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1 2016 年度春学期 Web インテリジェンス論 SPARQL

2 講義概要 SPARQL とは? RDF ストア GraphDB による SPARQL 検索方法 Turtle 基本的なクエリ FILTER, OPTIONAL, DISTINCT, UNION, LIMIT, ORDER BY, GROUP BY, MAX, AVG, SUM, COUNT, リモートの SPARQL エンドポイントへのクエリ DBpedia 演習問題 1 演習問題 2 第 3 回レポート

3 Semantic Web Stack (2007)

4 SPARQL とは? RDF データを検索するためのクエリ言語 (RDBMS における SQL に相当 ) ver. 1.0(2008 年 1 月に W3C 勧告 ) ( 日本語訳 ) ver. 1.1(2013 年 3 月に W3C 勧告 ) kmtn/internet/rdf/rec-sparql11-query html ( 日本語訳 )

5 RDF データストア RDF データを格納し,SPARQL によるクエリなどを可能にするアプリケーション SPARQL エンドポイントを提供 query パラメータ値に URL エンコードした SPARQL クエリを与えることで, 結果を得ることができる Web API 本講義では GraphDB を利用 以下の URL から本日の講義で説明する SPARQL クエリを実行可能 ID: wi2016 パスワード : 講義中に提示します

6 GraphDB による SPARQL 検索方法

7 GraphDB による SPARQL 検索方法

8 GraphDB による SPARQL 検索方法

9 Turtle RDFフォーマットの一種 RDF/XML 構文よりも簡潔にRDF 文書を表現可能 本日の講義のサンプルRDF 文書はTurtleで記述 SPARQLの構文はTurtleに類似

10 Turtle 例 1 < 夏目漱石 > < 代表作 > < こころ >. < 主語 URI> < 述語 URI> < 目的語 URI>. 例 ex: < ex: 夏目漱石 ex: 代表作 ex: 接頭辞 : < 名前空間 URI>.

11 Turtle 例 ex: < ex: 夏目漱石 ex: 代表作 ex: こころ. ex: 夏目漱石 ex: 誕生日 1867 年 2 月 9 ex: < ex: 夏目漱石 ex: 代表作 ex: こころ ; ex: 誕生日 1867 年 2 月 9 日. ;( セミコロン ) により, 主語を省略可能

12 Turtle 例 ex: < ex: 夏目漱石 ex: 代表作 ex: こころ. ex: 夏目漱石 ex: 代表作 ex: ex: < ex: 夏目漱石 ex: 代表作 ex: こころ, 坊っちゃん.,( カンマ ) により, 主語と述語を省略可能 ( 目的語を複数列挙可能 )

13 例 5 ex: rdf: < ex: 夏目漱石 rdf:type ex: ex: rdf: < ex: 夏目漱石 a ex: 小説家. rdf:type は a で表現可能

14 RDF 文書 : ex002.ttl # filename: ab: < ab:richard ab:hometel "(229) ". ab:richard ab: "richard49@hotmail.com". ab:cindy ab:hometel "(245) ". ab:cindy ab: "cindym@gmail.com". ab:craig ab:hometel "(194) ". ab:craig ab: "craigellis@yahoo.com". ab:craig ab: "c.ellis@usairwaysgroup.com".

15 SPARQL クエリ : ex003.rq # filename: ex003.rq PREFIX ab: < SELECT?craig WHERE { Graph< { ab:craig ab: ?craig . } }

16 RDF 文書 : ex002.ttl # filename: ab: < ab:richard ab:hometel "(229) ". ab:richard ab: "richard49@hotmail.com". ab:cindy ab:hometel "(245) ". ab:cindy ab: "cindym@gmail.com". ab:craig ab:hometel "(194) ". ab:craig ab: "craigellis@yahoo.com". ab:craig ab: "c.ellis@usairwaysgroup.com".

