Datenmodell 4: Metadaten

Transkript

1 Datenmodell 4: Metadaten Interoperable Informationssysteme - 1 Metadaten -! Metadaten sind Daten über Daten, Verwendung des Begriffs allgemeiner als in der Datenbank-Welt,! Trennung zwischen Metadaten und Rohdaten schwierig und i.a. nicht sinnvoll; Beispiele: Leserbriefe, Filmkritiken (Man spricht nicht von Metametadaten.)! Beispiele für Verwendung von Metadaten: " V-Chip in Fernsehern - sinnvoll, aber keine Differenzierung (in mehrfacher Hinsicht). Wer schaut? Was genau passiert als Massnahme? Wannwirdgeschaut? Was genau wird gezeigt? " MPAA. Interoperable Informationssysteme - 2 1

2 Metadaten - (2)! Markup in XML-Dokumenten ist Metainformation, wird vom Autor des Dokuments bereitgestellt.! Metainformation innerhalb des Dokuments ist spezieller Fall, Metainformation ist i.a. nicht vom Autor/Creator und ist i.a. nicht Teil des Dokuments. Wir beschäftigen uns im folgenden mit dieser Art von Metainformationen.! Alle Information, die zu Daten/ Dokumenten zur Verfügung steht, ist hilfreich für Interoperabilität. Z.B. fuer präziseren Zugriff in heterogenen Umgebungen. Interoperable Informationssysteme - 3 Verwendungsmöglichkeiten für Metadaten! Filtering/Blocking a la NetWatch, MPAA (Motion Picture Association of America),! Collaborative Labeling ; Zusammenführen von Benutzern mit gleichen Interessen,! Reviews, Annotationen; werden mitveröffentlicht,! Verfeinerte Search Engines,! Intellectual Property Notification (wer hält die Rechte, was darf man damit machen?),! Vokabular für Privacy (wie geht Service mit den Daten um, die der Benutzer beim Zugriff hinterlässt?),! Labels bezüglich Geschäftspraktiken für Service-Angebote im WWW. Interoperable Informationssysteme - 4 2

3 Metadaten - Gliederung!! Standardisierung von Metadaten, die nicht in erster Linie den Inhalt von Dokumenten beschreiben, Festlegung von Attributwerten und ihrer Bedeutung,! Standardisierung der Beschreibung von Metadaten " Basics " Namespaces und " Diskussion " Fortgeschrittene Konstrukte " Ergänzende Erläuterungen " - " Fazit! auch Standardisierung der Beschreibung von Metadaten. Interoperable Informationssysteme - 5 Vergleich XML- / E-R Modell XML Modell für Materialverwaltung Homepage-DTD Dokumenttyp Metadaten Datenbank, konform zum - Instanzen Homepage von Hans Schek Dokumentinstanz Nichts wirklich Neues, Verknuepfung m. and. XML-bas. Mech. ist vorteilhaft Interoperable Informationssysteme - 6 3

4 ! Ziel: Definition von Attributen zur Beschreibung von Dokumenten,! Wertebereich der Attribute wird nicht vorgegeben, es gibt empfohlene Wertebereiche,! ist orthogonal zu, es gibt - für,! minimale Menge von Attributdefinitionen, keine spezielle Berücksichtigung eines bestimmten Anwendungsgebietes. Interoperable Informationssysteme - 7 Metadata Element Set! Jedes Element ist optional und wiederholbar,! Reihenfolge wird nicht berücksichtigt, Feinheiten wie erster Autor fallen unter d. Tisch,! Attribute: Content Intellectual Instantiation Property Title Creator Date Subject Publisher Format Description Contributor Identifier Type Rights Language Source Relation Coverage Interoperable Informationssysteme - 8 4

5 Erläuterungen zum Metadata Element Set! Contributor: z.b. Editor oder Übersetzer,! Date: ISO Standard legt die Struktur von Daten fest.! Type, z.b.: Homepage, Roman, Gedicht, Tech. Report Empfohlener Wertebereich wird gerade definiert.! Format: Datenformat und, optional, Dimensionen, z.b. Speicherbedarf.! Source: Von wo abgeleitet? (Falls wichtig.)! Relation: erlaubt, verwandte Ressourcen explizit in Beziehung zu setzen.! Coverage: Räumliche oder zeitliche Eigenschaften der Ressource! rights: Referenz Interoperable Informationssysteme - 9 Qualifier! Qualifier sind Attribute der Attribute, die vorgeben, wie Attribut zu interpretieren ist,! Beispiel: Scheme ist Qualifier für Subject, mögliche Werte sind u.a. " DDC - Dewey Decimal Classification, (000 Generalities, 100 Philosophy and Psychology, 200 Religion,...) " LCSH - Library of Congress Subject Heading, " MeSH - Medical Subject Headings. Unterschied zu Namespaces: Semantik kommt über den Attributnamen.! Es kann mehrere orthogonale Qualifier geben.! Benutzerdefinierte Qualifier beginnend mit x-. Interoperable Informationssysteme

