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Linked Open Data(LOD)によるデータ連携アプリケーション構築の課題とクエリー生成言語の試作
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yamahige
電気学会第55回情報システム研究会にて。
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Linked Open Data(LOD)によるデータ連携アプリケーション構築の課題とクエリー生成言語の試作
1.
Linked Open Data(LOD)による
データ連携アプリケーション構築の課題と クエリー生成言語の試作 v1.1 2013-‐06-‐22 ◎山口琢、大場みち子、高橋修 公立はこだて未来大学 1 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室
2.
アジェンダ • Pinpoint Reminderの概要
• 背景 • 目的 • アプローチ • 結果 • 考察 • 今後 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室 2
3.
2012年(昨年)7月のIS研究会@函館 • 新規観光客を獲得する推薦システムを提案 • エンドユーザーが,
– 情報Aを,直接は探していない – 情報AとWebページB,それぞれの関連情報に興味アリ • WebページBを参照しているときに, • 情報Aを推薦する. – 関連情報をたどることで,情報AとWebページBは関係づ けられる → 地域情報システムにおける LODによる住民参加型データ構築手法の提案 h'p://www.slideshare.net/yamahige/lod-‐13699592 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室 3
4.
例 新規観光客を獲得する推薦システムを提案 • エンドユーザーが, – 函館の「香雪園」を探してるわけではないが…
– 「函館」に観光に行く予定で,かつ「名勝」好き • 東京の「六義園」に関するWebページを参照 しているときに, • 函館の「香雪園」を推薦する。 – 「六義園」は,「名勝」つながりで,函館の「香雪 園」と関係がある 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室 4
5.
Pinpoint Reminder 昨年の提案システムのプロトタイプ 2013-‐06-‐22、@広島工大
山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室 5
6.
「函館」に観光に行く予定で,かつ「名勝」好き オプションで指定 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学
高橋修研究室 6 名勝に興味アリ 函館旅行を予定
7.
2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室
7 六義園 東京の「六義園」に関するWebページを 参照しているときに Google Chrome: Webブラウザー
8.
問合せ中… 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室
8 六義園
9.
…函館の「香雪園」を推薦する。 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室
9 六義園
10.
香雪園を紹介するページ 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室
10 香雪園
11.
Pinpoint Reminder データの流れ 2013-‐06-‐22、@広島工大
山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室 11 Pinpoint Reminder プラグイン ハブ 香雪園 六義園 問合せ(SPARQL) Webページ (六義園) 日本国指定名勝 「函館の観光地」 問合せ(SPARQL) 結果 結果 六義園 神威岬 後楽園 思い出し対象 立待岬 香雪園 x x x x x 香雪園 神威岬 後楽園 香雪園 Webページ (香雪園) Webブラウザー Pinpoint Reminder サーバー 外部のデータ(サーバー) x 元町配水池 香雪園
12.
Pinpoint Reminder LODによるリンクアプリケーション構築基盤 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学
高橋修研究室 12 Pinpoint Reminder プラグイン ハブ 香雪園 六義園 問合せ(SPARQL) Webページ (六義園) 日本国指定名勝 「函館の観光地」 問合せ(SPARQL) 結果 結果 六義園 神威岬 後楽園 思い出し対象 立待岬 香雪園 x x x x x 香雪園 神威岬 後楽園 香雪園 Webページ (香雪園) Webブラウザー Pinpoint Reminder サーバー 外部のデータ(サーバー) x 元町配水池 香雪園
13.
Pinpoint Reminderによる○○アプリ とは… •
ハブ + 推薦対象 → アプリ – 組み合わせ方によって,様々な推薦アプリ – Pinpoint Reminder上に構築可能 • 観光案内 – 「名勝」+「観光地」 – 「大河ドラマ」+「史跡」 – 「朝ドラ」+「ロケ地」 • 読書案内 • システム開発 – 「依存関係」+「ドキュメント,コード,…」 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室 13
14.
「函館」に観光に行く予定で,かつ「名勝」好き → 使用する外部データの選択 – ハブ
– 思い出し対象 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室 14 Pinpoint Reminder プラグイン ハブ 香雪園 六義園 問合せ(SPARQL) Webページ (六義園) 日本国指定名勝 「函館の観光地」 問合せ(SPARQL) 結果 結果 六義園 神威岬 後楽園 思い出し対象 立待岬 香雪園 x x x x x 香雪園 神威岬 後楽園 香雪園 Webページ (香雪園) Webブラウザー Pinpoint Reminder サーバー 外部のデータ(サーバー) x 元町配水池 香雪園 名勝に興味アリ 函館旅行を予定
15.