17 SPARQL クエリ : ex008.rq # filename: ex008.rq PREFIX ab: < SELECT?person WHERE { Graph< {?person ab:hometel "(229) ". } }

18 RDF 文書 : ex002.ttl # filename: ab: < ab:richard ab:hometel "(229) ". ab:richard ab: "richard49@hotmail.com". ab:cindy ab:hometel "(245) ". ab:cindy ab: "cindym@gmail.com". ab:craig ab:hometel "(194) ". ab:craig ab: "craigellis@yahoo.com". ab:craig ab: "c.ellis@usairwaysgroup.com".

19 SPARQL クエリ : ex010.rq # filename: ex010.rq PREFIX ab: < SELECT?propertyName?propertyValue WHERE { Graph< { ab:cindy?propertyname?propertyvalue. } }

20 RDF 文書 : ex002.ttl # filename: ab: < ab:richard ab:hometel "(229) ". ab:richard ab: "richard49@hotmail.com". ab:cindy ab:hometel "(245) ". ab:cindy ab: "cindym@gmail.com". ab:craig ab:hometel "(194) ". ab:craig ab: "craigellis@yahoo.com". ab:craig ab: "c.ellis@usairwaysgroup.com".

21 RDF 文書 : ex012.ttl # filename: ab: d: < d:i0432 ab:firstname "Richard". d:i0432 ab:lastname "Mutt". d:i0432 ab:hometel "(229) ". d:i0432 ab: "richard49@hotmail.com". d:i9771 ab:firstname "Cindy". d:i9771 ab:lastname "Marshall". d:i9771 ab:hometel "(245) ". d:i9771 ab: "cindym@gmail.com". d:i8301 ab:firstname "Craig". d:i8301 ab:lastname "Ellis". d:i8301 ab: "craigellis@yahoo.com". d:i8301 ab: "c.ellis@usairwaysgroup.com".

22 SPARQL クエリ : ex013.rq # filename: ex013.rq PREFIX ab: < SELECT?craig WHERE { Graph< {?person ab:firstname"craig".?person ab: ?craig . } }

23 RDF 文書 : ex012.ttl # filename: ab: d: < d:i0432 ab:firstname "Richard". d:i0432 ab:lastname "Mutt". d:i0432 ab:hometel "(229) ". d:i0432 ab: "richard49@hotmail.com". d:i9771 ab:firstname "Cindy". d:i9771 ab:lastname "Marshall". d:i9771 ab:hometel "(245) ". d:i9771 ab: "cindym@gmail.com". d:i8301 ab:firstname "Craig". d:i8301 ab:lastname "Ellis". d:i8301 ab: "craigellis@yahoo.com". d:i8301 ab: "c.ellis@usairwaysgroup.com".

24 SPARQL クエリ : ex021.rq # filename: ex021.rq PREFIX ab: < SELECT * WHERE { Graph< {?s?p?o. FILTER (regex(?o, "yahoo","i")) } } i オプションをつけると大文字 小文字を区別しなくなる

25 RDF 文書 : ex012.ttl # filename: ab: d: < d:i0432 ab:firstname "Richard". d:i0432 ab:lastname "Mutt". d:i0432 ab:hometel "(229) ". d:i0432 ab: "richard49@hotmail.com". d:i9771 ab:firstname "Cindy". d:i9771 ab:lastname "Marshall". d:i9771 ab:hometel "(245) ". d:i9771 ab: "cindym@gmail.com". d:i8301 ab:firstname "Craig". d:i8301 ab:lastname "Ellis". d:i8301 ab: "craigellis@yahoo.com". d:i8301 ab: "c.ellis@usairwaysgroup.com".

26 SPARQL 演習問題 1 1. ex012.ttl 文書において, 登録されている人物の名前 (firstname) と苗字 (lastname) を表示する SPARQL クエリを作成せよ 2. ex012.ttl 文書において, 自宅の電話番号が (245) である人物の名前と苗字を表示する SPARQL クエリを作成せよ 3. ex012.ttl 文書において, hotmail を含むメールアドレスを持つ人物の名前と苗字を表示する SPARQL クエリを作成せよ 上記 1 3 で作成したクエリを SPARQL エンドポイント ( 上で実行し, 結果を確認せよ

