Resource Description Framework (RDF) - PowerPoint PPT Presentation

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Resource Description Framework (RDF)

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Resource Description Framework (RDF) – PowerPoint PPT presentation

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Transcript and Presenter's Notes

Title: Resource Description Framework (RDF)


1
Resource Description Framework (RDF)
2
  • Spezifikationen
  • http//www.w3.org/RDF/specs

3
  • Definition Metadaten
  • Metadata is machine understandable information
    about web resources or other things.
  • (Berners Lee)
  • Metadata is sometimes defined literally as
    'data about data,' but the term is normally
    understood to mean structured data about
    resources that can be used to help support a wide
    range of operations.
  • (Michael Day)

4
RDF - Charakteristika
  • RDF ist eine Spezifikation die es erlaubt, auf
    einfache Weise Aussagen (statements) über
    Ressourcen zu machen.
  • Frau Merkel trägt ein schwarzes Kostüm.
  • Die Intention der Urheber von RDF ist vor allem
    die, Aussagen über Ressourcen im WWW zu machen.
    Primär ist RDF jedoch auch eine generelle
    Möglichkeit, Ressourcen zu beschreiben, die nicht
    zwingend Webressourcen sind.

5
RDF - Charakteristika
  • In der Praxis sollen RDF Aussagen vor allem auch
    maschinell verarbeitbar sein. Für diesen Zweck
    wird (auf Empfehlung der W3C) RDF auf Basis der
    XML verwendet (RDF/XML).
  • Maschinelle Verarbeitbarkeit von Webressourcen
    bedingt auch eine eindeutige Zuordbarkeit der
    Ressourcen. Dies kann mittels URIs geschehen.

6
RDF Grundkonzepte
  • 1. Binäre Relationen
  • Natürlichsprachige Aussage
  • Die Webseite http//www.example.org hat einen
    Urheber namens Peter Schmidt.
  • Die Aussage besteht aus dem Gegenstand der
    Aussage
  • einer Eigenschaft des Gegenstandes und einem
    Wert für diese Eigenschaft.
  • In RDF Terminologie wird der Gegenstand der
    Aussage als Subjekt (subject), die Eigenschaft
    als Prädikat (predicate) und Wert der Eigenschaft
    als Objekt (object) bezeichnet.
  • Subjekt, Prädikat und Objekt bilden ein sog.
    Triple.

7
  • 2. RDF Modell
  • Ein oder mehrere Triples bilden einen RDF
    Graphen.
  • RDF Graphen können tatsächlich als Diagramm
    dargestellt werden Subjekt und Objekt sind dann
    die Knoten, Prädikate die Kanten im Graphen.

Subject A
Object A
Predicate A
Object B
Predicate B
8
  • Graphen können auch notiert dargestellt werden,
    als Triple-Notation
  • Subject A Predicate A Object A
  • Subject A Predicate B Object B
  • Subjekt, Prädikat und Objekt werden für jedes
    Triple, getrennt durch Leerstellen,
    aneinandergereiht.
  • Im Gegensatz zur grafischen Darstellung wird hier
    jedes Triple vollständig aufgeführt.

9
  • 3. URI Referenzen, Literale und Anonyme
  • Prädikate werden in RDF Aussagen immer als URI
    Referenzen (URI reference) dargestellt.
  • Subjekte können zusätzlich im Modell als anonym
    (blank node) erscheinen.
  • Objekte können als dritte Möglichkeit auch
    zusätzlich als Zeichenketten (literals)
    dargestellt werden.

10
  • Modellierung RDF Graph
  • Beispiel

Quelle (diese u. folgende) RDF Primer, W3C.
11
  • Triple-Notation
  • URIs werden in spitze Klammern (ltgt) gesetzt,
    Literals in Anführungszeichen ().

12
  • Da die Aneinanderreihung von URIs sehr lang
    ausfallen kann, gibt es die Konvention, über die
    Verwendung von qualifizierten Bezeichnern
    (qualified names) abzukürzen. Dem Bezeichner wird
    dabei zuvor die URI zugewiesen.
  • Qualified names können frei vergeben werden die
    Verwendung allgemein anerkannter Vokabulare
    (z.B. DC), erleichtert jedoch die Kompatibilität.

13
  • Knoten in einem RDF Graph können auch leer sein
    sie werden als blank nodes bezeichnet.

14
  • Die notierte Form sieht dann so aus
  • Zusammenfassung Notationskonventionen
  • Literals .
  • URI lt . gt
  • QN .
  • BNode . _ ..

15
  • Wozu blank nodes?
  • exstaff85740 extermsaddress 1501 Grant
    Avenue, Bedford, Massachusettes,
    01730.