Pinpoint Reminderによる 「日本の名勝案内」アプリ •
外部のデータ(LOD)を利用 – ハブ: DBpedia Japanese ← 固定 – 思い出し対象: FUNTourismInforma]on,などなどの登録されたデータ 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室 15 Pinpoint Reminder プラグイン ハブ 香雪園 六義園 問合せ (SPARQL) Webページ (六義園) 日本国指定名勝 「函館の観光地」 問合せ 結果 結果 六義園 神威岬 後楽園 思い出し対象 立待岬 香雪園 x x x x x 香雪園 神威岬 後楽園 香雪園 Webページ (香雪園) Webブラウザー Pinpoint Reminder サーバー FUNTourismInforma]on x 元町配水池 香雪園 DBpedia Japanese
16.
Pinpoint Reminderによる 「日本の名勝案内」アプリ 2013-‐06-‐22、@広島工大
山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室 16 Pinpoint Reminder プラグイン ハブ 香雪園 六義園 問合せ (SPARQL) Webページ (六義園) 日本国指定名勝 「函館の観光地」 問合せ 結果 結果 六義園 神威岬 後楽園 思い出し対象 立待岬 香雪園 x x x x x 香雪園 神威岬 後楽園 香雪園 Webページ (香雪園) Webブラウザー Pinpoint Reminder サーバー FUNTourismInforma]on x 元町配水池 香雪園 DBpedia Japanese 詳しく!
17.
Pinpoint Reminderによる 「日本の名勝案内」アプリ 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学
高橋修研究室 17 ハブ 六義園 神威岬 後楽園 香雪園 Pinpoint Reminder サーバー DBpedia Japanese 問合せ (SPARQL) 日本国指定名勝 結果 x x x x x
18.
2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室
18 ハブ 六義園 襟裳岬 後楽園 香雪園 Pinpoint Reminder サーバー DBpedia Japanese h^p://ja.dbpedia.org/sparql select dis]nct ?o where { <h^p://ja.dbpedia.org/resource/六義園> ?p <h^p://ja.dbpedia.org/resource/日本国指定名勝の一覧>. <h^p://ja.dbpedia.org/resource/日本国指定名勝の一覧> ?q ?o . } 問合せ (SPARQL) 日本国指定名勝の一覧 結果(?o) x x x x x { "o": "h^p://ja.dbpedia.org/resource/香雪園" }, { "o": "h^p://ja.dbpedia.org/resource/後楽園" }, { "o": "h^p://ja.dbpedia.org/resource/襟裳岬" }, … SPARQL
19.
背景 • ビッグデータ •
オープンデータ – 従うべき条件が,最大でも,作者のクレジットを表 記する,あるいは条件を継承するという程度であ るようなデータ h^p://opendefini]on.org/ • 政府レベルのオープンデータへの取り組み – 電子行政オープンデータ戦略 – 産官学が共同で取り組むコンソーシアム 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室 19
20.
Linked Open Data(LOD) •
オープンデータを活用する方法として注目 • 「文書のWeb」でのリンクの意義 – 人: Webサイトや国や言語を越えて,大量の文書 (HTML文書)これらにたどり着く – 検索エンジン: リンクをたどって文書を収集,イン デックスを作成 • 「データのWeb」 – オープンデータの間にリンク – データセットの垣根を越えて情報を活用 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室 20
21.
クエリーから見るLOD 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室
21 select dis]nct ?o where { <h^p://ja.dbpedia.org/resource/六義園> ?p <h^p://ja.dbpedia.org/resource/日本国指定名勝の一覧>. <h^p://ja.dbpedia.org/resource/日本国指定名勝の一覧> ?q ?o . } SPARQL 主語 述語: ?p,?q 目的語: ?o h^p://ja.dbpedia.org/resource/六義園 h^p://ja.dbpedia.org/resource/日本国指定名勝の一覧 h^p://dbpedia.org/ontology/wikiPageWikiLink 六義園 日本国指定名勝の一覧 Wikipediaのページでリンクがはってある…
22.
Linked Open Data
(LOD) • 主語-‐述語-‐目的語というトリプルの集まり • 目的語をリンク(URI,IRI)としましょう 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室 22 主語 述語: ?p,?q 目的語: ?o h^p://ja.dbpedia.org/resource/六義園 h^p://ja.dbpedia.org/resource/日本国指定名勝の一覧 h^p://dbpedia.org/ontology/wikiPageWikiLink 日本国指定名勝の一覧 六義園 Wikipediaのページでリンクがはってある…
23.