6 Qualifier - Beispiel (2)! -Attribut relation,! erfasst Beziehung zu anderer Ressource, z.b. Bild in einem Dokument, Kapitel in einem Buch! Qualifier Scheme -mögliche Werte: URL, ISBN,...! Qualifier Type -mögliche Werte: IsParentOf, IsChildOf, IsMemberOf, IsDerivedFrom, IsCriticalReviewOf, IsContentRatingFor,... Qualifier beschreiben das gleiche Attribut und sind orthogonal zueinander. Interoperable Informationssysteme Fazit! Definition von Attributen zur Beschreibung von Dokumenten,! keine Syntax,! setzt auf bereits existierenden Taxonomien auf. Interoperable Informationssysteme

7 - - -! Infrastruktur für das Kodieren von Metadaten,! kein fixes Metadata-, es ist aber möglich, ta zu verwenden, z.b. mittels des Namespace-Mechanismus, oder selbst ta zu definieren,! mögliche Syntax zur Repräsentation des -Modells: XML. Interoperable Informationssysteme Definitionen - -! Ressource - alles, was durch URI eindeutig identifizierbar,! Properties - getypte Information, die sich auf Ressourcen bezieht (Property-Werte sind entweder atomar oder Ressourcen),! Beschreibung - Menge von Properties, die sich auf die gleiche Ressource beziehen.! Statement - Ressource mit (benamten) Property und dem Property-Wert für die Ressource.! : Syntax-unabhängiges Modell zur Repräsentation von Ressourcen und dazugehöriger Beschreibungen. XML eine mögliche Syntax. Interoperable Informationssysteme

8 - Beispiel für Terminologie - -! Katrin Schek ist Creator der Ressource Eine Aussage besteht aus folgenden Teilen: "Subject (Resource) - "Predicate (Property) - Creator "Object (Property Value) - Katrin Schek Creator Katrin Schek Interoperable Informationssysteme was genau wird standardisiert? - - Nicht übermässig viel :! Wie wird gesagt, was die Ressourcen sind?! Wie werden Properties repräsentiert? (mehrere Property-Werte, alternative Property- Werte) -W3C Recommendation: constrains the expression of metadata, allowing assertions to be made only according to a standard set of constructs Without these conventions, the variety of metadata grammars would be so varied and complex as to preclude the development of general tools... Interoperable Informationssysteme

9 - - - Vergleich mit anderen Modellen! -Instanzen sind im wesentlichen ER-Diagramme.! Bezug zu objektorientierten Modellen: "Ressource - Objekt, "Property - Instanzvariable.! Relative Schlichtheit des Modells, verglichen mit anderen Modellen, wird als Feature verkauft. Interoperable Informationssysteme Ressource Document1 Author - Beispiel Properties Pipapo AG Affiliation Ressource Author_001 Name Heinz Schmidt Atomare Werte schmidt@pipapo.ch Das Individuum mit Bezeichnung Author_001 mit Name Heinz Schmidt, schmidt@pipapo.ch, Affiliation Pipapo AG, ist Autor von Dokument1. Objekte/ Property-Werte Interoperable Informationssysteme

10 - - Basic Serialization Syntax! Beispiel: Katrin Schek ist Creator der Ressource /XML Darstellung: <rdf:> <rdf:description about=" <s:creator>katrin Schek</s:Creator> </rdf:description> </rdf:> Creator - Property Description-Element: Gruppierung von Statements bezüglich der gleichen Ressource. Namespace Prefix (Namespace Definition irgendwo oberhalb ) Interoperable Informationssysteme Basic Serialization Syntax - Forts.! Man will sich auf mehrere Ressourcen mit gleichem Namensanfang beziehen.! /XML Darstellung: <rdf:> <rdf:description abouteachprefix=" <s:creator>katrin Schek</s:Creator> </rdf:description> </rdf:> Interoperable Informationssysteme

