Pubblicare Linked Open Data, lezione 1

Contesto e intro
Christian Morbidoni
morbidoni@spaziodati.eu

smart data now.
giovedì 29 marzo 12

Open Information vs Open Data smart data now.

Data

Data Data

2


I dati hanno meno valore
quando sono isolati

smart data now.

Web of Documents smart data now.

Hyperlinks

For humans

For machines
X

4


Web of Data smart data now.

Hyperlinks

For humans

related-to author-of same-as located-in
same as agrees cites explains
For machines
works-for
cites Semantic Links

RDF Data RDF Data RDF Data RDF Data

5


Buzzword: Global Data Space smart data now.

6



Institutions

6



Companies
Institutions

6



Companies
Institutions

Geo-spatial
services

6



Companies
Institutions

Geo-spatial
services

Libraries

6



Companies
Institutions

Geo-spatial
services

Libraries

Citizens

6


Pubblicare Linked Data
sul Web
Christian Morbidoni

smart data now.

Che cos’è Linked Data smart data now.

• Una serie di “best practices” per pubblicare dati
strutturati e interconnessi sul Web
• 4 Principi base:
• Use URIs as names for things.
• Use HTTP URIs, so that people can look up those names.
• When someone looks up a URI, provide useful information,
using the standards (RDF, SPARQL).
• Include links to other URIs, so that they can discover more
things.

• L’idea è usare la stessa infrastruttura del Web (of
documents) per costruire il Web of Data

8


Dereferenciable URLs smart data now.

• Best practice: evitare l’uso di URN e “non HTTP” URLs
• LD si basa su un unico protocollo (HTTP) per la risoluzione delle risorse
• I dati “parlano” di entità del mondo reale, non solo di risorse web
• Information resource: un documento che “descrive” o “rappresenta” una
risorsa
• Non-information resource: una entità del mondo reale, non-digitale
• Esempio:
• Mario Monti è una real-world resource (non-information resource)
• http://it.wikipedia.org/wiki/Mario_Monti è uno dei possibili documenti che
descrivono la risorsa (information resource)

9


Dereferenciable URLs smart data now.

• Documenti e real-world resources devono avere URL diverse
• Non devono essere confuse tra loro
• Più rappresentazioni digitali della stessa real-world resources devono essere possibili
• HTML per gli umani
• RDF per i software “semantici”
• Plain XML, JSON, TXT, etc. per i software “non semantici” ?

• Content negotiation
• RFC 2616, http://www.w3.org/Protocols/rfc2616/rfc2616-sec12.html
• Meccanismo standard HTTP per fornire diverse rappresentazioni della stessa risorsa in
risposta a diverse richieste
• Due strategie possibili (http://www.w3.org/TR/cooluris/)
• 303 redirect
• Hash URLs

10


303 redirect + content negotiation smart data now.

11


303 redirect + content negotiation smart data now.

GET /id/alice HTTP/1.1
Host: example.com
Accept: text/html;q=0.5, application/rdf+xml

1
2

HTTP/1.1 303 See Other
Location: http://example.com/data/alice

Client Server

GET /data/alice HTTP/1.1
HTTP/1.1 200 OK
Host: example.com
Content-Type: application/rdf+xml
<http://www.example.com/id/alice>
a foaf:Person;
foaf:name "Alice";
3
foaf:mbox <mailto:alice@example.com>;
... 4

12

303 redirect to generic doc smart data now.

13


303 redirect to generic doc smart data now.

Variane da usare solo nel
caso i due documenti siano
equivalenti dal punto di vista
del contenuto. (http://
www.w3.org/TR/cooluris)
Scarsa utilità pratica (?)

13


Alternative (?):
“plain” content negotiation
smart data now.

GET /id/alice HTTP/1.1
Host: example.com

1

Client Server

HTTP/1.1 200 OK
Content-Location: http://example.com/data/alice
2
<http://www.example.com/id/alice>
a foaf:Person;
foaf:name "Alice";
...

• Blog post e discussione (2010): http://blog.iandavis.com/2010/11/07/a-guide-to-
publishing-linked-data-without-redirects/
• Non possibile se le URI provengono da diversi host
• 303 redirect è lo standard “de facto”, ma questo approccio è condiviso da molti
• C’è una lunga discussione in corso su questo argomento...it’s up to you :-)
14

Hash URLs smart data now.

• L’URL fragment (#...) è ignorato dal browser, che richiede l’intero documento
• La URL http://example.com/about#alice non è direttamente dereferenziabile e
può essere utilizzata per indicare la non-information resource

15


Hash URLs smart data now.

Client requests URL: http://example.com/about#alice

GET /about HTTP/1.1
Host: example.com

1

Client skips unwanted info... Client Server

HTTP/1.1 200 OK

<http://www.example.com/about#alice> 2
a foaf:Person;
foaf:name "Alice";
...
<http://www.example.com/about#bob>
a foaf:Person;
foaf:name "Bob";
foaf:mbox <mailto:bob@example.com>;
...

