Składniki:

• ok 100MB wolnej przestrzeni na dysku (co najmniej tyle, więcej będzie potrzebne w zależności od wielkości przechowywanych przez was grafów) [pobierz]
• system operacyjny z zainstalowaną maszyną wirtualną Java'y w wersji deweloperskiej (JDK) 1.5 lub wyższej (osobiście korzystam z JDK5 i JDK6) [pobierz]
• instalator (dla Windows) lub paczka (archiwum) z kontenerem serwletów Apache Tomcat w wersji 6.0 [pobierz]
• paczka z silnikiem bazy danych Sesame 2.0 [pobierz].

Wszystkie z składniki należy zainstalować w podanej kolejności. W przypadku Apache Tomcat i Sesame wystarczy rozpakować sciągnięte paczki (archiwa) w dowolnie wybrane miejsce. Jeżeli instalujecie Apache Tomcat jako usługę (Windows Service Installer) zapamiętajcie gdzie poleciliście instalatorowi zainstalować tę usługę.

Paczkę z Sesame możecie rozpakować w dowolnym miejscu, gdyż potrzebujemy jedynie dwóch plików war dostarczanych w tej paczce. W katalogu który powstał po rozpakowaniu paczki z Sesame odnajdujemy podkatalog o nazwie war i przegrywamy z niego oba znajdujące się tam pliki do podkatalogu webapps w katalogu gdzie zainstalowaliśmy (rozpakowaliśmy) kontener serwletów Apache Tomcat.

Czas aby uruchomić serwer Apache Tomcat. Użytkownicy Windows mogą włączać i wyłączać serwer Tomcat za pomocą usług Windows (patrz zdjęcie poniżej)

lub ikonki, która powinna być widoczna na tacce systemowej:

Dla tych którzy nie zainstalowali (lub nie mogli zainstalować) Tomcata jako usługi Windows uruchamianie jest równie proste. Wystarczy wejść do katalogu w którym został zainstalowany serwer, przejść do podkatalogu bin i tam uruchomić program startup.bat lub startup.sh (w zależności czy korzystamy odpowiednio z Windows czy systemu Unixowego).

Po uruchomieniu w przeglądarce internetowej otwieramy adres http://localhost:8080/openrdf-workbench/ (z dokładnością co do numeru portu o ile go zmieniliście w czasie instalacji).

Na powitanie, świeże Sesame wita nas nasŧępującym ekranem.

Nasze pierwsze zadanie to stworzyć nowe repozytorium do którego będziemy mogli załadować później graf RDF i wykonywać na nim zapytania. W tym celu klikamy na link "New repository". Musimy zdecydować pomiędzy jednym z kilku dostępnych typów repozytoriów: na wstępie proponuje pozostać przy "Native Java Store".

Po zakończeniu procesu tworzenia nasze nowe repozytorium zostaje wybrane jako domyślne i możemy rozpocząć pracę.

Aby dodać graf RDF klikamy na link "Add" w sekcji "Modify". Tam mamy do wyboru albo załadowanie pliku z grafem z dysku, albo wskazanie zasobu w sieci, albo wklejenie fragmentu grafu w jednym z dostępnych języków, w tym w N-triples, Turtle i RDF/XML.

Po dodaniu grafu RDF możemy przystąpić do zadawania zapytań korzystając z opcji "Query" w sekcji "Explore".

Pozostaje mi tylko życzyć dobrej zabawy w zadawaniu pierwszych zapytań w SPARQL.

Jena jest biblioteką dostarczającą API w języku Java. Zacznijmy więc od zebrania potrzebnych narzędzi:

• kompilator i maszyna wirtualna Java, najlepiej w wersji JDK 5.0
• środowisko programistyczne, np.: Eclipse
• biblioteka Jena i biblioteki zależne [pobierz najnowszą wersję tutaj]

W Eclipse rozpoczynamy nowy projekt typu Java, i przegrywamy i dodajemy do projektu JARy dostarczone z biblioteką Jena:

Następnie tworzymy nową klasę i zaczynamy nasz pierwszy "semantyczny" program. Polecam specyfikację biblioteki Jena: http://www.openjena.org/javadoc/index.html.

Zdefiniujmy dwie przestrzenie nazw, jedną na elementy ontologii w RDF Schema, a drugą na zasoby:

Następnie tworzymy nowy model, czyli obiekt który będzie reprezentował tworzony przez nas graf RDF; pamiętajmy że RDF Schema jest również zapisana w postaci grafu RDF.

W następnym kroku dodajemy do modelu definicje naszych klas i właściwości.

