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Explorar o conteúdo lido de um grafo codificado em Turtle

2021-03-16, 2021-03-17

Feito das 13:39 até as 18:41,

Documentado das 11:20 até as 13:40,

Revisão da documentaçao das 13:40 até 14:00

Uso simples

  • Popular e processar o grafo RDF (por exemplo fazendo consultas), a partir de um grafo modelo, e salvar resultados.

Método

  1. Copiar e executar leitura de um grafo RDF armazenado em arquivo escrito em Turtle, que será modificado em seguida;
  2. Procurar a documentação de Jena para criar triplas em um grafo RDF e decidir o que fazer.
  3. Após análise do código e da documentação, a solução escolhida é, após carregar o grafo RDF, buscar os predicados e recursos, usá-los para codificar a criação e inserção da nova tripla ao grafo, compilar, executar e avaliar o resultado em um processo iterativo, ou dar uma desistência BEM justificada.

Resultados

Documentação relevante

Jena

Listas e Iteradores

Strings: buscas de padrões e expressões regulares

Memória de Testes

A cópia e execução de LeTTL pode ser comprovada nesta captura de tela.

A partir daí, procura algo interessante para explorar os dados. Eu comecei pela documentação de Model e achei interessante listar os nós. Codifiquei algo muito parecido com o que está no Tutorial 6.

Código arquivado

Pensei em como criar novos Statement a partir dos Statement já existentes. Por exemplo, se quero instanciar um novo prov:Activity e já existe um Statement SPO que diz, por exemplo :illustrating a prov:Activity; , a mim, faz sentido, usar o mesmo objeto para instanciar algo como 123124353 a prov:Activity. Não faz tanto sentido usar a mesma propriedade, mas acho que funciona. Então, encontrar esse Statement e reusar o Predicado e o Objeto parece ser bom.

Para encontrar o Statement, a melhor forma que encontrei foi buscar aquele que contém o sujeito, predicado ou objeto que me interessa, cuja representação como String (.toString) coincide com o padrão que desejo - para isso usei String.matches(p), que usa expressões regulares. Sobre a ontologia, isto pressupõe conhecer e saber usar as ontologias definidas e usadas no modelo, então, para documentação, convém apresentar a ontologia em algum diagrama.

O programa que escrevi, por algum motivo que não descobri (na ocasião), não gerava o resultado esperado.

Código arquivado

Achei que era por conta da forma como tentei inserir o Statement. Decidi voltar aos tutoriais. Foi aí que percebi a semelhança com Tutorial 6. Ajustei o código, continuou não dando o resultado esperado. Na depuração percebi que o código que cria a tripla não era executado, logo, era erro na definição da expressão regular. Isto ajustado, o resultado da execução foi o esperado:

Primeiro código que deu o resultado esperado

Há dois testes que se tornaram oportunos:

  • abreviar a URI na criação do Resource (quero que seja abreviada)
  • usar model.add(Statement), como nos códigos-arquivo 1 e 2.

No primeiro teste ocorreu erro:

http://www.w3.org/ns/prov#Entity
http://www.w3.org/ns/prov#Agent
http://www.w3.org/ns/prov#Person
criando minha tripla.
Exception in thread "main" org.apache.jena.shared.BadURIException: Only well-formed absolute URIrefs can be included in RDF/XML output: <:12354353> Code: 9/EMPTY_SCHEME in SCHEME: The scheme component is empty.
	at org.apache.jena.rdfxml.xmloutput.impl.BaseXMLWriter.checkURI(BaseXMLWriter.java:832)
	at org.apache.jena.rdfxml.xmloutput.impl.BaseXMLWriter.relativize(BaseXMLWriter.java:810)
	at org.apache.jena.rdfxml.xmloutput.impl.Unparser.wURIreference(Unparser.java:925)
	at org.apache.jena.rdfxml.xmloutput.impl.Unparser.wURIreference(Unparser.java:929)

