Metadaten in RDF und Topic Maps

Transkript

1 in RDF und Topic Maps Dr. Lutz Maicher Universität Leipzig

2 Motivation 2

3 Contentobjekte - Trennung von Inhalt, Layout, Struktur und Legende Was sind Contentobjekte? (ein Contentobjekt kann eine Teilmenge hiervon sein) Inhalte Rohinformation abgebildet in Datenelementen Strukturspezifikation inhaltliche Strukturierung komplexerer Einzelinformationen Abfolge / Verschachtelung Layoutspezifikiation formale Beschreibung zur Repräsentation der Inhalte Einheitliche Vorlagen (Stylesheets) Anweisungen für Formatierung und Positionierung des Inhalts Legende (aka Metadaten) 3

4 Metadaten Metadaten sind "Daten, die Informationen über Daten enthalten" Metadaten können embedded oder extern sein Metadatum ist wiederum Informationsressource, zu denen Metadaten existieren können strikte Trennung zwischen Daten und Metadaten nicht möglich 4

5 Typen von Metadaten Organisatorische Zusatzinformationen über die Ressource Erstellungsdatum Autor Inhaltliche Zusatzinformationen über die Information der Ressource Bedeutung / Aussagegegenstand Technische Zusatzinformation über die Ressource wie ist dieser Zeichenstrom zu interpretieren als Schema, als Textdokument, als HTML-Seite, etc? 5

6 Metadatenrepositories Menge von Metadaten zu Contentobjekten = Menge von organisatorischen, inhaltlichen und technischen Statements zu Informationsressourcen Metadatenrepository kann auch als Index über das Contentrepository interpretiert werden einheitliche Repräsentation der Metadaten erlaubt Integration der Contentobjekte auf technischer auf organisatorischer auf inhaltlicher Ebene 6

7 Ziel der Lehreinheit Einführung von RDF als weitere Repräsentationsmethode für Metadaten (neben Topic Maps) ebenfalls Umsetzung des aussagegegenstandszentrierten Modellierungsparadigmas Vorstellung verschiedener Vokabulare für Metadaten SKOS Dublin Core FOAF 7

8 RDF Primer 8

9 Was ist RDF? RDF Resource Description Framework Resource in RDF = Subject/Aussagegegenstand in Topic Maps dient der Repräsentation von Aussagen über Ressourcen ebenfalls Umsetzung des aussagegegenstandszentrierten Modellierungsparadigmas dient oft der Repräsentation von Metadaten Grundlage für Metadatenrepositories eine Ressource muss keine Website oder ähnliches sein W3C Standard 9

10 Aussagesätze zur Repräsentation von Fakten - die Basis von RDF hat einen Autor mit dem Wert John Smith hat ein Erstellungsdatum August 16, hat eine Sprache Englisch Subject Identifiziert die Ressource, über die ein Statement gemacht werden soll Bsp.: Predicate Bestimmt den Typ der Eigenschaft der Ressource Bsp.: Autor, Erstellungsdatum, Sprache Object Wert der Eigenschaft der Ressource Bsp.: John Smith, August 16, 1999, Englisch 10

11 RDF Statement = Beziehungsmodell in RDF hat Autor mit Wert John Smith subject predicate object Beziehungen sind - typisiert - zweistellig - gerichtet Tripel-Notation < < < 11

12 Gruppen von RDF Statements hat ein Erstellungsdatum August 16, hat eine Sprache Englisch URIref Literal (typed oder plain) 12

13 Ein Beispiel there is a Person identified by whose name is Eric Miller, whose address is em@w3.org, and whose title is Dr. 13

14 Beispiel In dem Beispiel gibt es Repräsentanten für Individuen, z. B. Eric Miller, identifiziert durch EM/contact#me Typen, z.b. Person, identifiziert durch pim/contact#person Eigenschaften dieser Dinge, z.b. die Mailbox, identifiziert durch Werte dieser Eigenschaften, z.b. als Wert der Eigenschaft Mailbox (Als Werte von Eigenschaften sind in RDF auch Strings wie "Eric Miller und Werte anderer Datentypen wie Integer und Datumsangaben möglich) 14