16

Pros e Cons smart data now.

• Hash URL
• Contro: Richiede il dowload dell’intero documento (che potenzialmente descrive N risorse)
• Pro: Non richiede redirects
• 303 redirect
• Contro: richiede più passaggi e una opportuna conﬁgurazione del web server
• Pro: E’ più ﬂessibile. Permette di scaricare una descrizione alla volta, o più descrizioni assieme. Permette di
cambiare la policy in seguito.

• Best practice:
• 303 redirect per risorse in un (potenzialmente) largo dataset
• Hash URLs per i vocabolari/ontologie
• Se possibile mettere a disposizione anche uno SPARQL endpoint

• Soluzione ibrida ()
• http://example.com/id/alice#this > Non-Information Resource
• http://example.com/id/alice > Information Resource
17


Links http://dbpedia.org
smart data now.

http://dati.piemonte.it

…..
<http://dati.piemonte.it/id/Torino>
http://geonames.org
skos:exactMatch <http://dbpedia.org/resource/Turin> .
…..
owl:sameAs <http://sws.geonames.org/3165524> .
….
<http://dati.piemonte.it/id/Mostra-123>
dc:subject <http://rdf.freebase.com/ns/en.impressionism> .
….
rdf:type <http://sw-portal.deri.org/ontologies/swportal#City> .
….

http://freebase.com

http://sw-portal.deri.org

smart data now.


…..
http://geonames.org

Identity Links …..
….
….
….

http://freebase.com



smart data now.


…..
http://geonames.org

….
Relationship Links ….

….

http://freebase.com



smart data now.


…..
http://geonames.org

….
Relationship Links ….

Vocabulary Links ….

http://freebase.com



Descrivere un dataset smart data now.

• Così come in RDF si descrivono le risorse (es. le città, le
persone), è importante anche descrivere i dataset stessi
• Fornisce informazioni importanti agli utenti dei dati
• Consente ai motori di ricerca di indicizzare e scoprire più facilmente i dati

• Standard de facto
• VoID (Vocabulary of Interlinked Datasets)

19


VoID: example smart data now.

@prefix : <http://rdfs.org/ns/void#> .
@prefix dcterms: <http://purl.org/dc/terms/> .
@prefix foaf: <http://xmlns.com/foaf/0.1/> .
@prefix rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#> .

<#DS1> a :Dataset;
dcterms:description "Geonames dataset";
dcterms:title "Geonames";
:exampleResource <http://sws.geonames.org/3172483/about.rdf>;
foaf:homepage <http://geonames.org> .

<#myDS-DS1> a :Linkset;
:linkPredicate <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#seeAlso>;
:target <#DS1>,
<http://linkedopendata.it/datasets/grrp> .

<http://linkedopendata.it/grrp> a :Dataset;
dcterms:description "Accommodations in Piemonte. GoodRelations compliant.";
dcterms:license <http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/>;
dcterms:publisher <http://linkedopendata.it>;
dcterms:source <dati.piemonte.it>;
dcterms:subject <http://dbpedia.org/resource/Piedmont>;
dcterms:title "Strutture ricettive Piemonte - GoodRelations";
:dataDump <http://dump.linkedopendata.it/grrp>;
:exampleResource <http://data.linkedopendata.it/grrp/resource/AFFITTACAMERE_ARCOBALENO_2>;
:sparqlEndpoint <http://sparql.linkedopendata.it/grrp>;
:subset <#myDS-DS1>;
:vocabulary <http://purl.org/goodrelations/v1#>,
<http://purl.org/net7/vocab/gracc/v1#>,
<http://www.w3.org/2006/vcard/ns#>;
foaf:homepage <http://linkedopendata.it/grrp> .

20

Discovery of VoID descriptions smart data now.

• Come rendere “trovabile” la descrizione VoID di un dataset?
• Back links
• Consentono di risalire alla descrizione del dataset a partire dai dati stessi (descrizione RDF delle
risorse)
• es. <http://dbpedia.org/data/Berlin> dcterms:isPartOf :DBpedia .
• La tripla deve essere inclusa nella descrizione RDF di ogni risorsa del dataset
• Sitemap
• Sitemap è il modo standard per esporre le risorse ai web crawler
• Semantic Sitemap è una estensione per descrivere dataset linked
• Esiste un overlap tra VoID e Semantic Sitemaps, ma possono essere usati efficacemente assieme
• Workflow:
• Il client raggiunge il file robots.txt posizionato nella root (/) del dominio
• Il client cerca la riga che iniza per 'Sitemap :', che è seguita dalla URL del file sitemap.xml
• Se il file sitemap.xml sua l’estensione Semantic Sitemap, contiene l’elemento <sc:dataset> che a sua volta contiene
l’elemento <sc:datasetURI> come figlio. il suo valore è l’URL del dataset
• L’URL del dataset viene dereferenziata ottendendo la descrizione VoID del datset

21

Semantic Sitemap: example smart data now.