27 RDF 文書 : ex054.ttl # filename: ab: d: < d:i0432 ab:firstname "Richard". d:i0432 ab:lastname "Mutt". d:i0432 ab:hometel "(229) ". d:i0432 ab:nick "Dick". d:i0432 ab: "richard49@hotmail.com". d:i9771 ab:firstname "Cindy". d:i9771 ab:lastname "Marshall". d:i9771 ab:hometel "(245) ". d:i9771 ab: "cindym@gmail.com". d:i8301 ab:firstname "Craig". d:i8301 ab:lastname "Ellis". d:i8301 ab:worktel "(245) ". d:i8301 ab: "craigellis@yahoo.com". d:i8301 ab: "c.ellis@usairwaysgroup.com".

28 SPARQL クエリ : ex057.rq Graph IRI: # filename: ex057.rq PREFIX ab: < SELECT?first?last?workTel WHERE {?s ab:firstname?first ; ab:lastname?last. OPTIONAL {?s ab:worktel?worktel. } }?s ab:firstname?first ; ab:lastname?last ; ab:worktel?worktel.

29 RDF 文書 : ex054.ttl # filename: ab: d: < d:i0432 ab:firstname "Richard". d:i0432 ab:lastname "Mutt". d:i0432 ab:hometel "(229) ". d:i0432 ab:nick "Dick". d:i0432 ab: "richard49@hotmail.com". d:i9771 ab:firstname "Cindy". d:i9771 ab:lastname "Marshall". d:i9771 ab:hometel "(245) ". d:i9771 ab: "cindym@gmail.com". d:i8301 ab:firstname "Craig". d:i8301 ab:lastname "Ellis". d:i8301 ab:worktel "(245) ". d:i8301 ab: "craigellis@yahoo.com". d:i8301 ab: "c.ellis@usairwaysgroup.com".

30 SPARQL クエリ : ex061.rq Graph IRI: # filename: ex061.rq PREFIX ab: < SELECT?first?last?workTel?nick WHERE {?s ab:firstname?first ; ab:lastname?last. OPTIONAL {?s ab:worktel?worktel. } OPTIONAL {?s ab:nick?nick. } } OPTIONAL {?s ab:worktel?worktel; ab:nick?nick. }

31 RDF 文書 : ex054.ttl # filename: ab: d: < d:i0432 ab:firstname "Richard". d:i0432 ab:lastname "Mutt". d:i0432 ab:hometel "(229) ". d:i0432 ab:nick "Dick". d:i0432 ab: "richard49@hotmail.com". d:i9771 ab:firstname "Cindy". d:i9771 ab:lastname "Marshall". d:i9771 ab:hometel "(245) ". d:i9771 ab: "cindym@gmail.com". d:i8301 ab:firstname "Craig". d:i8301 ab:lastname "Ellis". d:i8301 ab:worktel "(245) ". d:i8301 ab: "craigellis@yahoo.com". d:i8301 ab: "c.ellis@usairwaysgroup.com".

32 SPARQL クエリ : ex067.rq Graph IRI: # filename: ex067.rq PREFIX ab: < SELECT?first?last WHERE {?s ab:firstname?first ; ab:lastname?last. FILTER NOT EXISTS {?s ab:worktel?worknum } }

33 RDF 文書 : ex054.ttl # filename: ab: d: < d:i0432 ab:firstname "Richard". d:i0432 ab:lastname "Mutt". d:i0432 ab:hometel "(229) ". d:i0432 ab:nick "Dick". d:i0432 ab: "richard49@hotmail.com". d:i9771 ab:firstname "Cindy". d:i9771 ab:lastname "Marshall". d:i9771 ab:hometel "(245) ". d:i9771 ab: "cindym@gmail.com". d:i8301 ab:firstname "Craig". d:i8301 ab:lastname "Ellis". d:i8301 ab:worktel "(245) ". d:i8301 ab: "craigellis@yahoo.com". d:i8301 ab: "c.ellis@usairwaysgroup.com".