15 URIs, Qnames, Namespaces und Vokabulare URIs sind zentraler Mechanismus um auf Ressourcen zu verweisen A Uniform Resource Identifier (URI) is a compact string of characters for identifying an abstract or physical resource. [RFC2396] müssen (im Gegensatz zu URLs) nicht auf eine existierende Ressource in einem Netzwerk verweisen RDF nutzt URI Reference (URIref) URI + # + Fragment Identifier URIref is relativ zu BaseURI IRI sind Internationalisierte URIs, see [RFC 3987] erlauben fast alle Zeichen von Unicode 15

16 URIs, Qnames, Namespaces und Vokabulare QNames können genutzt werden, um das vollständige Ausschreiben der URIrefs zu vermeiden QNames werden in Triple-Notation nicht in Klammern geschrieben Beispiel: prefix dc:, namespace URI: prefix exstaff:, namespace URI: prefix ex:, namespace URI: ex:index.html dc:creator exstaff: ex:index.html exterms:creation-date "August 16, 1999". ex:index.html dc:language "en". 16

17 URIs, Qnames, Namespaces und Vokabulare eine Menge von URIrefs wird Vokabular genannt diese URIrefs eines Vokabulars werden durch ein Prefix repräsentiert Namespace wird durch URL bestimmt, über die der Ersteller des Vokabulars die Rechte besitzt Term des Vokabulars wird an diesen Namespace angehangen Namespace: Prefix: rdf: Term (Qname): rdf:description Term (URIref): 17

18 Was sind Blank Nodes? Blank Nodes dienen der Vereinfachung der Konstruktion von RDF Graphen durch Repräsentation von Ressourcen, auf die nicht extern referenziert werden muss 18

19 Was sind Blank Nodes? nach Umformung 19

20 Blank Nodes in Triple Notation Triple-Notation benötigt sogenannte blank node identifier exstaff:85740 exterms:address _:johnaddress. _:johnaddress exterms:street "1501 Grant Avenue". _:johnaddress exterms:city "Bedford". _:johnaddress exterms:state "Massachusetts". _:johnaddress exterms:postalcode "01730". 20

21 Das Integrationsmodell in RDF Merging von RDF Graphen ist wichtig, um an verschiedenen Orten gesammelte Statements zusammenzuführen Gleichheitsregel: Node A und B sind gleich, wenn beide die selbe URIref repräsentieren Two RDF URI references are equal if and only if they compare as equal, character by character, as Unicode strings. beide das selbe Literal haben Two literals are equal if and only if all of the following hold: The strings of the two lexical forms compare equal, character by character. Either both or neither have language tags. The language tags, if any, compare equal. Either both or neither have datatype URIs. The two datatype URIs, if any, compare equal, character by character Achtung: Blank Nodes können nicht gleich sein Mergingregel: Erzeuge aus A und B ein Node C welches die URIref von A/B repräsentiert eingehende (ausgehende) Kanten von C ist Vereinigungsmenge der eingehenden (ausgehenden) Kanten von A und B 21

22 Und wie geht Reifikation? Reifikation von Statements ist wichtig, um Statements über dieses Statement machen zu können aus dem Statement muss eine Ressource gemacht werden hierfür wird rdf:statement, rdf:subject, rdf:predicate, rdf:object eingeführt Beispiel exproducts:triple12345 rdf:type rdf:statement. exproducts:triple12345 rdf:subject exproducts:item exproducts:triple12345 rdf:predicate exterms:weight. exproducts:triple12345 rdf:object "2.4"^^xsd:decimal. exproducts:triple12345 dc:creator exstaff: exstaff:85740 hat das Gewicht von 2,4 für das Produkt "exproducts:item10245" für das Produkt ermittelt / dokumentiert. 22