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<urlset
xmlns="http://www.sitemaps.org/schemas/sitemap/0.9"
xmlns:sc="http://sw.deri.org/2007/07/sitemapextension/scschema.xsd">

<sc:dataset>
<sc:datasetLabel>Big Lynx People Data Set</sc:datasetLabel>
<sc:datasetURI>http://biglynx.co.uk/datasets/people</sc:datasetURI>
<sc:linkedDataPrefix>http://biglynx.co.uk/people/</sc:linkedDataPrefix>
<sc:sampleURI>http://biglynx.co.uk/people/dave-smith</sc:sampleURI>
<sc:sampleURI>http://biglynx.co.uk/people/matt-briggs</sc:sampleURI>
<sc:sparqlEndpointLocation>http://biglynx.co.uk/sparql</
sc:sparqlEndpointLocation>
<sc:dataDumpLocation>http://biglynx.co.uk/dumps/people.rdf.gz</
sc:dataDumpLocation>
<changefreq>monthly</changefreq>
</sc:dataset>
</urlset>

22

License smart data now.

• Creative Commons deﬁnisce un vocabolario RDF per descrivere
le licenze ESEMPIO:
<http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/>
rdf:type cc:License ;
dc:title "Attribution-Share Alike 3.0 Unported" ;
dc:creator <http://creativecommons.org/> ;
cc:permits
cc:Distribution ,
cc:DerivativeWorks ,
cc:Reproduction ;
cc:requires
cc:ShareAlike ,
cc:Attribution ,
cc:Notice ;

• E’ possibile speciﬁcare la licenza per ogni descrizione RDF
aggiungendo una singola tripla
• es. <http://example.org/id/alice> cc:license <http://creativecommons.org/
licenses/by-sa/3.0/> .
23

Pattern architetturali smart data now.

from: http://linkeddatabook.com/editions/1.0

Criteri: 1) Tipologia di dati di partenza 2)Mole di dati 3)Frequanza di update dei dati

24


File RDF statici smart data now.

• Best practice: usare Hash URLs
• File: http://example.org/porjects/myproject.rdf
• Entità progetto: http://example.org/porjects/myproject.rdf#project

• Conﬁgurare il web server per servire il giusto MIME type, application/
rdf+xml

• Rendere l’RDF facilmente trovabile includendo un link nella pagina
HTML corrispondente
• <link rel="alternate" type="application/rdf+xml" href="project.rdf">

• Alternativa: includere RDFa nelle pagine HTML
25

Servire LD da un DB relazionale smart data now.

• Esistono tool ad-hoc per questo compito
• D2RQ è uno dei più usati

26


Servire LD da un triplestore smart data now.

• Non tutti i triple store hanno supporto buil-in per Linked Data

• In questi casi occorre usare un layer aggiuntivo

• Tool più utilizzati:
• Pubby, http://www4.wiwiss.fu-berlin.de/pubby/
• Linked Data API (http://code.google.com/p/linked-data-api/wiki/
Speciﬁcation) implementation
• ELDA, http://elda.googlecode.com/hg/deliver-elda/src/main/docs/index.html
• PUELIA, http://code.google.com/p/puelia-php/

27


Resource Description
Framework
(e database relazionali)
Christian Morbidoni

smart data now.

Dati distribuiti smart data now.

• Il primo requirement di RDF è quello di supportare la descrizione di dati distribuiti sul
Web
• Supponendo di voler rappresentare i seguenti dati in forma tabulare...
Come distribuirli sul Web?
ID Title Author Medium Year

1 As you like it Shakespeare Play 1599

2 Hamlet Shakespeare Play 1604

3 Othello Shakespeare Play 1603

4 Sonnet 18 Shakespeare Poem 1609

5 Astrophil and Stella Sir Phillip Sidney Poem 1590

6 Edward II Christopher Marlowe Play 1592

7 Hero and Leander Christopher Marlowe Poem 1593

8 Greensleeves Henry VII Rex Song 1525

29



• Un primo approccio potrebbe essere distribuire i dati riga per riga


server 1
3 Othello Shakespeare Play 1603
server 2
6 Edward II Christopher Marlowe Play 1592
7 Hero and Leander Christopher Marlowe Poem 1593
server 3
• Ogni serve mantiene un certo numero di risorse
• Flessibilità: facile inserire una nuova risorsa
• Rigidità: aggiungere un campo alla tabella richiede coordinazione tra tutti i server
• I server devono essere coordinati in modo che i campi corrispondano
• Requirement: serve un identiﬁcatore globale per ogni campo
30