34 RDF 文書 : ex069.ttl # filename: ab: d: < # People d:i0432 ab:firstname "Richard" ; ab:lastname "Mutt" ; ab: "richard49@hotmail.com". d:i9771 ab:firstname "Cindy" ; ab:lastname "Marshall" ; ab: "cindym@gmail.com". # Courses d:course34 ab:coursetitle "Modeling Data with OWL". d:course71 ab:coursetitle "Enhancing Websites with RDFa". d:course59 ab:coursetitle "Using SPARQL with non-rdf Data". d:course85 ab:coursetitle "Updating Data with SPARQL". # Who's taking which courses d:i8301 ab:takingcourse d:course59. d:i9771 ab:takingcourse d:course34. d:i0432 ab:takingcourse d:course85. d:i0432 ab:takingcourse d:course59. d:i9771 ab:takingcourse d:course59. d:i8301 ab:firstname "Craig" ; ab:lastname "Ellis" ; ab: "c.ellis@usairwaysgroup.com".

35 SPARQL クエリ : ex070.rq Graph IRI: # filename: ex070.rq PREFIX ab: < SELECT?last?first?courseName WHERE {?s ab:firstname?first ; ab:lastname?last ; ab:takingcourse?course.?course ab:coursetitle?coursename. }

36 SPARQL クエリ : ex094.rq Graph IRI: # filename: ex094.rq PREFIX ab: < SELECT DISTINCT?first?last WHERE {?s ab:takingcourse?class ; ab:firstname?first ; ab:lastname?last. } SELECT?first?last

37 RDF 文書 : ex100.ttl # filename: ab: d: < d:i0432 ab:firstname "Richard" ; ab:lastname "Mutt" ; ab:instrument"sax" ; ab:instrument"clarinet". d:i9771 ab:firstname "Cindy" ; ab:lastname "Marshall" ; ab:instrument"drums". d:i8301 ab:firstname "Craig" ; ab:lastname "Ellis" ; ab:instrument"trumpet".

38 SPARQL クエリ : ex103.rq Graph IRI: # filename: ex103.rq PREFIX ab: < SELECT?first?last?instrument WHERE {?person ab:firstname?first ; ab:lastname?last ; ab:instrument?instrument. } {?person ab:instrument "sax". } UNION {?person ab:instrument "trumpet". }

39 RDF 文書 : ex104.ttl # filename: dm: d: < d:item432 dm:cost 8 ; dm:location < d:item857 dm:cost 12 ; dm:location < d:item693 dm:cost 10 ; dm:location "Heidelberg". d:item126 dm:cost 5 ; dm:location <

40 SPARQL クエリ : ex105.rq Graph IRI: # filename: ex105.rq PREFIX dm: < SELECT?s?cost WHERE {?s dm:cost?cost. FILTER (?cost < 10) }

41 RDF 文書 : ex104.ttl # filename: dm: d: < d:item432 dm:cost 8 ; dm:location < d:item857 dm:cost 12 ; dm:location < d:item693 dm:cost 10 ; dm:location "Heidelberg". d:item126 dm:cost 5 ; dm:location <

42 SPARQL クエリ : ex109.rq Graph IRI: # filename: ex109.rq PREFIX dm: < PREFIX db: < SELECT?s?cost?location WHERE {?s dm:location?location ; dm:cost?cost. FILTER (?location IN (db:montreal, db:lisbon)). }

43 RDF 文書 : ex104.ttl # filename: dm: d: < d:item432 dm:cost 8 ; dm:location < d:item857 dm:cost 12 ; dm:location < d:item693 dm:cost 10 ; dm:location "Heidelberg". d:item126 dm:cost 5 ; dm:location <

44 SPARQL クエリ : ex112.rq Graph IRI: # filename: ex112.rq PREFIX dm: < PREFIX db: < SELECT?s?cost?location WHERE {?s dm:location?location ; dm:cost?cost. FILTER (?location NOT IN (db:montreal, db:lisbon)). }

45 RDF 文書 : ex104.ttl # filename: dm: d: < d:item432 dm:cost 8 ; dm:location < d:item857 dm:cost 12 ; dm:location < d:item693 dm:cost 10 ; dm:location "Heidelberg". d:item126 dm:cost 5 ; dm:location <

46 RDF 文書 : ex115.ttl # filename: d: rdfs: < d:one rdfs:label"one". d:two rdfs:label"two". d:three rdfs:label"three". d:four rdfs:label"four". d:five rdfs:label"five". d:six rdfs:label"six".