23 Reifikation 23

24 Aufgabe Modellieren sie einen RDF Graphen, der folgendes aussagt: Der Bundestag hat am die Novelle des BKA-Gesetzes beschlossen. Der Bundesrat hat diesem Beschluss am zugestimmt. Modellieren sie eine Topic Map zu dem selben Sachverhalt! 24

25 XML Syntax für RDF (alternativ zu Triple-Notation) 1. <?xml version="1.0"?> 2. <rdf:rdf xmlns:rdf=" 3. xmlns:dc=" 4. xmlns:exterms=" 1. <rdf:description rdf:about=" 2. <exterms:creation-date>august 16, 1999</exterms:creation-date> 3. <dc:language>en</dc:language> 4. <dc:creator rdf:resource=" 5. </rdf:description> 1. </rdf:rdf> 25

26 Abkürzung für Typisierung 1. <rdf:description rdf:id="item10245"> 2. <rdf:type rdf:resource=" 3. <exterms:model rdf:datatype="&xsd;string">nighter</exterms:model> 4. <exterms:sleeps rdf:datatype="&xsd;integer">2</exterms:sleeps> 5. <exterms:weight rdf:datatype="&xsd;decimal">2.4</exterms:weight> 6. </rdf:description> wird ersetzt durch 1. <exterms:tent rdf:id="item10245"> 2. <exterms:model rdf:datatype="&xsd;string">nighter</exterms:model> 3. <exterms:sleeps rdf:datatype="&xsd;integer">2</exterms:sleeps> 4. <exterms:weight rdf:datatype="&xsd;decimal">2.4</exterms:weight> 5. </exterms:tent> 26

27 RDF im Omnigator 27

28 RDF Container Bag Ein Bag (eine Ressource vom Typ rdf:bag) repräsentiert eine Gruppe von Ressourcen oder Literalen (Dubletten sind erlaubt), wo die Reihenfolge keinen Einfluss hat Beispiel: Studenten die an einem Kurs teilnehmen Sequence Eine Sequence oder Seq (eine Ressource vom Typ rdf:seq) repräsentiert eine Gruppe von Ressourcen oder Literalen (Dubletten sind erlaubt), bei der die Reihenfolge einen Einfluss hat. Beispiel: Abfolge von Aktivitäten in einem Prozess Alternative Eine Alternative oder Alt (eine Ressource vom Typ rdf:alt) repräsentiert eine Gruppe von Ressourcen oder Literalen, die sich ausschließende Alterativen darstellen. (typisch für den Wert einer Eigenschaft). Beispiel: Farbe eines Autos 28

29 Was ist der Unterschied zwischen RDF/OWL und Topic Maps? Topic Maps Aggregation von Statements über Aussagegegenstände Konsistenz der erstellten Modelle unerheblich Datenmodell zur Informationsintegration ist inhärent Beziehungsmodell Scoping / Reifikation Integrationsmodell zentraler Bestandteil ISO-Standard RDF / OWL konsistente Modelle leistungsfähige Infrastruktur zum Schließen von Fakten aus dem Modell W3C-Standard Wahl der Repräsentationsmethode abhängig von Anwendung 29

30 Was ist der Unterschied zwischen RDF/OWL und Topic Maps? 30

31 Literatur W3C (ed): RDF Primer. Verfügbar unter: W3C (ed): Resource Description Framework (RDF): Concepts and Abstract Syntax. Verfügbar unter: 31

32 SKOS 32

33 Was ist SKOS? Simple Knowledge Organisation System wird durch W3C standardisiert Ziel von SKOS Erstellung einfacher, flexibler, erweiterbarer, maschinenverständlicher Repräsentation von Konzeptschemata wie Def Konzeptschema: A set of concepts, optionally including statements about semantic relationships between those concepts. Thesauri Klassifikationschemata Taxonomien Kontrollierte Vokabulare Legenden Vokabular für die Repräsentation der Struktur des Metadatenvokabulars 33

34 SKOS Vokabular Basic Structure skos:concept Lexical Labelling skos:preflabel, skos:altlabel, skos:hiddenlabel Symbolic Labelling skos:prefsymbol, skos:altsymbol Documentation skos:definition Semantic Relations skos:broader, skos:narrower, skos:related Concept Schemata 34