Quelle RDF Primer, W3C.
16
  • Das Konzept Adresse der Person ist ein Relation,
    die nicht mehr binär, sonder n-är ist. Im
    vorherigen Graphen wird ein explizit
    referenzierter Knoten verwendet dieser
    Zwischenschritt ist nicht immer notwendig.
    Anstatt dessen kann ein blank node verwendet
    werden

Quelle RDF Primer, W3C.
17
  • Mit Blank nodes lassen sich also 1. komplexere
    (n-äre) Relationen darstellen, die 2. Knoten
    enthalten, auf die nicht unbedingt referenziert
    werden muß.
  • In Notationsform muss ein leerer Knoten aber
    irgendwie repräsentiert werden. Das führt zu der
    bereits vorgestellten Notationsform, in der
    blank node identifier verwendet werden

Quelle RDF Primer, W3C.
18
  • Blank nodes können 3. auch dazu dienen,
    Ressourcen zu beschreiben, die keine URIs
    besitzen, aber über Relationen zu anderen
    Ressourcen beschrieben werden können.
  • _jane extermsmailbox
    ltmailtojane_at_example.orggt .
  • _jane rdftype
    extermsPerson .
  • _jane extermsname
    "Jane Smith" .
  • _jane extermsempID
    "23748" .
  • _jane extermsage
    "26" .

Quelle RDF Primer, W3C.
19
  • Die Verwendung von URIs in RDF
  • Subjekt, Prädikat und Objekt können in RDF
    Aussagen als URI-Referenzen (URIref) angegeben
    werden.
  • Eine URIref kann in RDF optional einen fragment
    identifier besitzen
  • http//www.example.org/index.htmsection1

fragment identifier
URI Schema
URI Referenz
20
  • Ein Webbrowser benutzt einen URI zur
    Identifikation und zum Abruf einer Webseite, RDF
    hingegen identifiziert lediglich über den URI die
    Ressource.
  • Der Webbrowser nimmt also an, dass über den URI
    tatsächlich ein physisches Objekt (die Webseite)
    zu erreichen ist.
  • RDF nimmt dies explizit nicht an. RDF kann auch
    Ressourcen identifizieren, die über den URI nicht
    erreichbar sind (z.B. eine Beschreibung der
    Person X).
  • RDF wird jedoch häufig in der Praxis mit der
    Konvention der tatsächlichen Erreichbarkeit der
    Ressource angewendet.

21
  • Das Identifikationsmerkmal wirkt sich auch in
    folgendem Beispiel aus
  • http//www.example.org/index.htm
  • http//www.example.org/index.htmsection1
  • http//www.example.org/chapter1.htm
  • In HTML sind alle drei URLs miteinander
    verbunden, d.h.
  • section1 bezeichnet eine bestimmte Stelle auf
    der Indexseite, index.htm und chapter1.htm
    beziehen sich beide auf www.example.org.
  • RDF sieht alle URLs als syntaktisch
    unterschiedlich und nimmt deshalb keine Beziehung
    zwischen diesen drei URLs an. Beziehungen können
    existieren, müssen aber nicht.

22
Standardnotationen für RDF
  • N 3 ,Turtle, N-Triple
  • Die bisherigen Beispiele wurden in N Triple Form
    notiert. RDF Statements können auch in N 3 und
    Turtle notiert werden. N Triple und Turtle sind
    Untermengen von N3.

N-Triple Quelle RDF Test Cases, W3C.
23
  • 2. RDF/XML
  • RDF/XML wird von der W3C als Darstellungsform von
    RDF empfohlen. Sie gilt hier als normative Syntax
    für RDF.
  • Beispiel

http//www.example.org/index.html
http//www.example.org/terms/creation-date
August 16, 1999
24
  • Entspricht
  • exindex.htm extermscreation-date August
    16, 1999 .
  • in N Triple Notation.
  • In XML/RDF

25
  • Beispiel 2 N-äre Relationen in RDF/XML

26
  • Beispiel 3 Blank nodes in RDF/XML

27
Weitere RDF Features
  • Container
  • Mit Hilfe von RDF Container können Gruppen von
    gleichartigen Dingen beschrieben werden.
  • z.B. eine Liste aller Teilnehmer einer
    Veranstaltung, Buch mit mehreren Autoren.
  • Das RDF Vokabular umfasst 3 Typen von Containern
  • rdf Bag
  • rdf Seq
  • rdf Alt

28
  • Ein Bag dient dazu eine Gruppe von Ressourcen zu
    beschreiben, wobei die Reihenfolge der
    Ressourcenbeschreibungen keine Rolle spielt.
  • Beispiel

29
lt?xml version"1.0"?gt ltrdfRDF xmlnsrdf"http//w
ww.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns"
xmlnss"http//example.org/students/vocab"gt
ltrdfDescription rdfabout"http//example.org/cou
rses/6.001"gt ltsstudentsgt ltrdfBaggt
ltrdfli rdfresource"http//example.org/studen
ts/Amy"/gt ltrdfli rdfresource"http//example.o
rg/students/Mohamed"/gt ltrdfli
rdfresource"http//example.org/students/Johann"/
gt ltrdfli rdfresource"http//example.org/stud
ents/Maria"/gt ltrdfli rdfresource"http//examp
le.org/students/Phuong"/gt lt/rdfBaggt
lt/sstudentsgt lt/rdfDescriptiongt lt/rdfRDFgt
30
  • Sequence
  • Eine Sequenz repräsentiert eine Menge von
    Ressourcen, deren Reihenfolge signifikant ist.
  • lt?xml version"1.0"?gt
  • ltrdfRDF xmlnsrdf"http//www.w3.org/1999/02/22-r
    df-syntax-ns"
  • xmlnss"http//example.org/students/vocab"gt
  • ltrdfDescription rdfabout"http//example.org/
    courses/6.001"gt
  • ltsstudentsgt
  • ltrdfSeqgt
  • ltrdfli rdfresource"http//example.org/student
    s/Amy"/gt
  • ltrdfli rdfresource"http//example.org/student
    s/Johann"/gt
  • ltrdfli rdfresource"http//example.org/student
    s/Maria"/gt
  • ltrdfli rdfresource"http//example.org/student
    s/Mohamed"/gt
  • ltrdfli rdfresource"http//example.org/studen
    ts/Phuong"/gt
  • lt/rdfSeqgt
  • lt/sstudentsgt

