Vorlesung Semantic Web Technologien, HTWG Konstanz WS 2009/2010. Veranstaltung #6 Nach den theoretischen Grundlagen vom letzten Mal, wenden wir uns nun wieder den eher praktischen Gefielden zu. In der aktuellen Vorlesung beschäftigen wir uns mit RDF(S)-Frameworks aus der Java Welt. Zunächst wird mit Sesame eines der bekanntesten Frameworks vorgestellt. Durch sein Storage and Inference Layer (SAIL) kann es semantische Daten mit praktisch beliebigen Mechanismen persistieren. Der Mulgara Semantic Store ist ein Triple Store, der nativ in Java als Triple Store implementiert ist und nicht auf relationale Datenbanken angewiesen ist. Als wichtigstes Feature gibt es bei Mulgara das Resolver-SPI, mit dem es möglich ist, entfernten Content zu integrieren. Mit dem Topaz Projekt existiert eine Erweiterung zu Mulgara, die die Idee eines Objekt Relational Mappers ala Hibernate in die Semantic Web Welt transferiert. Abschließend beschäftigen wir uns mit Jena, dem marktführenden Semantic Web Framework, dass ursprünglich von Hewlett Packard als Open Source entwickelt wurde und seit kurzem als OpenJena verfügbar ist. Viele Beispiele demonstrieren, wie man mit dem Jena API die wichtigsten Aufgaben erledigt.

1. Semantic Web Technologien Lehrveranstaltung Semantic Web Technologien WS 2009/10 HTWG Konstanz

2. Sprachen des Semantic Web RDF(S) Frameworks

4. Viele Programmier-Frameworks sind dabei entstanden

6. Teilweise schon in Richtung Triple-Stores

7. Oft stark erweiterbare Baukästen

9. Sprachen des Semantic Web Sesame

12. Als Middleware zur Speicherung und zum Abruf von RDF(S) basierter Daten und Metadaten

13. Seit dem Ende von On-To-Knowledge führt Aduna Sesame als Open-Source-Projekt weiter

14. Basiert auf Java-Technologien

15. Großer Funktionsumfang

16. http://www.openrdf.org/

18. 2.x (seit Ende 2007) stärker zum Einsatz als Bibliothek

19. Rückwärtskompatibilität musste aufgegeben werden

20. Sesame 2.x nutzt viele Features von Java 5 (typsichere Collections...)

21. Sesame 2.x führt Unterstützung für Kontext und Transaktionen ein

23. Modularität wird durch Vielzahl Interface-basierter APIs erreicht

25. Diese Schicht sorgt für die persistierung der Daten und bietet Reasoning-Dienste an

26. Durch SAIL-API wird vollständige Abstraktion erreicht

27. Für obenliegende Schichten ist es (fast) vollkommen egal, auf welche Art die Daten letztendlich gespeichert werden

30. Inhalte können abgerufen/aktualisiert werden

36. Sesame als Backend für Semantic Desktop Nepomuk

37. Sesame-Jena-Integrations-Schicht basierend auf SAIL

38. Wrapper / Portierungen für PHP, Python, Perl, Ruby, C# ... ...

39. Sprachen des Semantic Web Mulgara Semantic Store

41. Ziel: Implementierung hochskalierbarer transaktionssicherer Triple-Store-Engine nicht basierend auf relationalen Datenbanken (siehe Sesame, Jena), sondern mit eigenem rein Java-basiertem Storage-Layer

42. Open-Source-Projekt

43. Sehr aktiv (Releases etwa alle 2 Monate)

44. Basiert auf Java-Technologien

45. Großer Funktionsumfang

46. http://www.mulgara.org

48. Per SAIL als Storage für Sesame verwendbar

50. SPARQL-Protokoll-Endpunkt

52. Mächtige Integrationsschnittstelle Resolver-API

53. Eigene Anfragesprache iTQL

54. Eigenes RDF-API: JRDF (stark an Sesames Graph-API angelehnt)

59. XA Store performante Implementierung basierend auf B-Bäumen

61. String Pool: Bildet Ids des NP auf eigentliche Daten ab

63. Kombination von Graphen als Vereinigung / Schnittmenge

65. Literale als Objekt werden direkt indiziert

66. URIs als O werden als URL behandelt und abgerufen/Inhalt indiziert

67. Anfragen hierbei mit Unschärfe möglich (Groß/Klein/Wortteile...)

69. Enthalten konzeptuelle jede wahre Aussage für einen Datentyp

70. Beispielsweise 1<2, Heiligabend ist vor Sylvester …

73. Dateigrößen

74. Besitzer

75. Funktionieren ähnlich wie mulgara:View

77. Plugin-fähig

78. Protokollbasiert wird ein passender Resolver gewählt

79. Resolver kümmert sich um das Empfangen von Inhalten

80. Verarbeitung von Inhalten durch ContentHandler

81. ContentHandler wird anhand des Mime-Type der Daten ermittelt

83. Mailbox

84. MP3

85. ...

88. Java-Bibliothek zur RDF-basierten Speicherung und Arbeit mit Objekten

89. Orientiert sich sehr stark an ORM-Technologien (Object-Relational-Mapping)

90. Vorbild: Hibernate Framework

92. Zusätzlich: OQL Object Query Language – Anfragen basierend auf Objekten anstatt auf Triplen

95. Sprachen des Semantic Web Jena

97. Als Open Source Software freigegeben worden

98. Mittlerweile marktführendes Framework für die Implementierung Semantik-gestützter Applikationen

99. Riesiger Funktionsumfang

100. Einfach zu erlernendes API

101. Hervorragend dokumentiert (für ein Open Source Projekt)

102. Große Community mit Erweiterungen

103. http://www.openjena.org http://jena.sourceforge.net

105. Einheitlicher Zugriff auf relationale Datenbanken zur persistenten Speicherung von Triplen

106. Gleiche Verwendung von Schnittstellen bei persistentem und speicherbasiertem Modell

109. N3 / N-TRIPLE / TURTLE

111. Keine Abhängigkeiten zum Rest von Jena

112. => auch für andere Frameworks verwendbar

117. Kann einfach implementiert und beim Model angemeldet werden

118. Listener-Pattern wie z.B: beim AWT / Swing

131. Benannte Modelle: // benanntes Modell erstellen Model namedModel = maker.createModel( “MyNamedModel” ); // existierendes benanntes Modell öffnen Model previousNamedModel = maker.openModel( “MyStoredNamedModel” ); // Prüfen ob Model auf Datenbank existiert ModelRDB model; if( !connection.containsModel( modelName ) ) model = ModelRDB.createModel( connection, modelName ); else model = ModelRDB.open( connection, modelName );

133. log4j-*.jar

134. slf4j-*.jar

135. slf4j-log4j*-*.jar

137. Java Build-Path

138. Libraries

140. Programmierungs-Frameworks für RDF(S) Noch Fragen ?

142. Sesame Dokumentation http://www.openrdf.org/documentation.jsp

143. Mulgara Tutorial / Dokumentation http://docs.mulgara.org/ http://www.mulgara.org/trac/wiki

144. Jena RDF-API Tutorial http://openjena.org/tutorial/RDF_API/index.html

145. Umfangreiches Tutorial von IBM zu Jena: http://www.ibm.com/developerworks/xml/library/j-jena/

146. JENA API-Docs http://jena.sourceforge.net/javadoc/index.html