RDF講習会

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さあしゃいちぞの
5 years ago
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1 SPARQL の基本 2016 年 10 月 7 日第 1 回 RDF 講習会岡別府陽子

2 アジェンダ SPARQL の基本文法の紹介 1. 初めての SPARQL 2. 複数のトリプルパターンの指定 3. 必須ではないパターンの指定 4. 値による絞り込み 5. パターンの結合 6. 結果セットの操作 7. グループ化と集約関数 8. サブクエリ実際に SPARQL を書くために

3 1. 初めての SPARQL < 使用するエンドポイント > 日本語版 DBpedia

4 ビートたけしの生年月日を調べてみる

SPARQL(SELECT) の基本構成 PREFIX dbpedia- ja: <http://ja.dbpedia.org/resource/> PREFIX dbpedia- owl: <http://dbpedia.

5 SPARQL(SELECT) の基本構成 PREFIX dbpedia- ja: < PREFIX dbpedia- owl: < SELECT?birth_ date dbpedia- ja: ビートたけし dbpedia- owl:birthdate?birth_ date. PREFIX で IRI の接頭辞を宣言 WHERE( 中括弧 ) 内で宣言した変数を記述できる ( 射影 ) 検索条件を記述する? から始まるものが変数 Subject ( 主語 ) Predicate ( 述語 ) Object ( 目的語 ) 図 : オープンデータ時代の標準 WEB API SPAQL( インプレス刊 )

6 PREFIX dbpedia- ja: < PREFIX dbpedia- owl: < SELECT?birth_ date dbpedia- ja: ビートたけし dbpedia- owl:birthdate?birth_ date. PREFIX を使わずに書くこともできるが可視性が下がるのでオススメしない SELECT?birth_ date < ビートたけし > < date.

7 2. 複数のトリプルパターンの指定 (1) << 検索条件 >> ビートたけしが所属する会社とその会社の従業員数を検索する 50 ^^xsd :nonnegativeinteger dbpedia- ja: ビートたけし dbpedia- owl:company?company.?company dbpedia- owl:numberofemployees?number_ of_ employees. ( 北野武 SPARQL は RDF ストアに含まれるグラフ (= トリプルの集合 ) の中から欲しい部分だけをパターンマッチで辿っていくクエリ言語

8 2. 複数のトリプルパターンの指定 (1) << 検索条件 >> ビートたけしが所属する会社とその会社の従業員数を検索する PREFIX dbpedia- ja: < PREFIX dbpedia- owl: < SELECT?company?number_ of_ employees dbpedia- ja: ビートたけし dbpedia- owl:company?company.?company dbpedia- owl:numberofemployees?number_ of_ employees. 検索条件として二つのトリプルパターンを記述 company 太田プロダクション number_ of_ employees "50"^^<

9 2. 複数のトリプルパターンの指定 (2) << 検索条件 >> ビートたけしが監督 (dbpedia- owl:director) している映画 AND ビートたけしが出演 (dbpedia- owl:starring) している映画 AND 映画名 (rdfs:label) 情報を持っている映画 PREFIX dbpedia- ja: < PREFIX dbpedia- owl: < PREFIX rdfs: < schema#> SELECT?film_ name?film dbpedia- owl:director dbpedia- ja: ビートたけし ; dbpedia- owl:starring dbpedia- ja: ビートたけし ; rdfs:label?film_ name. film_ name "HANA- BI"@ja "3-4X10 月 "@ja " みんな ~やってるか!"@ja " ソナチネ ( 映画 )"@ja " 座頭市 (2003 年の映画 )"@ja " アウトレイジ (2010 年の映画 )"@ja " アウトレイジビヨンド "@ja セミコロンで終わると次のパターンの主語が同じものであるとして省略できる

10 2. 複数のトリプルパターンの指定 (3) << 検索条件 >> ビートたけし監督作品のホームページ情報を検索するクエリ PREFIX dbpedia- ja: < PREFIX dbpedia- owl: < PREFIX foaf: < PREFIX rdfs: < schema#> SELECT?film_ name?homepage?film dbpedia- owl:director dbpedia- ja: ビートたけし ; rdfs:label?film_ name ; foaf:homepage?homepage. film_ name " 座頭市 (2003 年の映画 )"@ja " アウトレイジ (2010 年の映画 )"@ja homepage " 龍三と七人の子分たち "@ja