• Un secondo approccio: colonna per colonna

Author
Shakespeare
Shakespeare
server 1 Shakespeare server 3
Title Shakespeare Medium Year
As you like it Play 1599
Sir Phillip Sidney
Hamlet Play 1604
Christopher Marlowe
Play 1603
Othello Christopher Marlowe
Poem 1609
Sonnet 18 Henry VII Rex
Poem 1590
Astrophil and Stella
Play 1592
Edward II
Poem 1593
Hero and Leander
Song 1525
Greensleeves
server 2
• Ogni server è responsabile per un “tipo” di dati
• Flessibilità: è facile estendere il modello del DB (aggiungere campi)
• Rigidità: inserire una nuova risorsa richiede la collaborazione di tutti i server

• Requirement: serve un identiﬁcatore globale per ogni risorsa
31



• Una combinazione dei due: cella per cella Title
1 As you like it
Author
2 Shakespeare Medium
server 1 server 3
4 Poem
Title
3 Othello
Year
2 1604
server 2
• Pro: Combina la ﬂessibilità dei due approcci
• ogni server può liberamente aggiungere risorse, campi e relativi valori
• Requirement:
• Servono identiﬁcatori globali sia per le risorse che per i “campi”
• RDF si basa su questo approccio

32

Triple smart data now.

• In questo modello l’unità atomica di dati è formata da tre valori:
• identiﬁcatore della riga
• nome del campo
• valore corrispondente.

• In RDF si chiama Tripla o Statement, ed è composto a:
• Soggetto - una risorsa
• Predicato - un tipo di relazione o proprietà
• Oggetto - un valore o una risorsa

33


Triple e tabelle smart data now.

• Dati tabellari: ID Title Author Medium Year

• Una tripla può essere vista come una tabella con tre campi.
Subject Predicate Object
1 has title “As you like it”
1 has author Shakespere
2 has medium Play
2 has author Shakespere
• oppure:

Subject Predicate Object
Shakespere wrote As you like it
As you like it has medium Play
Shakespere wrote Hamlet
Amlet year 1604
34


Triple e graﬁ smart data now.

• Un tripla può essere rappresentata anche così:

Shakespere wrote Hamlet

• Quando più triple si riferiscono alla stessa risorsa possono essere visualizzate
come un grafo etichettato e direzionato (directed labeled graph):

As you like it has medium Play
wrote
Shakespere
wrote
Hamlet year 1604

35


Graph merging smart data now.

• Ogni pezzo di informazione sul Semantic Web è un grafo
• Unire e aggregare informazioni è semplice ....
Hamlet year 1604
wrote
Shakespere
wrote
Macbeth
set in
Scotland
part of

UK

Macbeth has medium Play

wrote

Shakespere lived in Stratford it is in England
part of
UK

36


Graph merging smart data now.

• Unico requisito: un modo inequivocabile per stabilire quando due
nodi in graﬁ diversi sono equivalenti
Hamlet year 1604
wrote
Shakespere
wrote
Macbeth
set in
Scotland
lived in has medium
part of

Play UK
Stratford it

is in part of

England

37


URI come identificatori globali smart data now.

• Un generalizzazione dell’approccio già usato sul Web
• Le URL sono tipi particolari di URI

• Due risorse sono uguali se hanno la stessa URI

• Un Uniform Resource Identifier identifica una risorsa che può far
parte di un grafo RDF
• Non-unique Name Assumption: non è Unique è Uniform!
• Una risorsa può avere più URI

38


URI: sintassi smart data now.

• Sintassi dipendente dallo schema

<scheme>:<scheme-speciﬁc-part>
• Sintassi generica (usata da diversi schemi ma non obbligatoria)

<scheme>://<authority><path>?<query>
• Schema (obbligatorio)
• Determina la “semantica” dell’URI
• Può indicare un meccanismo di risoluzione (http, ftp, etc.)

• Authority
• Indica una autorità per il naming (es. web domain)

• Path
• Identiﬁca la risorsa all’interno dell’authority (es. a/b/c)

• Query
• Stringa interpretabile dalla risorsa stessa (es. ?user=christian)

39

URL e URN smart data now.

• Tipi di URI:
• Uniform Resource Locators (URLs)
• Specificano un protocollo per risolvere la risorsa

• Uniform Resource Names (URNs)
• Sono dei nomi ma non hanno una rappresentazione digitale vera e propria

• URL e risorse:
• Una pagina Web: http://myHomePage.it/me.htm (URL)
• Un libro: urn:isbn:1234-123443-1234343 (URN)
• Un oggetto digitale: urn:doi:10.1000/182 (URN)
• Una persona: mailto:christian.morbidoni@gmail.com (URL)

• Generalizzazione: Internationalized Resource Identifier (IRI)
Wikipedia: “is a generalization of the Uniform Resource Identifier (URI), which is in turn a
generalization of the Uniform Resource Locator (URL). While URIs are limited to a subset of the
ASCII character set, IRIs may contain characters from the Universal Character Set (Unicode/ISO
10646), including Chinese or Japanese kanji, Korean, Cyrillic characters, and so forth.”