47 SPARQL クエリ : ex116.rq Graph IRI: # filename: ex116.rq PREFIX rdfs: < SELECT?label WHERE {?s rdfs:label?label. } LIMIT 2

48 RDF 文書 : ex145.ttl # filename: e: d: < d:m40392 e:description "breakfast" ; e:date " " ; e:amount d:m40393 e:description "lunch" ; e:date " " ; e:amount d:m40394 e:description "dinner" ; e:date " " ; e:amount d:m40395 e:description "breakfast" ; e:date " " ; e:amount d:m40396 e:description "lunch" ; e:date " " ; e:amount d:m40397 e:description "dinner" ; e:date " " ; e:amount d:m40398 e:description "breakfast" ; e:date " " ; e:amount d:m40399 e:description "lunch" ; e:date " " ; e:amount d:m40400 e:description "dinner" ; e:date " " ; e:amount

49 SPARQL クエリ : ex146.rq Graph IRI: # filename: ex146.rq PREFIX e: < SELECT?description?date?amount WHERE {?meal e:description?description ; e:date?date ; e:amount?amount. } ORDER BY?amount

50 SPARQL クエリ : ex146.rq

51 SPARQL クエリ : ex148.rq Graph IRI: # filename: ex148.rq PREFIX e: < SELECT?description?date?amount WHERE {?meal e:description?description ; e:date?date ; e:amount?amount. } ORDER BY DESC(?amount)

52 SPARQL クエリ : ex148.rq

53 SPARQL クエリ : ex149.rq Graph IRI: # filename: ex149.rq PREFIX e: < SELECT?description?date?amount WHERE {?meal e:description?description ; e:date?date ; e:amount?amount. } ORDER BY?description DESC(?amount)

54 SPARQL クエリ : ex149.rq

55 SPARQL クエリ : ex151.rq Graph IRI: # filename: ex151.rq PREFIX e: < SELECT?description?date?amount WHERE {?meal e:description?description ; e:date?date ; e:amount?amount. } ORDER BY DESC(?amount) LIMIT 1

56 SPARQL クエリ : ex153.rq Graph IRI: # filename: ex153.rq PREFIX e: < SELECT (MAX(?amount) as?maxamount) WHERE {?meal e:amount?amount. }

57 SPARQL クエリ : ex156.rq Graph IRI: # filename: ex156.rq PREFIX e: < SELECT (AVG(?amount) as?avgamount) WHERE {?meal e:amount?amount. }

58 SPARQL クエリ : ex160.rq Graph IRI: # filename: ex160.rq PREFIX e: < SELECT?description (SUM(?amount) AS?mealTotal) WHERE {?meal e:description?description ; e:amount?amount. } GROUP BY?description

59 SPARQL クエリ : ex160.rq

60 SPARQL クエリ : ex162.rq Graph IRI: # filename: ex162.rq SELECT?p (COUNT(?p) AS?pTotal) WHERE { Graph< {?s?p?o. } } GROUP BY?p

61 SPARQL クエリ : ex162.rq

62 SPARQL クエリ : ex170.rq # filename: ex170.rq PREFIX rdf: < PREFIX rdfs: < SELECT?p?o WHERE { SERVICE < { < 東京都 >?p?o. } } limit 50

63 DBpedia (Japanese) WikipediaからRDFデータを生成し, 公開するプロジェクト 言語以上のWikipediaを対象としており, 日本語版がDBpedia Japanese SPARQL エンドポイントが提供されている