11 - - Type Property /XML Darstellung des vorausgegangenen zweiten Beispiels: <rdf:> <rdf:description about= Document1"> <s:author> <rdf:description about= Author_001"> <rdf:type resource=" Property- Wert </v:affiliation> <v:name>heinz Schmidt</v:Name> <v: >schmidt@pipapo.ch</v: > <v:affiliation>pipapo AG </rdf:description> </s:author> </rdf:description> </rdf:> Zusätzliche Information: Author_001 ist Instanz einer Person. Interoperable Informationssysteme Namespaces (Wiederholung)! Problem: Was genau bedeutet Author im Beispiel?! Namespaces - Methode zur Festlegung der Bedeutung von Begriffen in Dokumenten, indem Verbindung zu einem Wörterbuch (mit Hilfe von URIs) hergestellt wird.! Namespaces erlauben die Identifikation der governing authority des Vokabulars. Interoperable Informationssysteme

12 Beispiel - Verwendung von Namespace Mechanismen in - - <: xmlns: = " #" xmlns:dc = > <:Description about = > <DC:Creator>John Smith</DC:Creator> </:Description> </:> Referenz auf das Objekt, das beschrieben wird Element kann auf Instanz des Datenmodells abgebildet werden. Document1 Kontext, in dem Creator definiert ist DC:Creator John Smith Interoperable Informationssysteme Beispiel Kombinierbarkeit von Metadaten, die zu unterschiedlichen Definitionen konform sind. Document1 DC:Creator CARD:Affiliation Home Inc. Author_001 CARD:Name John Smith CARD: smith@ home.net Interoperable Informationssysteme

13 - weiteres Beispiel - - kboehm n:gewicht rdf:value 80 n:units kilogramm Dreifach-Beziehung: Modellierung mittels zusätzlicher Ressource. Property value identifiziert principal value der Relation. Interoperable Informationssysteme - 25 Warum ist interessant, gegeben existierende Modelle? - - ist m.e. hauptsächlich wegen der Verknüpfung mit XML interessant:! standardisierte Mechanismen zur Referenzierung der Ressourcen.! Verwendung eines universellen Austauschformats auf Syntax-Ebene erleichtert Austausch von -Instanzen massiv.! Strukturierte -Instanzen problemlos möglich. Interoperable Informationssysteme

14 - - Warum gibt es keine -DTD?! Namespace-Mechanismus erlaubt Einbindung von Namen aus beliebigen (und beliebig vielen) Namespaces, z.b. für Properties. DTD müsste alle diese Namen antizipieren, oder grundsätzlich andere Modellierung wäre erforderlich. Ähnliches Argument: Property-Wert kann alles mögliche sein, keine DTD angebbar.! Angenommen, Dokument enthält nicht nur -Instanzen; man müsste dann auch für den 'Rest des Dokumentes' eine DTD angeben, gäbe es eine -DTD. Interoperable Informationssysteme - 27 Bulk Types mit - Beispiel - - /Vorlesungen/6.001 Studenten Die Studenten in der Vorlesung sind Anna, Tim, Lars, rdf:_5 /Studenten/Mary /Studenten/Pia Mary, and Pia. Property-Wert, zugleich Ressource rdf:type rdf:_1 rdf:_2 rdf:_3 rdf:_4 rdf.bag /Studenten/Anna /Studenten/Tim /Studenten/Lars Properties Interoperable Informationssysteme

15 - - Bulk Types mit - Beispiel! Aussage: The source code for X11 may be found at ftp.x.org, ftp.cs.purdue.edu, or ftp.eu.net.! /XML-Formulierung: <rdf:> <rdf:description about=" <s:distributionsite> <rdf:alt> <rdf:li resource="ftp://ftp.x.org"/> <rdf:li resource="ftp://ftp.cs.purdue.edu"/> <rdf:li resource="ftp://ftp.eu.net"/> </rdf:alt> </s:distributionsite> </rdf:description> </rdf:> Property In graph. Darst. Numerierung, hier Element vom Typ rdf:li Ressource Property- Wert Interoperable Informationssysteme - 29 Bulk Types mit - Beispiel - - <rdf:bag ID="pages"> <rdf:li resource=" /> <rdf:li resource=" /> </rdf:bag> <rdf:description about="#pages"> <s:creator></s:creator> </rdf:description> <rdf:description abouteach="#pages"> <s:creator> </s:creator> </rdf:description> distributive referent - Menge der o.g. Ressourcen ( Container) referent - Objekt, das beschrieben wird; der Container ist der referent, nicht die Members. Interoperable Informationssysteme