11 3. 必須ではないパターンの指定ビートたけし監督作品ともしあればホームページ情報を検索するクエリ OPTIONAL を使う PREFIX dbpedia- ja: < PREFIX dbpedia- owl: < PREFIX foaf: < PREFIX rdfs: < schema#> SELECT?film_ name?homepage?film dbpedia- owl:director dbpedia- ja: ビートたけし ; rdfs:label?film_ name. OPTIONAL {?film foaf:homepage?homepage. film_ name " 座頭市 (2003 年の映画 )"@ja " アウトレイジ (2010 年の映画 )"@ja " 龍三と七人の子分たち "@ja homepage "HANA- BI"@ja ホームページ (?homepage) の情報がない映画名も返ってくる "3-4X10 月 "@ja " あの夏いちばん静かな海 "@ja

12 4. 値による絞り込み (FILTER) ビートたけし監督作品で上映時間が 105 分未満の映画を検索するクエリ PREFIX dbpedia- ja: < PREFIX dbpedia- owl: < PREFIX prop- ja: < PREFIX rdfs: < schema#> SELECT?film_ name?screen_ time?film dbpedia- owl:director dbpedia- ja: ビートたけし ; prop- ja: 上映時間?screen_ time ; rdfs:label?film_ name. FILTER (?screen_ time < 105) film_ name "HANA- BI"@ja 103 "3-4X10 月 "@ja 96 screen_ time トリプルパターン検索ではなく主語や目的語などの値に対して検索条件の絞り込み

13 4. 値による絞り込み (FILTER) さらに監督がビートたけしまたは北野武で絞り込む PREFIX dbpedia- ja: < PREFIX dbpedia- owl: < PREFIX prop- ja: < PREFIX rdfs: < schema#> SELECT?film_ name?screen_ time?director?film dbpedia- owl:director?director ; prop- ja: 上映時間?screen_ time ; rdfs:label?film_ name. FILTER (?screen_ time < 105) FILTER (?director IN(dbpedia- ja: 北野武, dbpedia- ja: ビートたけし )). film_ name screen_ time director "HANA- BI"@ja ビートたけし " その男凶暴につき "@ja 北野武もしくは FILTER の中で論理演算子を使うこともできます FILTER (?director = dbpedia- ja: ビートたけし?director = dbpedia- ja: 北野武 ))

14 5. パターンの結合 (UNION) パターンマッチした結果を結合するビートたけし監督作品と北野武監督作品を合せて出力するクエリ PREFIX dbpedia- ja: < PREFIX dbpedia- owl: < PREFIX rdfs: < schema#> SELECT?film_ name?director {?film dbpedia- owl:director?director. FILTER(?director = dbpedia- ja: ビートたけし ). UNION {?film dbpedia- owl:director?director. FILTER(?director = dbpedia- ja: 北野武 ).?film rdfs:label?film_ name. film_ name "HANA- BI"@ja "3-4X10 月 "@ja ( 略 ) " その男凶暴につき "@ja 中括弧で囲ったグループグラフパターンと呼ばれる単位で結果を結合する director ビートたけしビートたけし ( 略 ) 北野武 " 監督ばんざい!"@ja 北野武

15 6. 結果セットの操作 (ORDER BY, LIMIT, OFFSET) 結果セットの並び替え等の操作を行うビートたけしまたは北野武の監督作品を上映時間の短い順 ( 昇順 ) に並び替えて 6 件目から 3 つ出力するクエリ PREFIX dbpedia- ja: < PREFIX dbpedia- owl: < PREFIX prop- ja: < PREFIX rdfs: < schema#> SELECT?film_ name?screen_ time?film dbpedia- owl:director?director ; rdfs:label?film_ name ; prop- ja: 上映時間?screen_ time. FILTER (?director IN(dbpedia- ja: 北野武, dbpedia- ja: ビートたけし )). ORDER BY?screen_ time film_ name screen_ time LIMIT 3 " 監督ばんざい "@ja 104 OFFSET 5 " キッズリターン "@ja 107 降順並び替えの場合は DESC () を使う ORDER BY DESC (?screen_ time) "TAKESHIS"@ja 107

16 6. 結果セットの操作 (DISTINCT) DISTINCT は結果の重複を省くビートたけしまたは北野武の監督作品の出演者を重複無しで出力するクエリ PREFIX dbpedia- ja: < PREFIX dbpedia- owl: < SELECT DISTINCT?cast?film dbpedia- owl:director?director ; dbpedia- owl:starring?cast. FILTER (?director IN(dbpedia- ja: 北野武, dbpedia- ja: ビートたけし )). ORDER BY?cast cast オマーエップスダンカン _ ( お笑い芸人 ) ビートたけし三橋達也

17 7. グループ化と集約関数 (GROUP BY, COUNT etc. ) ビートたけしまたは北野武の監督作品を監督ごとにグループ化してそれぞれの作品数を求めるクエリ PREFIX dbpedia- ja: < PREFIX dbpedia- owl: < PREFIX prop- ja: < PREFIX rdfs: < schema#> SELECT?director (COUNT(?film) AS?count)?film dbpedia- owl:director?director. FILTER (?director IN(dbpedia- ja: 北野武, dbpedia- ja: ビートたけし )). GROUP BY?director director ビートたけし 10 北野武 7 count

