Dados
Navegadores HTML Navegadores RDF
Links HTML conectando Links RDF interligando dados
documentos
Mecanismo de identificação - URIs Mecanismo de identificação – URIs
Mecanismo de acesso – HTTP Mecanismo de acesso – HTTP
Formato de conteúdo – HTML Modelo de dados – RDF
– Linguagem de consulta – SPARQL

21

Da Web de documentos para a
Web Semântica

Semantic Web
(Visão 1998, começando???)
Data Web (since 2006) • Raciocínio
• Dereferenciamento URI • Lógica, Regras
• Integração de dados • Confiança
• Serialização RDF
Social Web (since 2003)
• Folksonomies/Tagging
• Reputação
• Grupos, relacionamentos
Web (since 1992)
• HTTP
• HTML/CSS/JavaScript

22

Web de Dados x Semantic Web

Linked data em poucas palavras
1. Usa Modelo de dados RDF
starts 17.11.2011
organizes
W3C W3C.br 2011
takesPlaceIn Rio de Janeiro
2. É serializado em triplas:
W3C organizes W3C.br-2011
W3C.br-2011 starts “20111117”^^xsd:date
W3C.br-2011 takesPlaceAt Rio de Janeiro

3. Usa negociação de conteúdo

24

Padrões 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 identifica o recurso session for dereferencing a URI identifying a non-information
complete example of a HTTP 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
URI Aliases informação com uma representação HTML que descreve a Rússia)
(recurso de

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
isPresidentOf
•Dilma Roussef Brasil

Sujeito Predicado 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
longitude Rio de • hasAreaCode
22.54 021
Janeiro

latitude locatedIn
43.12 hasMayor
isMayorOf Rio de
Eduardo Paes Janeiro
born locatedIn
1969-11-14 isMemberOf
Brazil
PMDB

browser dereferences this URI over the Web, asking for con
32
displays the retrieved information (click here to have Disco
that he is based near Berlin, using the DBpedia URI http://d
Link for the non-information resource Berlin. As the surfer is inte
RDF
dereference this URI by clicking on it. The browser now der
application/rdf+xml .

35

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

dbp:Leipzig
dbpp:hasMayor dbp:Burkhard_Jung ;
rdfs:label "Leipzig"@de ;
geo:lat "51.333332"^^xsd:float ;
geo:lon "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 – WWW Conference 2010

45

Grafo RDF correspondente


46

Vinculando com Revyu.com


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 vocabulários 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 2008
2008 2010
2009
2008 2009
2008

54

Dados Ligados na Web: Setembro 2011
User Generated
Content
Media

Government

Publications

Cross-
Domain

Geographic Life Sciences

Mais de 31 bilhões de triplas RDF
Mais de 504 milhões de links RDF entre fontes de dados

56

Conjunto de dados
Um conjunto de dados é um conjunto de
triplas RDF publicadas, mantidas ou agregadas
por um único 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

Número de Triplas


61

Crescimento por domínio


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 – 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

WHERE {
?person ex:age ?age .
FILTER (?age > 17)
}

68

Exemplo: Recuperar a idade, se
disponível

SELECT ?person ?name ?age
WHERE {
OPTIONAL { ?person ex:age ?age }
}

69

Exemplo: Adultos implícitos e
explícitos
SELECT ?name
WHERE {
{
{ ?person rdf:type ex:Adult}
UNION
{ ?person ex:age ?age
FILTER (?age > 17) }
}
}

70

Exemplo: Resultados 21 a 40
ordenados por nome

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

# The <> (the empty URI) means "this document".
<> a foaf:Document ;
dc:title "Researchers file" .

:ufc
a foaf:Organization ;
foaf:name "Universidade Federal do Ceará" .

:vania
a foaf:Person ;
foaf:name "Vânia Maria Ponte Vidal" ;
foaf:Organization :ufc ;
owl:sameAs <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.fu-
berlin.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
• 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

Linked Data
• Usar URIs dereferenciáveis.
• Utilizar URIs estáveis.
• Criar links para outras fontes de dados

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

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

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> .

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
• 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

Marbles
 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

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
• 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.

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

Conclusão

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-lee-
ijswis-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

Linked Data: Construindo um Espaço de Dados Global na Web

Recomendados

Recomendados

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados

Mais procurados (20)

Destaque

Destaque (20)

Semelhante a Linked Data: Construindo um Espaço de Dados Global na Web

Semelhante a Linked Data: Construindo um Espaço de Dados Global na Web (20)

Mais de Regis Magalhães

Mais de Regis Magalhães (17)

Linked Data: Construindo um Espaço de Dados Global na Web