W tym momencie możemy wypisać nasz graf RDF:

otrzymamy w następujący wynik (z dokładnością do kolejności trójek):

W kolejnym kroku stwórzmy nowy model bazujący na poprzednim. Model ten nie będzie wykorzystywał wnioskowania bazującego na RDF Schema (tzw. inferencing)

A następnie dodajmy do niego dwa zasoby: [Jan] i [Mazda], oraz stwórzmy zdanie [Jan] [kieruje] [Mazdę].

I ponownie jak poprzednio wypiszmy nasz obecny graf:

Jak widać poniżej, w wyniku doszło tylko jedno dodatkowe zdanie RDF:

A teraz czas na wnioskowanie w akcji. Dzięki bibliotece Jena uruchomienie wnioskowania jest bardzo proste.

Musimy najpierw stworzyć nowy model bazujący na poprzednim. Tym razem, nasz model będzie dedykowany dla wnioskowania z RDF Schema.

Podobnie jak poprzednio dodajemy nasze przykładowe zdanie:

Ponieważ cały model infmodel zawiera również trójki związane ze specyfikacją języka ontologii RDF Schema, więc odpytajmy nasz model tylko o typy zasobów [Jan] i [Mazda].

W wyniku otrzymamy:

Co tym samym kończy nasz dowód: maszyna wnioskująca poprawnie określiła typ zasobów [Jan] i [Mazda].

Pełen kod projektu razem z biblioteką Jena, znajdziecie [tutaj]

Chociaż do tej pory nie opisywaliśmy  jeszcze biblioteki Jena udostępniającej za pomocą API Java dostęp do grafu RDF i mechanizmów wnioskowania, postanowiliśmy poinformować o zmianach jakie zapowiedziała firma HP, w której ośrodku badawczym powstała ta biblioteka.

Zgodnie z opublikowaną niedawno notką prasową, firma HP postanowiła zakończyć działanie ośrodka badawczego "Semantic Web Research". Ciężko w tej chwili dociekać powodów, bo ten ośrodek istniał już bardzo wielu lat; być może, jest to związane ze znaczącym upowszechnieniem się technologii semantycznych, i (co należy zauważyć) brakiem znaczących osiągnięć tego ośrodka w ostatnim czasie. Najważniejszą jednak informacją jest ta, że biblioteka Jena (oraz inne rozwiązania) pozostaną dostępne na licencji open source (BSD), zmieni się jedynie adres strony domowej biblioteki na http://www.openjena.org/. Najprawdopodobniej powstanie również firma, niezależna od HP, która będzie dostarczała komercyjnego wsparcia oraz nadzorowała dalszy rozwój tej biblioteki.

Dla osób które do tej pory nie słyszały o bibliotece Jena: jest ona jedną z najstarszych, i (przynajmniej do niedawna pozostawała) jedną z najbardziej popularnych bibliotek udostępniających za pomocą Java API dostępu do grafu RDF. Jej największą zaletą jest to, że do informacji zapisanych w grafie RDF można uzyskać dostęp za pomocą API podobnego do Java DOM znanego z przetwarzania XMLa. Poza podstawowymi operacjami zapisu i odczytu informacji z grafu, Jena oferuje również:

• możliwość odpytywania grafu RDF za pomocą zapytań w języku SPARQL,
• połączenie z mechanizmami wnioskowania na przechowywanym grafie RDF i ontologiach
• wsparcie dla tzw. quadów, czyli zdań RDF składających się z czterech elementów, gdzie dodatkowym elementem jest wskazanie na kontekst (napiszemy o nich niedługo),
• możliwość wygenerowania hierarchii klas Java odpowiadających zadanej ontologii (w RDF Schema lub OWL); warto jednak pamiętać w tym miejscu, że takie mapowanie nie gwarantuje nam pozbycia się problemów z przejściem pomiędzy programowaniem obiektowym a logiką opisową, o czym pisaliśmy niedawno.

Już niedługo pokażemy na prostych przykładach jak korzystając z biblioteki Jena napisać pierwszą aplikację operującą na grafie RDF.

Każdy serwis Web 3.0 potrzebuje dwóch elementów: semantyki i społeczności. Zanim większość Internetu będzie dostępna w postaci grafu

powiązanych semantycznie zasobów i usług sieciowych, musimy przedsięwziąć wszelkie kroki, aby opublikować jak najwięcej istniejących danych w postaci semantyki. Warto zacząć od opublikowania istniejących słowników, tak aby inne zasoby i usługi sieciowe mogły z nich korzystać.