Conclusão: Jena não permite abreviar URIs (ao menos da maneira como tentei): Erro quando tentei abreviar a URI:

Código com URI abreviada dá erro

O segundo teste compilou, executou e apresentou o resultado esperado.

fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ZZfiles/sobreJena/programas/ExplorarOTTLLido$ ls
'Captura de tela de 2021-03-16 13-52-44.png'   LeTTL-arquivo-3.java
 exemplo51.svg                                 LeTTL-arquivo-4.java
 exemplo51.ttl                                 LeTTL.class
 LeTTL-arquivo-1.java                          LeTTL.java
 LeTTL-arquivo-2.java                          README.md
fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ZZfiles/sobreJena/programas/ExplorarOTTLLido$ javac -Xlint:deprecation -cp '.:/home/fabio/apache-jena-3.17.0/lib/*' LeTTL.java
fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ZZfiles/sobreJena/programas/ExplorarOTTLLido$ java -cp '.:/home/fabio/apache-jena-3.17.0/lib/*' LeTTL
f5a2c144272ea657228f5ee802d56ce2
475cded884dfa8a6649d287733c02a64
http://example.com/steve
http://example.com/derek
http://www.w3.org/ns/prov#Activity
ACHEI![http://example.com/illustrating, http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#type, http://www.w3.org/ns/prov#Activity]
http://www.w3.org/ns/prov#Entity
http://www.w3.org/ns/prov#Plan
http://www.w3.org/ns/prov#Entity
http://www.w3.org/ns/prov#Agent
http://www.w3.org/ns/prov#Person
http://www.w3.org/ns/prov#Role
http://example.com/illustrationist
http://example.com/derek
http://www.w3.org/ns/prov#Association
Steve helped Derek conform with the publisher's style guide.@en
http://example.com/style-guide
http://example.com/stylist
http://example.com/steve
http://www.w3.org/ns/prov#Association
http://www.w3.org/ns/prov#Role
http://www.w3.org/ns/prov#Entity
http://www.w3.org/ns/prov#Agent
http://www.w3.org/ns/prov#Person
<rdf:RDF
    xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"
    xmlns:owl="http://www.w3.org/2002/07/owl#"
    xmlns:prov="http://www.w3.org/ns/prov#"
    xmlns="http://example.com/"
    xmlns:rdfs="http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#"
    xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#">
  <prov:Activity rdf:about="http://example.com/illustrating">
    <prov:qualifiedAssociation>
      <prov:Association>
        <rdfs:comment xml:lang="en">Steve helped Derek conform with the publisher's style guide.</rdfs:comment>
        <prov:hadPlan>
          <prov:Entity rdf:about="http://example.com/style-guide">
            <rdf:type rdf:resource="http://www.w3.org/ns/prov#Plan"/>
          </prov:Entity>
        </prov:hadPlan>
        <prov:hadRole>
          <prov:Role rdf:about="http://example.com/stylist"/>
        </prov:hadRole>
        <prov:agent>
          <prov:Entity rdf:about="http://example.com/steve">
            <rdf:type rdf:resource="http://www.w3.org/ns/prov#Agent"/>
            <rdf:type rdf:resource="http://www.w3.org/ns/prov#Person"/>
          </prov:Entity>
        </prov:agent>
      </prov:Association>
    </prov:qualifiedAssociation>
    <prov:qualifiedAssociation>
      <prov:Association>
        <prov:hadRole rdf:resource="http://example.com/illustrationist"/>
        <prov:agent>
          <prov:Entity rdf:about="http://example.com/derek">
            <rdf:type rdf:resource="http://www.w3.org/ns/prov#Agent"/>
            <rdf:type rdf:resource="http://www.w3.org/ns/prov#Person"/>
          </prov:Entity>
        </prov:agent>
      </prov:Association>
    </prov:qualifiedAssociation>
    <prov:wasAssociatedWith rdf:resource="http://example.com/steve"/>
    <prov:wasAssociatedWith rdf:resource="http://example.com/derek"/>
  </prov:Activity>
  <prov:Activity rdf:about="http://example.com/12354353"/>
  <prov:Role rdf:about="http://example.com/illustratonist"/>
</rdf:RDF>
fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ZZfiles/sobreJena/programas/ExplorarOTTLLido$

Código final

Conclusão (sumário de resultados)

O código-fonte desenvolvido está no arquivo. Versões intermediárias, para documentação, foram criadas e explicadas na memória de teste.