64 DBpedia Japanese サンプル SPARQL クエリ (1) 東京都出身のアスリートを, 身長の高い順にソートして, 上位 10 人の氏名と身長と概要を表示するクエリ PREFIX rdf: < PREFIX rdfs: < PREFIX dbpedia-ja: < PREFIX dbpedia-owl: < PREFIX prop-ja: < select?name?height?abstract where {?athlete dbpedia-owl:birthplace dbpedia-ja: 東京都 ; rdf:type dbpedia-owl:athlete ; prop-ja: 身長?height ; rdfs:label?name ; dbpedia-owl:abstract?abstract. } order by desc(?height) limit 10

65 DBpedia Japanese サンプル SPARQL クエリ (2) JR 山手線駅を, 一日の最大乗降車数の多い順にソートして, 駅名と一日の最大乗降車数を表示するクエリ PREFIX rdf: < PREFIX rdfs: < PREFIX dbpedia-ja: < PREFIX dbpedia-owl: < PREFIX prop-ja: < select?station_name(max(?passengersperday) as?maxpassgenersperday) where {?station dbpedia-owl:servingrailwayline dbpedia-ja: 山手線 ; rdfs:label?station_name; dbpedia-owl:passengersperday?passengersperday. } group by?station?station_name order by desc(?maxpassgenersperday)

66 DBpedia Japanese サンプル SPARQL クエリ (3) 住所に 京都府 が含まれるお寺を, お寺の名前の昇順にソートして, お寺の名前と住所を表示するクエリ PREFIX rdf: < PREFIX rdfs: < PREFIX dbpedia-ja: < PREFIX dbpedia-owl: < PREFIX prop-ja: < select?temple_name?address where {?temple rdf:type dbpedia-owl:temple ; rdfs:label?temple_name ; dbpedia-owl:address?address. filter (regex(?address, " 京都府 ")) } order by?temple_name

67 SPARQL 演習問題 2 演習問題 2 1,2 2,2 3 について,DBpedia Japanese の SPARQL エンドポイントを利用して, クエリを作成せよ SPARQL エンドポイント : 接頭辞と名前空間 rdf rdfs dbpedia-ja dbpedia-owl prop-ja

68 SPARQL 演習問題 2 1 宮﨑駿の監督作品について,rdfs:labelプロパティ値を昇順でソートして, 上位 10 件表示するクエリを作成せよ 宮崎駿リソース : dbpedia-ja: 宮﨑駿 監督プロパティ : dbpedia-owl:director

69 SPARQL 演習問題 2 2 夏目漱石の代表作とその wikipagelength を,wikiPageLength で降順にソートして, 上 位 5 件を表示するクエリを作成せよ 夏目漱石リソース : dbpedia-ja: 夏目漱石 代表作プロパティ : dbpediaowl:notablework wikipagelength プロパティ : dbpediaowl:wikipagelength

70 SPARQL 演習問題 2 3 上映時間が80 分未満の映画作品について, 上映時間の降順かつ監督名の昇順でソートした上位 5 件について, 映画作品名, 監督名, 上映時間を表示するクエリを作成せよ 映画作品クラス : dbpedia-owl:film 上映時間プロパティ : prop-ja: 上映時間 監督プロパティ :dbpedia-owl:director

71 第 3 回レポート 1.DBpedia Japanese の SPARQL エンドポイントを利用して, 興味のある分野について 1 つクエリを作成せよ ( リンクを 1 つ以上たどることで必要な情報が得られるようにすること ) SPARQL エンドポイント : 2. DBpedia の SPARQL エンドポイントを利用して, 興味のある分野について 1 つクエリを作成せよ ( 数値のソート, 平均, 最大, 合計などを含むクエリを作成できると良い ) SPARQL エンドポイント : 上記,SPARQL クエリ, その説明, 実行結果の説明, 実行結果のスクリーンショット ( 多い場合は一部 ) を Word 等の文書ファイルに貼り付けて,keio.jp から提出せよ 提出締切 :7 月 19 日 ( 火 ) 23:59

72 参考文献 Bob DuCharme: "Learning SPARQL", O'REILLY, ISBN: オープンデータ時代の標準 Web API SPARQL, ISBN: SPARQL Cheat Sheet: me/ift6281/sparql-1_1-cheatsheet.pdf

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