35 SKOS Vokabular Basic Structure 35

36 SKOS Vokabular: Lexical Labelling 36

37 SKOS Vokabular: Lexical Labelling - Mehrsprachige Label Vergleiche hierzu das Scope-Konzept von Topic Maps! 37

38 SKOS Vokabular Semantic Relations N.B. skos:broader owl:inverseof skos:narrower. skos:narrower owl:inverseof skos:broader. skos:broader a owl:transitiveproperty. skos:narrower a owl:transitiveproperty. 38

39 SKOS Vokabular Semantic Relations N.B. skos:related a owl:symmetricproperty. Vergleiche hierzu den Ansatz von ungerichteten Beziehungen in Topic Maps! 39

40 SKOS Vokabular Documentation Properties skos:note e.g. Anything goes. skos:definition e.g. A long curved fruit with a yellow skin and soft, sweet white flesh inside. skos:example e.g. A bunch of bananas. skos:scopenote e.g. Historically members of a sheriff's retinue armed with pikes who escorted judges at assizes. skos:historynote e.g. Deleted See now Detention, Institutionalization (Persons), or Hospitalization. skos:editorialnote e.g. Confer with Mr. X. re deletion. skos:changenote e.g. Promoted love to preferred label, demoted affection to alternative label, Joe Bloggs,

41 SKOS Vokabular Concept Schemata 41

42 Konzept als Thema einer Ressource 42

43 SKOS Vokabular Documentation Properties 43

44 SKOS Vokabular Concept Schemata 44

45 Zusammenfassung SKOS interessantes Vokabular zur Repräsentation der Zusammenhänge des Metadatenvokabulars bietet kein Vokabular für Individuenebene ist RDF-Anwendung, kann jedoch sowohl für RDF als auch für Topic Maps genutzt werden das TMDM von Topic Maps stellt jedoch schon einige Konstrukte zur Verfügung (Benennung etc.) für die durch SKOS synonyme Terme zur Verfügung gestellt werden 45

46 Literatur Miles, A.: SKOS Core Tutorial, DC-2005 Madrid. Verfügbar unter: 46

47 Dublin Core 47

48 Was ist Dublin Core? Vokabular zur Dokumentation von Statements über Informationsressourcen wurde auch in den Beispielen von SKOS genutzt verschiedene Vokabulare werden anwendungsspezifisch nebeneinander genutzt Dublin Core ist keine direkte RDF-Anwendung Implementierung des aussagegegenstandszentrierten Modellierungsparadigmas standardisiert durch Dublin Core Metadata Initiative (DCMI) seit

49 DC-Record in HTML <head> <title>dcmi Metadata Terms</title> <link rel="schema.dc href=" /> <meta name="dc.title" content="dublin Core Metadata Terms" / > <meta name="dc.description" content="this document is an upto-date specification of all metadata terms maintained by the Dublin Core Metadata Initiative, including elements, element refinements, encoding schemes, and vocabulary terms (the DCMI Type Vocabulary)." /> <meta name="dc.publisher" content="dublin Core Metadata Initiative" /> </head> 49

50 DC-Record in RDF <rdf:rdf> <rdf:description rdf:about=" <dc:title>dublin Core Metadata Initiative (DCMI) Home Page</dc:title> <dc:description> The Dublin Core Metadata Initiative is an open forum engaged in the development of interoperable online metadata standards that support a broad range of purposes and business models. DCMI's activities include consensus-driven working groups, global conferences and workshops, standards liaison, and educational efforts to promote widespread acceptance of metadata standards and practices. </dc:description> <dc:date> </dc:date> <dc:format>text/html</dc:format> <dc:language>en</dc:language> <dc:contributor>dublin Core Metadata Initiative</dc:contributor> </rdf:description> </rdf:rdf> 50