Linked Open Data
(LOD) • 目的語をリンク(URI,IRI)としましょう 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室 23 主語 述語: ?p,?q 目的語: ?o h^p://ja.dbpedia.org/resource/六義園 h^p://ja.dbpedia.org/resource/日本国指定名勝の一覧 h^p://dbpedia.org/ontology/wikiPageWikiLink 日本国指定名勝の一覧 六義園 Wikipediaのページでリンクがはってある… 六義園 ○ リテラル ◎ リンク
24.
「同じ」 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室
24 h^p://ja.dbpedia.org/resource/日本国指定名勝の一覧 六義園 日本国指定名勝の一覧 DBpedia Japanese LODデータセット A LODデータセット B h^p://ja.dbpedia.org/resource/日本国指定名勝の一覧 おきにいり 日本国指定名勝の一覧 h^p://ja.dbpedia.org/resource/日本国指定名勝の一覧 日本国指定名勝の一覧 香雪園
25.
目的 • 普及のための課題を前倒しにして抽出 •
対策を考案 ↓ • LODアプリケーションの増加に寄与 ↑ • 文書のWebの発展 – 様々な欠陥を指摘されながらも – 面白かった,役にたった • スコープ外: 規格やデータセットの点検・提案 – データセット作成ガイドライン,など 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室 25
26.
関連技術 従来のLODアプリケーション構築支援 • クエリー記述支援
– SQLに似たSPARQLによるクエリー • どのようなクエリーを記述すれば所望のデータが得ら れるのか? – データ抽出の集合演算をビジュアルに確認,など • データセットのディレクトリー • データセットのキャッシュ ↓ 他にあるのではないか? 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室 26
27.
アプローチ SPARQLでクエリー +α を書くだけで,新たなハブ や思いだし対象を,Pinpoint
Reminderに追加で きるように…しようと試みる,という実験 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室 27
28.
アプローチ • SPARQLでクエリー +
α だけで – このαがどの程度のものか? • 新たなハブや思いだし対象を – LODチャレンジJapan 2012への応募作品 – 自分も参加する • Pinpoint Reminderに追加できるように…しようと試みる – そうできるようにPinpoint Reminderを開発しようと試みる • 結果の評価基準 – α = 0 → 課題を見つけられなかった – αが適度 → 課題を抽出できた – αが大きすぎ,不定 or などなど → 課題が大きすぎて捉えきれなかった 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室 28
29.
結果 • 課題が2種類あることが分かった。 #1:
リテラル値の目的語をリンクとして扱いたい #2: リンクのIRI値のブレ • SPARQLでクエリー + α = クエリー生成言語 • LODチャレンジ Japan 2012 – 他の応募作品を利用することができた 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室 29
30.
#1 リテラルだけどリンクとして… • 目的語の値がリテラルだけど… 2013-‐06-‐22、@広島工大
山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室 30 主語 述語: ?p,?q 目的語: ?o h^p://ja.dbpedia.org/resource/六義園 h^p://ja.dbpedia.org/resource/日本国指定名勝の一覧 h^p://dbpedia.org/ontology/wikiPageWikiLink 日本国指定名勝の一覧 六義園 Wikipediaのページでリンクがはってある… 六義園 ○ リテラル ◎ リンク
31.
#1 リテラル as
リンク この場合でも, アプリ設計者の判断で, そのデータセットについては「同じ」と判定したい …場合がある. 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室 31
32.
「ハブ」から取り出した結果 函館市 ↓ 「思い出し対象」への問合せ
h^p://ja.dbpedia.org/resource/函館市 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室 32
33.
「ハブ」から取り出した結果 h^p://ja.dbpedia.org/resource/函館市 ↓ 「思い出し対象」への問合せ
函館市 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室 33
34.
#2 リンクのIRI値のブレ • IRI:
URLを拡張して国際化した表記法 – Interna]onalized Resource Iden]fier • URL – × h^p://ja.dbpedia.org/resource/函館市 – ○ h^p://ja.dbpedia.org/resource/%e5%87%bd%e9%a4%a8%e5%b8%82 • IRI – ○ h^p://ja.dbpedia.org/resource/函館市 – ○ h^p://ja.dbpedia.org/resource/%e5%87%bd%e9%a4%a8%e5%b8%82 • SPARQLではIRIを用いるが… – 「函館市」を「%e5%87%bd%e9%a4%a8%e5%b8%82」と記述するデータセットが ある – SPARQL処理系は,かならずしも 「h^p://ja.dbpedia.org/resource/函館市 と h^p://ja.dbpedia.org/resource/%e5%87%bd%e9%a4%a8%e5%b8%82 を同一視しない 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室 34
35.