W jednym z poprzednich artykułów opisaliśmy standard SKOS, który umożliwia opis słowników w formacie RDF. W tym artykule przedstawimy projekt Open Vocabulary umożliwiający dostęp do słowników w formacie SKOS. Projekt ten dostarcza bibliotekę programistyczną w języku Java oraz usługę sieciową typu REST.

Projekt Open Vocabulary składa się z trzech modułów:

• Reprezentacji ogólnodostępnych i otwartych słowników w formacie SKOS/RDF.
• API w języku Java i standardzie REST umożliwiające dostęp, wyszukiwanie i przeglądanie słowników.
• Portal umożliwiający przeglądanie i przeszukiwanie słowników.

Słowniki w SKOS/RDF

Obecnie projekt OpenVocabulary.info udostępnia następujące słowniki:

• Taksonomie:
  • Polska Klasyfikacja Tematyczna (PKT)
  • Association for Computing Machinery (ACM)
  • Dewey Decimal Classification (DDC)
  • Library of Congress (LOC)
  • Universal Decimal Classification (UDC)
  • Open Directory Project Taxonomy (DMoz)
  • Polskie pojęcia zdefiniowane w Open Directory Project (DMoz - PL)
• Tezaurusy:
  • WordNet 2.0 Thesaurus - oryginalny słownik WordNet w wersji RDF/OWL rozszerzony o właściwości zdefiniowane w standardzie SKOS
  • OpenThesaurus (PL) - wersja SKOS/RDF polskiego tezaurusa wykorzystywanego w pakiecie OpenOffice

Reprezentacje SKOS/RDF dla wszystkich taksonomii (za wyjątkiem DMoz) zostały wygenerowane na postaci definicji dostępnej w postaci prostego pliku tekstowego. Taksonomie DMoz zostały wygenerowane na podstawie źródła w postaci zbliżonej do formatu RDF i rozszerzonej o właściwości zdefiniowane w standardzie SKOS. Podobnie, wersja RDF/OWL tezaurusa WordNet została rozszerzona o relacje zdefiniowane w SKOS.
Natomiast wersja SKOS/RDF polskiego słownika OpenThezaurus została stworzona od podstaw po przetworzeniu źródłowego dokumentu OpenThesaurus.

API Javy i API RESTowe

Projekt OpenVocabulary dostarcza bibliotekę Java, która umożliwia skorzystanie ze słowników, szczególnie w na platformie JEE. Biblioteka ta dostarcza:

• API Javy do zarządzania taksonomiami, tezaurusami i tagami przechowywanymi w repozytorium RDF (wykorzystywana jest biblioteka RDF2Go i baza Sesame 2)
• Dostęp do pełnotekstowego indeksu (korzystając z biblioteki Lucene) poprawiającego wyszukiwanie i dostęp do pojęć ze słowników projektu Open Vocabulary.
• API RESTowe, które umożliwia usługom sieciowym dostęp do repozytorium i pojęć słowników Open Vocabulary w formacie HTML, RDF i JSON.

REST API zostało przygotowane w oparciu o wytyczne promowane przez inicjatywę Linked Data initiative, o których napiszemy niedługo. Dodatkowymi usługami dostarczanymi przez Open Vocabulary są:

• Przegląd (ang. lookup) - dostarczane przez usługę w schemacie /vocabularis/lookup?uri= umożliwia dostęp do informacji o pojęciach ze słowników przechowywanych w bazie RDF, jednak zdefiniowanych w innej przestrzeni nazw niż ta w której dostępne są usługi biblioteki OpenVocabulary; przykładem takiego słownika może być WordNet.
• Wyszukiwanie (ang. search) - dostarczane przez usługę w schemacie /vocabularies/search?q=[&threshold=&size=] umożliwia wyszukiwanie w pełnotekstowym indeksie słowników, z możliwością określenia minimalnego progu (ang. threshold) podobieństwa oraz maksymalnej ilości wyników wyszukiwania.

Portal do przeglądania i przeszukiwania słowników

W ramach projektu Open Vocabulary zainstalowany został referencyjny portal http://www.openvocabulary.info/, który:

• umożliwia dostęp do pojęć ze wspieranych słowników w postaci HTML, RDF i JSON,
• dostarcza przeglądu możliwości API Javy, włącznie z dostępem do indeksu pełnotekstowego,
• dla zarejestrowanych użytkowników - umożliwia pobranie archiwów zawierających słowniki w formacie RDF oraz ich indeksy pełnotekstowe dla biblioteki Lucene.

[na podstawie: Linking Public Vocabularies – openvocabulary.info]