31
  • Alternative
  • Eine Alternative repräsentiert eine Menge von
    Ressourcen, die eine Wahlmöglichkeit implizieren.

32
  • lt?xml version"1.0"?gt
  • ltrdfRDF xmlnsrdf"http//www.w3.org/1999/02/22-r
    df-syntax-ns"
  • xmlnss"http//example.org/packa
    ges/vocab"gt
  • ltrdfDescription rdfabout"http//example.org/pa
    ckages/X11"gt ltsDistributionSitegt
  • ltrdfAltgt
  • ltrdfli rdfresource"ftp//ftp.example.org"/
    gt
  • ltrdfli rdfresource"ftp//ftp1.example.org"
    /gt
  • ltrdfli rdfresource"ftp//ftp2.example.org"
    /gt
  • lt/rdfAltgt
  • lt/sDistributionSitegt
  • lt/rdfDescriptiongt
  • lt/rdfRDFgt

33
Weitere RDF Features
  • 2. RDF Collections
  • Container bieten keine Möglichkeit eine
    eindeutige Aussage über die Vollständigkeit zu
    machen. Es wird nur angenommen, dass bestimmte
    Ressourcen Teil des Containers sind, ohne jedoch
    die Existenz weiterer Ressourcen, die auch Teil
    des Containers sein können, auszuschließen.
  • RDF collections unterstützen die Beschreibung von
    geschlossenen Gruppen.

34
  • Beispiel The students in course 6.001 are Amy,
    Mohamed and Johann.

35
  • Beispiel The students in course 6.001 are Amy,
    Mohamed and Johann.
  • lt?xml version"1.0"?gt
  • ltrdfRDF xmlnsrdf"http//www.w3.org/1999/02/22-
    rdf-syntax-ns" xmlnss"http//example.org/stu
    dents/vocab"gt ltrdfDescription
    rdfabout"http//example.org/courses/6.001"gt
  • ltsstudents rdfparseType"Collection"gt
  • ltrdfDescription rdfabout"http//example
    .org/students/Amy"/gt
  • ltrdfDescription
    rdfabout"http//example.org/students/Mohamed"/gt
  • ltrdfDescription
    rdfabout"http//example.org/students/Johann"/gt
  • lt/sstudentsgt
  • lt/rdfDescriptiongt
  • lt/rdfRDFgt

36
Weitere RDF Features
  • Reification
  • Manchmal ist es sinnvoll, eine Aussage selbst als
    Ressource zu beschreiben Dies nennt man in RDF
    Reification. Reification stellt also eine
    Möglichkeit dar, Metadaten über Metadaten zu
    beschreiben.

37
  • Beispiel

38
  • lt?xml version"1.0"?gt
  • lt!DOCTYPE rdfRDF lt!ENTITY xsd
    "http//www.w3.org/2001/XMLSchema"gtgt ltrdfRDF
    xmlnsrdf"http//www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax
    -ns" xmlnsdc"http//purl.org/dc/elements/1.1/"
    xmlnsexterms"http//www.example.com/terms/"
    xmlbase"http//www.example.com/2002/04/products"
    gt
  • ltrdfDescription rdfID"item10245"gt
  • ltextermsweight rdfdatatype"xsddecimal"gt2.4
    lt/extermsweightgt lt/rdfDescriptiongt
  • ltrdfStatement rdfabout"triple12345"gt
  • ltrdfsubject
  • rdfresource"http//www.examp
    le.com/2002/04/productsitem10245"/gt
    ltrdfpredicate rdfresource"http//www.example.c
    om/terms/weight"/gt
  • ltrdfobject rdfdatatype"xsddecimal"gt2.4lt/rdf
    objectgt
  • ltdccreator rdfresource"http//www.example.com
    /staffid/85740"/gt
  • lt/rdfStatementgt
  • ltrdfRDFgt

39
RDF Schema
  • RDF bietet mit RDF Schema als Typisierungssystem
    ein eigenes erweitertes Vokabular, um Ressourcen
    und deren Beziehungen auszudrücken.
  • Einer der wichtigsten Aspekte von RDF Schema ist
  • die Beschreibung von Klassen, rdf class.

40
  • Beispiel Klassifizierung Motorisiertes
    Fahrzeug

http//www.w3.org/TR/rdf-primer/example28
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