16 Statements über Statements! Statement: - - Property-Wert Property Ressource Klemens sagt, dass Katrin Creator der Ressource ist.! Kern -Aussage muss explizit als Ressource modelliert werden - Reification.! O.g. Statement ist Beispiel für Reified Statement. Interoperable Informationssysteme Reification mit - Beispiel Ressource rdf:subject rdf:type a:attributedto rdf:predicate rdf:statement Klemens rdf:object Katrin Ressource, die im ursprünglichen Statement Property-Value beschrieben wird. im ursprünglichen Statement rot zum Vergleich: Das einfache Statement. Property s:creator Property-Wert Ursprüngliches Property s:creator Typ der neuen Ressource, alle reified statements sind Instanz von rdf:statement Interoperable Informationssysteme

17 - ergänzende Erläuterungen - - spezifiziert nicht:! Labeling-Vokabular (vgl. MPAA)! Zielgruppen für die einzelnen Vokabular-Definitionen,! Funktionsweise von Filtering-Software, z.b. "Nicht-Anzeigen, "Benachrichtigung.! Einbettung in die Software-Architektur, z.b. "Browser, "Proxy-Server, Firewall. Interoperable Informationssysteme Rating Services Rating Services (basierend auf ) müssen die folgenden Entscheidungen treffen:! Labeling-Vokabular,! Granularität der Ratings, insbesondere individuelle Dokumente vs. Sites als ganzes.! Wer erzeugt die Labels? Mitarbeiter vs. Benutzer vs. Computer.! Was decken die Ratings alles ab? Ganzes Internet vs. bestimmte Sites vs. abonnierte Seiten! Wie wird abgerechnet, wer bezahlt den Rating Service? Charge Sites Interoperable Informationssysteme

18 - - - Motivation! Properties sind fundamentaler Bestandteil von Instanzen.! Man möchte die Properties, die Teil einer Description sind, deklarieren, man möchte Beziehungen zwischen Properties und Ressourcen definieren bzw. einschränken.! Beispiel: "Wert eines Properties 'Creator' muss vom Typ Person sein!! Man möchte Typsysteme für Modelle definieren können. Interoperable Informationssysteme Beispiel Beispiel definiert Klassenhierarchie: <rdf: xmlns:rdf=" xmlns:rdfs=" <rdf:description ID="Automobile"> Description ohne about -Attribut ist Ressource. <rdf:type resource=" Klassendefinition <rdfs:subclassof resource=" allgemeine Oberklasse, </rdf:description> Θ, oder Object <rdf:description ID="PassengerVehicle"> <rdf:type resource=" <rdfs:subclassof resource="#automobile"/> </rdf:description> </rdf:> Interoperable Informationssysteme

19 - - - Beispiel 2 Beispiel für Constraint-Definition: <rdf:description ID="registeredTo"> <rdf:type resource=" <rdfs:domain rdf:resource="#automobile"/> <rdfs:range rdf:resource="#person"/> </rdf:description> Beispiel illustriert Konzepte 'domain' und 'range'. Interoperable Informationssysteme Beispiel Beispiel definiert Spezialisierungs-Beziehung zwischen Properties: <rdf: xmlns:rdf=" xmlns:rdfs=" <rdf:description ID= parent"> <rdf:type resource=" </rdf:description> <rdf:description ID="father"> <rdf:type resource=" <rdfs:subpropertyof resource="#parent"/> </rdf:description> </rdf:> Wenn Resource Property father hat, dann hat sie auch Property parent. Interoperable Informationssysteme

20 - - Zusammenhang zwischen -DTDs und -ta! DTD für ta: Hat jemand einmal hingeschrieben, no big deal.! Kann man nicht anstelle eines -s eine DTD haben? " Es geht nicht in erster Linie darum, den strukturellen Aufbau der -Instanzen zu spezifizieren, sondern zu sagen, das sind die Klassen, das die Properties etc. XML und sind auf unterschiedlicher Ebene. XML ist auf der Syntaxebene, ist Datenmodell. Man will auf der Datenmodell-Ebene spezifizieren. XML war nur eine mögliche Syntax für. " Geschlossenheit des Modells; man will - mit beschreiben. " Erstellen der DTD ist i.a. nicht möglich, wenn Dokument nicht nur aus -Instanzen bestehen soll. Interoperable Informationssysteme - 39! Annotierung von Ressourcen,! Ursprüngliches Ziel: Einheitliche Darstellung von Indices (gemeint in etwa: Stichwortverzeichnis hinten in Büchern),! XML-Anwendung Elementtypdefinitionen direkt verwendbar oder durch Vererbung verfeinerbar. Interoperable Informationssysteme