40


Esempio di N-Triples smart data now.

<http://www.artchive.com/crucifixion.jpg>
<http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#type>
<http://www.icom.com/schema.rdf#Sculpture> .

<http://www.ibiblio.org/wm/paint/auth/pippo/>
<http://www.icom.com/schema.rdf#first_name> "Pippo"@en .

<http://www.ibiblio.org/wm/paint/auth/pippo/>
<http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#type>
<http://www.icom.com/schema.rdf#Sculptor> .

<http://www.ibiblio.org/wm/paint/auth/rodin/>
<http://www.icom.com/schema.rdf#creates>
<http://www.artchive.com/crucifixion.jpg> .

41

Turtle (superset di N-Triples) smart data now.

# See slides for RDF talk
#
# http://www.w3.org/2000/Talks/0906-xmlweb-tbl/slide6-0.html
#

@preﬁx p: <http://www.example.org/personal_details#> .
@preﬁx m: <http://www.example.org/meeting_organization#> .

<http://www.example.org/people#fred>
! p:GivenName ! "Fred";
! p:hasEmail ! ! <mailto:fred@example.com>;
! m:attending !! <http://meetings.example.com/cal#m1> .

<http://meetings.example.com/cal#m1>
! m:homePage ! ! <http://meetings.example.com/m1/hp> .

42

Stesso esempio in RDF/XML smart data now.

<rdf:RDF xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"
xmlns:m="http://www.example.org/meeting_organization#"
xmlns="http://www.example.org/people#"
xmlns:p="http://www.example.org/personal_details#">

<rdf:Description about="http://meetings.example.com/cal#m1">
<m:homePage resource="http://meetings.example.com/m1/hp"/>
</rdf:Description>

<rdf:Description about="http://www.example.org/people#fred">
<m:attending resource="http://meetings.example.com/cal#m1"/>
<p:GivenName>Fred</p:GivenName>
<p:hasEmail resource="mailto:fred@example.com"/>
</rdf:Description>
</rdf:RDF>
43

RDF/JSON smart data now.

{
"http://example.org/about" : {
"http://purl.org/dc/elements/1.1/creator" :
[ { "value" : "Anna Wilder", "type" : "literal" } ],
"http://purl.org/dc/elements/1.1/title" :
[ { "value" : "Anna's Homepage", "type" : "literal", "lang" : "en" } ] ,
"http://xmlns.com/foaf/0.1/maker" :
[ { "value" : "_:person", "type" : "bnode" } ]
} ,

"_:person" : {
"http://xmlns.com/foaf/0.1/homepage" :
[ { "value" : "http://example.org/about", "type" : "uri" } ] ,
"http://xmlns.com/foaf/0.1/made" :
[ { "value" : "http://example.org/about", "type" : "uri" } ] ,
"http://xmlns.com/foaf/0.1/name" :
[ { "value" : "Anna Wilder", "type" : "literal" } ] ,
"http://xmlns.com/foaf/0.1/firstName" :
[ { "value" : "Anna", "type" : "literal" } ] ,
"http://xmlns.com/foaf/0.1/surname" :
[ { "value" : "Wilder", "type" : "literal" } ] ,
"http://xmlns.com/foaf/0.1/depiction" :
[ { "value" : "http://example.org/pic.jpg", "type" : "uri" } ] ,
"http://xmlns.com/foaf/0.1/nick" : [
{ "type" : "literal", "value" : "wildling"} ,
{ "type" : "literal", "value" : "wilda" }
] ,
"http://xmlns.com/foaf/0.1/mbox_sha1sum" :
[ { "value" : "69e31bbcf58d432950127593e292a55975bc66fd", "type" : "literal" } ]
}
}
44


RDFa: embedding RDF into web pages smart data now.

<?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 xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"
xmlns:foaf="http://xmlns.com/foaf/0.1/"
xmlns:dc="http://purl.org/dc/elements/1.1/"
version="XHTML+RDFa 1.0" xml:lang="en">
<head>
<title>John's Home Page</title>
<base href="http://example.org/john-d/" />
<meta property="dc:creator" content="Jonathan Doe" />
<link rel="foaf:primaryTopic" href="http://example.org/john-d/#me" />
</head>
<body about="http://example.org/john-d/#me">
<h1>John's Home Page</h1>
My name is John D and I like
<a href="http://www.neubauten.org/" rel="foaf:interest"
xml:lang="de">Einstürzende Neubauten</a>.