18 7. グループ化と集約関数 (GROUP BY, COUNT etc. ) ビートたけしまたは北野武の監督作品を監督ごとにグループ化してそれぞれの作品数と最長上映時間を求めるクエリ PREFIX dbpedia- ja: < PREFIX dbpedia- owl: < PREFIX prop- ja: < PREFIX rdfs: < schema#> SELECT?director director count longest (COUNT(?film) AS?count) ビートたけし (MAX(?screen_ time) AS?longest) 北野武 8 119?film dbpedia- owl:director?director ; prop- ja: 上映時間?screen_ time ; rdfs:label?film_ name. FILTER (?director IN(dbpedia- ja: 北野武, dbpedia- ja: ビートたけし )). GROUP BY?director その他の集約関数については書籍や仕様書を参照してください

19 8. サブクエリ内側にあるサブクエリ ( 副問合わせ ) の結果を元に外側のクエリ ( 主問合せ ) を実行するビートたけしと北野武の監督作品の中で最も出演者数の多い映画を検索しその出演者をリストするクエリ PREFIX dbpedia- ja: < PREFIX dbpedia- owl: < PREFIX rdfs: < schema#> SELECT?film_ name?casts { SELECT?film (COUNT(?cast) AS?num_ of_ cast)?film dbpedia- owl:director?director ; dbpedia- owl:starring?cast. FILTER (?director IN(dbpedia- ja: 北野武, dbpedia- ja: ビートたけし )). GROUP BY?film ORDER BY DESC (?num_ of_ cast) LIMIT 1?film rdfs:label?film_ name ; dbpedia- owl:starring?casts. この部分がサブクエリ

20 アジェンダ SPARQL の基本文法の紹介 1. 初めての SPARQL 2. 複数のトリプルパターンの指定 3. 必須ではないパターンの指定 4. 値による絞り込み 5. パターンの結合 6. 結果セットの操作 7. グループ化と集約関数 8. サブクエリ実際に SPARQL を書くために

21 興味あるエンドポイントがみつかったらいいんですよ好きなように SPARQL を書けば

22 何をどう書けばよいかわからない ( ω `)

23 理想としては本来はデータセット毎に対応するオントロジーがあり主語目的語に取れるデータ構造が記載されているのでオントロジーファイルを解釈すれば SPARQL は書ける現実はオントロジーファイルがない場合やあったとしても必要な記述がないケースが非常に多い

24 ではどうするか提供されているスキーマ図等を参照する UniProtのデータモデル DBPediaのクラス一覧

25 NBDC RDF Portal では基本的にデータセット毎にスキーマ図が提供されている SPARQL の例もあり理解の助けになる

26 ではではスキーマ図が提供されていなければどうするか RDF のファイルを眺めながら書く

27 Turtle ファイルを実際に眺めて dcterms: foaf: pav: quanto: rdf: < rdf- syntax- rdfs: < sos: uo: < quanto:drr000896_ fastqc a sos:sequencestatisticsreport; sos:encoding "Sanger / Illumina 1.9"; sos:fastqcversion "0.10.1"; sos:filetype "Conventional base calls"; sos:filename "DRR fastq"; sos:filteredsequences [ a sos:sequencereadamount; sos:hasunit uo:uo_ ; rdf:value 0 ]; sos:maxsequencelength [ a sos:sequencereadlength; sos:hasunit uo:uo_ ; rdf:value 38 ];

28 ではではではスキーマ図も提供されていなければ RDF ファイルもないような場合はどうするかネチネチ調べる

29 まずトリプル数を調べる SELECT (COUNT(*) AS?count) {?s?p?o UNION { GRAPH?g {?s?p?o

30 どんなトリプルが入っているか調べる SELECT *?s?p?o. LIMIT 100 OFFSET 0 述語の種類を調べる SELECT DISTINCT?p?s?p?o. LIMIT 100

31 リソースが属するクラスを調べる SELECT DISTINCT?type?s a?type. a は rdf:type の略気になるクラスがあればそれに属するリソースが持つ述語の種類を調べる人物に対してどういう記述があるかという問合せ SELECT DISTINCT?p?person a <

32 気になる文字列で検索してみる PREFIX rdfs: < schema#> SELECT DISTINCT?s {?s rdfs:label " 東京都 UNION {?s rdfs:label " 東京都 "

33 まとめ何の手がかりもない状態からでも SPARQL は書けます!

34 ご静聴ありがとうございましたー

RDF-lecture-01_ key

RDF-lecture-01_ key 1 RDF @JST Linked Open Data RDF SPARQL 2016/10/7 . @prefix : .