21 Konzepte! Topics (Topic Types),! Topic Occurrences (Occurrence Roles),! Topic Associations (Association Types),! Scopes,! Public Subjects,! Facets. Interoperable Informationssysteme - 41 Topics! Topic = beliebiges Konzept (ohne irgendwelche Einschränkungen),! Topic Indexeintrag (ohne Seitenzahlangaben)! Beispiele: Spanien, Granada, Alhambra, Andalusien,! entfernt vergleichbar mit -Properties, wichtiger Unterschied: Topics sind standalone. Interoperable Informationssysteme

22 Topics schematische Darstellung Knowledge Layer association association association topic type topic topic type topic type topic topic topic topic topic content content content content content Content Layer Interoperable Informationssysteme - 43 Topics Names und Topic Types! Topic Names: Topic kann 0 oder mehr Namen haben. " Unterschiedliche Namenstypen: base name, display name, sort name, " Topic Naming Constraint: Keine gleichen Namen im gleichen Scope.! Topic Types: Stadt, Sehenswürdigkeit,! Topic Types müssen als Topics eingeführt sein. Interoperable Informationssysteme

23 Occurrences! Occurrence: Ressource, die mit einem Topic zu tun hat (und Beziehung wurde explizit gemacht, z.b. mit XPointern),! Occurrence Roles Beispiel: Illustration, Erwähnung, Monographie " Mehrere Rollen gleichzeitig möglich, " Occurrence Roles sind Topics. Interoperable Informationssysteme - 45 Beispiel (in XML-Syntax) <topic id="puccini"> <instanceof> <topicref xlink:href="#composer" /> </instanceof> <basename> Identifiziert Topic Type <basenamestring>puccini, Giacomo</baseNameString> </basename> <occurrence> <instanceof> <topicref xlink:href="#snippet" /> </instanceof>... <resourceref xlink:href=" ucc.wav" /> </occurrence> </topic> Ressource + Occurrence Role Interoperable Informationssysteme

24 Topic Associations! Beziehungen zwischen Topics.! Beispiele: " Alhambra is-in Granada, " Tia Julia written-by Vargas Llosa.! Association Types " Beispiele: is-in, written-by. " Topic Type auch ein Association Type.! denkbar ohne externe Resourcen.! Association Roles Beispiele: book, author für written-by. Interoperable Informationssysteme - 47 Scope! Beispiel: Granada kann sein " Stadt in Spanien " dto. Nicaragua " Lied von Augustín Lara! Gültigkeitsbereich (Scope) explizit machen.! Beispiel: " ra/opera.xtm " topic id="french! Theme Menge von Topics, die Gültigkeitsbereiche definiert. Interoperable Informationssysteme

25 Weitere Konzepte! Konstrukt für die Festlegung von Identität (Anwendung: Konzept wird durch unterschiedliche Topics repräsentiert. Beispiel: Zwei wurden gemerged.)! Facet Mechanismus, um Properties mit Ressourcen in Verbindung zu bringen. " Beispiele: Sprache, Security Level, " Anwendung: Filtering. Interoperable Informationssysteme - 49 Abgrenzung zu! Standardisierungen gehen über hinaus (dafür spezieller),! können existieren ohne Ressourcen. Interoperable Informationssysteme

26 Fazit - -! Metadaten sind hilfreich für zielgenauen Zugriff auf heterogene Informationssysteme.! Unterschiedliche Ebenen der Standardisierung: " Festlegung von Attributen und ihrer Bedeutung " Festlegung der Darstellung von Attributen (bzw. Properties)! Die folgenden wichtigen Fragen wurden angesprochen: " Was genau standardisiert? " Was ist der Zusammenhang zwischen und XML? Interoperable Informationssysteme - 51 Verwendungsmöglichkeiten für Metadaten Filtering/Blocking a la MPAA (Motion Picture Association of America):! G - General audiences. All ages admitted.! PG - Parental guidance suggested. Some material may not be suitable for children.! PG-13 - Special parental guidance strongly suggested for children under 13. Some material may be inappropriate for young children.! R - Restricted. Under 17 requires accompanying parent or adult guardian.! NC-17 - No one under 17 admitted. Interoperable Informationssysteme