My favorite
book is the inspiring <cite
property="dc:title">Weaving the Web</cite> by
Tim Berners-Lee


</body>
</html>

45

Named Graphs smart data now.

• L’idea alla base delle speciﬁche (http://www.w3.org/1999/02/22-
rdf-syntax-ns#) è semplice:
• Un set di triple RDF è un grafo
• Ogni grafo è identiﬁcato esso stesso da una URI
• Ampio supporto in SPARQL e nei triple-store

• Da triple a quadruple (quad-store)
• Soggetto - Predicato - Oggetto - Provenienza

46


TriG smart data now.

• Speciﬁche: http://www4.wiwiss.fu-berlin.de/bizer/TriG/#example
• Esempio: # TriG Example Document 1
# This document encodes three graphs.
@prefix rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#> .
@prefix xsd: <http://www.w3.org/2001/XMLSchema#> .
@prefix swp: <http://www.w3.org/2004/03/trix/swp-1/> .
@prefix dc: <http://purl.org/dc/elements/1.1/> .
@prefix ex: <http://www.example.org/vocabulary#> .
@prefix : <http://www.example.org/exampleDocument#> .
:G1 { :Monica ex:name "Monica Murphy" .
:Monica ex:homepage <http://www.monicamurphy.org> .
:Monica ex:email <mailto:monica@monicamurphy.org> .
:Monica ex:hasSkill ex:Management }

:G2 { :Monica rdf:type ex:Person .
:Monica ex:hasSkill ex:Programming }

:G3 { :G1 swp:assertedBy _:w1 .
_:w1 swp:authority :Chris .
_:w1 dc:date "2003-10-02"^^xsd:date .
:G2 swp:quotedBy _:w2 .
:G3 swp:assertedBy _:w2 .
_:w2 dc:date "2003-09-03"^^xsd:date .
_:w2 swp:authority :Chris .
:Chris rdf:type ex:Person .
:Chris ex:email <mailto:chris@bizer.de> }

47

RDF and tabular data: assignment smart data now.

Products
ID Model Division Product Line Manufacture Location Available

1 zx-3 Manufactoring support Paper machine Sacramento 23

2 zx-3P Manufactoring support Paper machine Sacramento 4

3 B-1430 Control Engineering Active sensor Hong Kong 100

4 DBB-12 Safety Safety Valve Cleveland 34

• Assignment: esprimere i dati in forma di RDF
• Osservazioni:
• Ogni riga identifica una risorsa diversa: servono identificatori per le risorse
• Ogni colonna esprime una proprietà di una risorsa: servono identificatori per le proprietà
• Il nome della tabella esprime una categoria di oggetti: i prodotti
• Namespace: possiamo scegliere un namespace unico per il DB:
http://manufactoringX.com/products/ (prefisso mfx:)
• Consiglio: usare la sintassi N3

48


RDB to RDF mapping smart data now.

• Specifiche W3C:
• Direct Mapping: http://www.w3.org/TR/rdb-direct-mapping/
• Definisce un metodo “standard” per mappare tabelle relazionali in triple RDF
• La struttura dell’RDF riflette esattamente quella del DB
• Il vocabolario RDF riflette esattamente le tabelle del DB

• Mapping language: R2RML: http://www.w3.org/TR/r2rml/
• Un linguaggio per specificare un mapping “custom” da un particolare DB
• Consente di scegliere un vocabolario RDF qualsiasi
• Produce un RDF più “usabile”

• Tools:
• D2RQ, http://d2rq.org/ - open-source
• Triplify, http://triplify.org - open-source
• Virtuoso, http://virtuoso.openlinksw.com/ - open-source + commercial
• .....
49


Direct Mapping: example smart data now.

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R2RML: example smart data now.

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?

51



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D2RQ everview smart data now.

Architecture

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D2RQ: example mapping smart data now.

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RDF Schema
(...alcune osservazioni)
Christian Morbidoni

smart data now.

RDFS Vocabulary smart data now.

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RDF, RDFS, Vocabulary smart data now.

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RDFS Entailments smart data now.

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Inference and data integration smart data now.