51 DC-Record in Topic Maps #INCLUDE "DCMT.ltm" [id2 ="Der {id2, title, [[Der Schrei]]} / T-deu {id2, title, [[Skriket]]} / T-nor {id2, description, [[Der Schrei ist das berühmteste Werk von Edvard Munch und eines der bekanntesten expressionistischen Gemälde.]]} creator(id2 : start, id3 : end) type(id2 : start, StillImage : end) created(id2 : start, id4 : end) [T-deu = [T-nor = 51

52 DC Vokabular (Dublin Core Metadata Element Set) = DCMI-Terme contributor Einheit, die für Beiträge zu dem Inhalt der Ressource verantwortlich ist Organisation, Person, Service coverage der Gültigkeitsbereich des Inhalts der Ressource räumlich, zeitlich, organisational creator Einheit, die für den Inhalt der Ressource verantwortlich ist Organisation, Person, Service date ein Datum, was zu einem Event im Lebenszyklus der Ressource gehörig ist Nutzung von ISO

53 DC Vokabular (Dublin Core Metadata Element Set) = DCMI-Terme description eine Darstellung des Inhalts der Ressource kann aus Abstrakt, Inhaltsverzeichnis, Referenz zu grafischer Repräsentation des Inhalts oder aber auch freier Text sein format die physikalische oder digitale Manifestation der Ressource Medientyp oder Format der (Manifestation der) Ressource Bspw. Nutzung der MIME-Typen ( identifier Eindeutiger Identifier für die Ressource URL, DOI (digital object identifier - ISBN language die Sprache des Inhalts der Ressource ISO 639 nutzen 53

54 DC Vokabular (Dublin Core Metadata Element Set) = DCMI-Terme publisher die Einheit die verantwortlich ist, diese Ressource verfügbar zu machen Person, Organisation, Service relation Referenz zu einer verwandten Ressource rights Informationen über die Rechte in und über die Ressource Copyright, Intellectual Property Rights, various Property Rights source Referenz zu einer Ressource, die den Ursprung dieser Ressource darstellt 54

55 DC Vokabular (Dublin Core Metadata Element Set) = DCMI-Terme subject Themen des Inhalts der Ressource Schlagworte, Klassifikationsterme, Synonym zu skos:subject? title ein Name für die Ressource type Typ des Inhalts der Ressource Nutzung von DCMI Type Vocabulary ( ) 55

56 Dublin Core Vokabular Jeder Term ist durch die folgenden (obligatorischen) Attribute definiert: Name URI: für die Identifizierung des Terms Label: für den Menschen verständiche Benennung Definition Type of Term: Typ des Terms (Element oder Encoding Scheme) wir in den DCMI Grammatical Principles beschrieben Status: durch DCMI Usage Board zugewiesener Status Date issued: Datum der Erstveröffentlichunhg folgende fakultativen Attribute sind möglich Comment: weiter Informationen über den Term See: link zu einer verbindlichen Dokumentation References: Referenzen die in Comment oder See genutzt werden Refines: Referenz zu einem Term, der allgemeiner als dieser Term ist Qualifies: Referenz zu abstrakter Superklasse des Terms Broader/Narrower Than: Referenz zu einem spezielleren/breiteren Term. 56

57 Dublin Core Abstract Model Modell der realen Welt die Welt besteht aus Ressourcen alles ist eine Ressource, was eine Identität besitzt eine Ressource besteht aus einer Menge von Eigenschaften Schlüssel-Werte-Paare der Wert einer Eigenschaft ist zwingend eine Ressource Dokumentation des Modells der Welt jede Ressource kann genau eine DC-Beschreibung (DC-description) erhalten besteht aus Ressourcen-URI (resource URI) einer Menge von Statements (die die Eigenschaften repräsentieren) alternativ kann eine Ressource durch eine Zeichenkette repräsentiert werden ein Statement ist somit ebenfalls ein Schlüssel-Werte-Paar Schlüssel wird durch URI identifiziert (DCMI Terme) Wert ist die Repräsentantion einer Ressource 57