「ハブ」から取り出した結果 h^p://ja.dbpedia.org/resource/函館市 ↓ 「思い出し対象」への問合せ h^p://ja.dbpedia.org/resource/%e5%87%bd %e9%a4%a8%e5%b8%82 2013-‐06-‐22、@広島工大
山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室 35
36.
「ハブ」から取り出した結果 h^p://ja.dbpedia.org/resource/%e5%87%bd %e9%a4%a8%e5%b8%82 ↓
「思い出し対象」への問合せ h^p://ja.dbpedia.org/resource/函館市 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室 36
37.
クエリー生成言語 • 書式文字列の要領でクエリーを生成する仕 組み – データセットの仕様に応じて,書式文字列を使い 分けて,適切なSPARQLクエリーを生成させる
– クエリー結果から,所望の値を取り出す • 前記2つの課題をクリア 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室 37
38.
• 名前空間: h^p://ja.dbpedia.org/resource/
• 変数term = "六義園" • 3つの書式文字列がクエリーで利用できる – %(term)s // 六義園 – %(term_q)s // h^p://ja.dbpedia.org/resource/六義園 – %(term_q_enc)s // h^p://ja.dbpedia.org/resource/%E5%85%AD%E7%BE %A9%E5%9C%92 • クエリー…のもと – select dis]nct ?o where { <%(term_q)s> ?p <h^p://ja.dbpedia.org/resource/新選組!> . <h^p://ja.dbpedia.org/resource/新選組!> ?q ?o . } • クエリー – select dis]nct ?o where { <h^p://ja.dbpedia.org/resource/六義園> ?p <h^p://ja.dbpedia.org/resource/新選組!> . <h^p://ja.dbpedia.org/resource/新選組!> ?q ?o . } • 「出力の加工」オプション ✓ ?o から名前空間を取り除く ✓ ?o はパーセントエンコードされている 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室 38
39.
考察 本研究会のテーマに即して… (電気学会第55回情報システム研究会) •
テーマ「知的情報システム」 • セッションテーマ「学習支援」 – ハンズオンゼミ: 手を動かす体験型ゼミ – 相互運用型ハッカソン 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室 39
40.
研究会テーマ「知的情報システム」 • データのWebを知識として利用するシステム –
複数の知識を使う「知的情報システム」 – ボトムアップに立ち上がる在野の知識 • リンクする知識 – 2つの知識で使われている2つの事柄を,「同じ」と言 える仕組み – 「同じ」が,複数の知識を利用する手がかりになる • 構築支援 – 「同じ」ものを指していると,設計者が「見なせる」 – 「見なせる」ことによって,利用できる知識が増える 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室 40
41.
セッションテーマ「学習支援」 1/2 ハンズオンゼミ •
リンク – リンクの応用は,まだイメージしづらいようだ – v.s. オープンデータ,ビッグデータ • 比較的イメージしやすい: 串刺し検索、分析 • ハンズオン – 体験するための実験台 → Pinpoint Reminder – 大学でハンズオン実施中 • 情報のモデリング学習 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室 41
42.
セッションテーマ「学習支援2」 2/2 相互運用型ハッカソン 相互運用型ハッカソン 参加者のデータを、相互に利用 して競う
理解が,より深まる ex. LODチャレンジジャパン v.s. スター型ハッカソン 与えられたデータを、参加者が利用 して競う 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室 42 課題 データ #1 課題 データ #2 参加者 #2 参加者 #4 参加者 #1 参加者 #3 参加者 #2 参加者 #4 参加者 #1 参加者 #3 参加者 #1 データ 参加者 #4 データ データ参加 アプリ参加 アプリ参加
43.
今後 • 今回,構築を試みたアプリケーションは観光 案内や読書案内など,比較的,時間に余裕 のあるアプリケーションであった •
今後は,違うタイプのアプリケーションを検討 したい – 防災など – 時間的に切迫したアプリケーションであれば,異 なる課題を抽出できるかもしれない. 2013-‐06-‐22、@広島工大 山口琢@はこだて未来大学 高橋修研究室 43
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