• L’inferenza gioca un ruolo importante nell’integrazione tra graﬁ
• In alcuni casi le URI non bastano...
• Esempio: come unire in modo consistente i seguenti graﬁ?
Graph 1 Graph 2

ex1:Car ex2:Motorcicle

rdf:type rdf:type rdf:type rdf:type

rdf:type rdf:type
ex2:Shadow
ex1:FiatPunto ex1:Fiat500 ex2:RX

ex1:FiatBravo
ex2:Monster

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• Utilizzando semplicemente rdfs:subClassOf possiamo creare un
modello di integrazione
Integration model

myns:Veicle

Graph 1 rdfs:SubClassOf rdfs:SubClassOf Graph 2

ex1:Car ex2:Motorcicle

rdf:type rdf:type rdf:type rdf:type

rdf:type rdf:type
ex2:Shadow
ex1:FiatPunto ex1:Fiat500 ex2:RX

ex1:FiatBravo
ex2:Monster

60



• Il modello integrato presenta gli individui in modo omogeneo:
Integrated model

myns:Veicle
rdf:type rdf:type
ex1:FiatPunto ex2:Shadow
rdf:type rdf:type

rdf:type rdf:type
ex1:FiatBravo ex2:Monster

ex1:Fiat500 ex2:RX

• L’inferenza può sembrare molto banale ...
• .. ma spesso semplici connessioni logiche sono in grado di rendere le
applicazioni sensibilmente più smart
• “A little semantics goes a long way” :-)
61


Type propagation
(rdfs:subClassOf) smart data now.

• Se RDF modella triple e graﬁ ...
• RDF Schema modella insiemi (sets)
• Un insieme è deﬁnito come una risorsa di tipo rdfs:Class
• Il costrutto per indicare un sotto-set è rdfs:subClassOf
• E’ anche il più abusato (come extends in Java :-) )

• Pattern: type propagation
:AllStartPlayer rdf:type rdfs:Class
:MajorLeaguePlayer rdf:type rdfs:Class

:AllStartPlayer rdfs:subClassOf :MajorLeaguePlayer

:Keneda rdf:type :AllStartPlayer .

INFERRED TRIPLES:

:Keneda rdf:type :MajorLeaguePlayer
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Relationship propagation
(rdfs:subPropertyOf) smart data now.

• In alcuni casi è utili parlare non solo delle classi (insiemi di istanze) ma anche
delle proprietà (relazioni) che intercorrono tra le risorse
• rdfs:subPropertyOf
:freeLancesTo rdfs:subPropertyOf :contractsTo .
• funzionamento analogo :indirectlyContractsTo
rdfs:subPropertyOf :contractsTo .
a rdfs:subClassOf :isEmployedBy rdfs:subPropertyOf :worksFor .
:contractsTo rdfs:subPropertyOf :worksFor .
• IF ?p rdfs:subPropertyOf ?q
:Goldman :isEmployedBy :TheFirm .
AND ?x ?p ?y :Spence :freeLancesTo :TheFirm .
THEN ?x ?q ?y :Long :indirectlyContractsTo :TheFirm .

INFERRED TRIPLES:

:Goldman :worksFor :theFirm
:Spencer :contractsTo :theFirm
:Long :contractsTo :theFirm
• Nota: Non ha un analogo
SECOND STEP:
nei lingugaggi di
:Spence :worksFor :theFirm
programmazione :Long :worksFor :theFirm

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rdfs:domain e rdfs:range smart data now.

• Un altro modo di parlare di una proprietà è quello di indicare come essa dovrebbe
essere usata nel contesto
• Ovvero: quali tipi di risorse unisce
• I concetti di dominio (domain) e codominio (range) vengono presi dalla matematica
• Regole di inferenza:
:contractsTo
• IF ?p rdfs:range ?a a owl:ObjectProperty ;
AND ?x ?p ?y rdfs:domain :Person ;
THEN ?y rdf:type ?a :Spencer :contractsTo :theFirm
• IF ?p rdfs:domain ?a
INFERRED TRIPLE:
AND ?x ?p ?y
:Spencer rdf:type Person
THEN ?x rdf:type ?a

• Nota: doamin e range non possono generare dati invalidi o inconsistenze
• L’approccio è quello di rendere sempre consistente il grafo applicando le regole di
inferenza

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Pattern
rdfs:domain, rdfs:range + rdfs:subClassOf smart data now.

:ITEmployee
:Daniel :developed :Talia

Inferred triples:
rdfs:subClassOf

:Daniel rdf:type :Developer
:Daniel rdf:type :ITEmployee
:developed rdfs:domain :Developer

• I pratica possiamo deﬁnire un’altra regola di inferenza:
• IF ?p rdfs:domain ?a
AND ?a rdfs:subClassOf ?b
THEN ?p rdfs:domain ?b
• L’inferenza agisce in modo “inaspettato”: dal semplice uso di una proprietà
posso dedurre la sua appartenenza a una gerarchia di classi ...

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domain e range: errori comuni smart data now.

• L’utilizzo e il signiﬁcato di rdfs:domain e rdfs:range in RDFS crea
spesso confusione
• Soprattutto a chi è abituato a pensare “Object Oriented”
(e chi non lo è ?!)
• Una comune associazione tra OOP e RDFS:
• rdfs:Class >> OOP Class
• rdfs:domain A >> dichiarazione di una variabile nella classe A
• Visione rafforzata da alcuni tool per la visualizzazione di RDF (es. Protege)
• Ma non è proprio così ....