58 Dublin Core Abstract Model und Topic Maps dc:identifier dc:title dc:type dc:creator Lutz Maicher research. dctype:text DCAM Erzeuge description (= DCAM-Instanz). Was ist die described resource URI? Titel: Repräsentation als Zeichenkette (literal value surrogate) oder als Referenz zu anderer description (non-literal value surrogate)? Type: Repräsentation als Referenz zu anderer description (non-literal value surrogate) unter Nutzung eines kontrollierten Vokabulars. Creator: Repräsentation als Zeichenkette (literal value surrogate) oder als Referenz zu anderer description (non-literal value surrogate)? 58

59 Dublin Core Abstract Model und Topic Maps dc:identifier dc:title dc:type dc:creator Lutz Maicher research. dctype:text DCAM #PREFIX #PREFIX #PREFIX #PREFIX [id1 %" {id1, dc:title, [[Lutz Maicher research]]} /lang:en-gb dc:type(id1 : iso29111:resource, dctype:text : iso29111:value) dc:creator(id1 : iso29111:resource, id2 : iso29111:value) Topic Map [id2 ="Lutz 59

60 Dublin Core Abstract Model und Topic Maps RDF dc:identifier HTML XML dc:title dc:type dc:creator Lutz Maicher research. dctype:text DCAM Modellierungsmethode erzeugt Topic Maps TMDM DCAM #PREFIX #PREFIX #PREFIX #PREFIX [id1 %" {id1, dc:title, [[Lutz Maicher research]]} /lang:en-gb dc:type(id1 : iso29111:resource, dctype:text : iso29111:value) dc:creator(id1 : iso29111:resource, id2 : iso29111:value) Topic Map [id2 ="Lutz 60

61 FOAF 61

62 FOAF Vokabular zur Dokumentation von Statements über Personen RDF-Anwendung FOAF-Terme können jedoch auch in Topic Maps genutzt werden 62

63 FOAF Vokabular ( FOAF Basics Agent, Person, name, nick, title, homepage, mbox, mbox_sha1sum, img, depiction (depicts), surname, family_name, givenname, firstname Personal Info weblog, knows, interest, currentproject, pastproject, plan, based_near, workplacehomepage, workinfohomepage, schoolhomepage, topic_interest, publications, geekcode, myersbriggs, dnachecksum Online Accounts / IM OnlineAccount, OnlineChatAccount, accountname, icqchatid, msnchatid, aimchatid, jabberid, yahoochatid Projects / Groups Project, Organization, Group, member, membershipclass, fundedby, theme Documents / Images Document, Image, PersonalProfileDocument, topic(page), primarytopic, tipjar, sha1, made(maker), thumbnail, logo 63

64 FOAF Beispiel in RDF <rdf:rdf xmlns:rdf=" xmlns:rdfs=" xmlns:foaf=" xmlns:admin=" <foaf:person rdf:id="me"> <foaf:name>lutz Maicher</foaf:name> <foaf:givenname>lutz</foaf:givenname> <foaf:family_name>maicher</foaf:family_name> <foaf:phone rdf:resource="tel: "/> </foaf:person> </rdf:rdf> 64

65 Zusammenfassung FOAF bietet bunte Mischung an Klassen und Propertietypen für die Dokumentation von Aussagen über: Personen Gruppen Accounts Dokumente legt jedoch kein Vokabular für die Individuen / Propertiewerte fest 65

66 Zusammenfassung Metadatenvokabulare 66

67 Zusammenfassung Metadatenvokabulare es gibt eine Vielzahl von Metadatenvokabularen vorwiegend für organisatorische und inhaltliche Aussagen selten technische Aussagen klassische Metadatenvokabulare (DC, FOAF) Klassifikationsschemata Bibliothekswesen (MARC) jede wissenschaftliche Disziplin hat verschiedene Klassifikationsansätze Normen und Standards große Nähe zu Terminologiearbeit die meisten bieten jedoch nur Vokabular auf Typebene für die Individuenebene existieren teilweise weitere Benennungschemata ISO Standards für Zeit und Länder Durchsetzung klarer Regeln für die Verwendung der Vokabulare erhöhen Zusammenführbarkeit der Metadaten 67