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OOP vs. Semantic Web smart data now.

OOP Semantic Web
Class A
:foo rdfs:domain :ClassA
public static Object Foo;

rdfs:subClassOf

Class B extends A

Foo; :foo rdfs:domain :ClassB

• In OOP l’inheritance consente alle sottoclassi di ereditarele variabili
• ! In RDFS le super-classi ricevono associazioni con le risorse dalle sottoclassi !

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Consistency check? smart data now.

• ! In RDFS non esiste il concetto di consistency/validity check !

• AAA
• Anybody can say Anything about Anything

• Open World Assumption
• Non posso dedurre nuova conoscenza dalla mancanza di informazioni

• Es. se in un dataset RDF non esiste la tripla “:Pluto rdf:type :Dog”
• Non posso dedurre NOT(:Pluto rdf:type :Dog)

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:Christian rdf:type :Person .
:hasPrice rdfs:domain :Product .
:Christian :hasPrice “49.99 €” .

69




! I dati sono validi per un reasoner RDFS !

69




! I dati sono validi per un reasoner RDFS !

! Un reasoner deduce ...

:Christian rdf:type :Product .

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Interrogare dati RDF:
SPARQL
Christian Morbidoni

smart data now.

Querying RDF smart data now.

• SPARQL
• Speciﬁche: http://www.w3.org/TR/rdf-sparql-query/
• RDF Query language standard W3C
• Basato sul predecessore RDQL
• Tutorial:
http://www.cambridgesemantics.com/2008/09/sparql-by-example
• SQL-like syntax
Esempio:
! PREFIX dc: <http://purl.org/dc/elements/1.1/>
! ! SELECT ?title
! ! WHERE
! ! ! { <http://example.org/book/book1> dc:title ?title }

• SeRQL
• Precedente RDF Query Language sviluppato da Aduna (Sesame)
• Funzionalità equiparabili a SPARQL
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SPARQL tutorial smart data now.

• Alcuni esempi di query nelle seguenti slides....

• Tuttavia esiste un ottimo tutorial online a cui fare riferimento:
• http://www.cambridgesemantics.com/2008/09/sparql-by-example/

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SPARQL smart data now.

• PREFIX
• Dichiarazione dei namespace
• SELECT
• Identiﬁca le variabile di ritorno della query
• FROM
• Il nome del grafo su cui eseguire la query
• SPARQL supporta i Named Graphs
• WHERE
• “Query Pattern”

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RDF example smart data now.

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SPARQL query example (1) smart data now.

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Biblio e Links smart data now.

• RDF Primer, http://www.w3.org/TR/rdf-primer/

• RDFa Primer, http://www.w3.org/TR/xhtml-rdfa-primer/

• RDF/JSON speciﬁcation, http://docs.api.talis.com/platform-api/output-types/rdf-json

• Tom Heath, Christian Bizer, Linked Data: Evolving the Web into a Global Data Space, http://linkeddatabook.com

• Tim Berners Lee, Linked Data design issues, http://www.w3.org/DesignIssues/LinkedData.html

• Dereferencing HTTP URIs, http://www.w3.org/2001/tag/doc/httpRange-14/2007-05-31/HttpRange-14

• Leo Sauermann and Richard Cyganiak. Cool uris for the semantic web, http://www.w3.org/TR/cooluris/

• Dean Allemang, Jim Handler, Semantic Web for the Working Ontologiest, http://workingontologist.org/

• A Direct Mapping of Relational Data to RDF, http://www.w3.org/TR/rdb-direct-mapping/

• R2RML: RDB to RDF Mapping Language, http://www.w3.org/TR/r2rml/

• D2RQ, http://d2rq.org/

• A Comparison of RDB-to-RDF Mapping Languages, http://www.iﬁ.uzh.ch/pax/uploads/pdf/publication/1830/paper.pdf

• SPARQL 1.0, http://www.w3.org/TR/rdf-sparql-query/

• SPARQL 1.1, http://www.w3.org/TR/sparql11-query/

• SPARQL by examples (Tutorial), http://www.cambridgesemantics.com/2008/09/sparql-by-example

• RFC 2616, http://www.w3.org/Protocols/rfc2616/rfc2616-sec12.html

• Harry Halpin, Patrick J. Haye, When owl:sameAs isn’t the Same: An Analysis of Identity Links on the Semantic Web, http://events.linkeddata.org/ldow2010/papers/
ldow2010_paper09.pdf

• HTML/ChangeProposal25, http://www.w3.org/wiki/HTML/ChangeProposal25

• Semantic Sitemap specs, http://sw.deri.org/2007/07/sitemapextension/

• Guide to VoID (Vocabulary of Interlinked Datasets), http://vocab.deri.ie/void/guide

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