O código foi compilado e executado. O resultado é o esperado (ié Funcionou).

Comando para compilação:

javac -Xlint:deprecation -cp '.:/home/fabio/apache-jena-3.17.0/lib/*' LeTTL.java

Comando para execução:

java -cp '.:/home/fabio/apache-jena-3.17.0/lib/*' LeTTL

Na criação de novo Resource, com .createResource(URI), Jena não permite abreviar URIs.

Há ao menos duas formas de inserir tripla no grafo RDF. Através de .addProperty(), ou de .addStatement. Testadas em LeTTL-arquivado-3.java:

        Model model = ModelFactory.createDefaultModel();
/*....*/
          Resource minhaTripla = model.createResource("http://example.com/12354353");
          minhaTripla.addProperty(pType, noActivity);

e em LeTTL.java, respectivamente.

        Model model = ModelFactory.createDefaultModel();
/*....*/
          Resource umNo = model.createResource ("http://example.com/12354353");
          Statement novoStatement = model.createStatement(umNo, pType, noActivity);
          model.add(novoStatement);

Discussão.

Em Jena, as triplas são chamadas Statement e as owl:Property são chamadas predicados. Inclusive, em Jena, property e predicate são usados e referem-se a entidades diferentes.

Para avaliar os resultados é conveniente apresentar a representação gráfica do grafo RDF:

alt text

Interessante notar:

  • os prefixos foram expandidos e tem nós anônimos, correspondem aos dois hashCodes no primeiro teste da Memória de teste;
  • instâncias de prov:Activity são definidas;
  • não existe instância "http://example.com/12354353".

A maneira como foram encontrados os predicados e recursos, para então definir novas triplas mantém a consistência interna do modelo, mas requer que existam triplas que sirvam para compor o que se deseja, o que pode ser limitante em vários aspectos. Por outro lado, as triplas do modelo podem ser removidas com .remove(), quando não forem mais necessárias.

A busca por uma tripla que sirva como exemplo é feita por busca linear.

Nos tutoriais da API RDF de Jena, isto é substituído pelo uso de ontologias pré-carregadas, como VCARD.

A possibilidade de escrever programas como este sem conhecer as ontologias utilizadas é um tema a explorar, já que, no momento, para escrever o programa é necessário conhecer a ontologia e parece não haver alternativa.

Histórico

2021-03-16-134942

Faz cópia da pasta LeTTL, remove informação de arquivo e de desenvolvimento do projeto anterior, compila, executa e checa resultado.

alt text

2021-03-16-135342

Procura algo interessante para explorar os dados. Eu comecei pela documentação de Model e achei interessante listar os nós.

2021-03-16-140417

fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ZZfiles/sobreJena/programas/ExploararOTTLLido$ javac -Xlint:deprecation -cp '.:/home/fabio/apache-jena-3.17.0/lib/*' LeTTL.java
fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ZZfiles/sobreJena/programas/ExploararOTTLLido$ java -cp '.:/home/fabio/apache-jena-3.17.0/lib/*' LeTTL
http://www.w3.org/ns/prov#Entity
http://example.com/style-guide
3ebe6feb7cc81299d736e9231d946b40
http://www.w3.org/ns/prov#Association
http://example.com/steve
Steve helped Derek conform with the publisher's style guide.@en
http://www.w3.org/ns/prov#Person
0ea40f2da1b741dda15a9f71b1cd4b2a
http://www.w3.org/ns/prov#Activity
http://www.w3.org/ns/prov#Role
http://example.com/stylist
http://www.w3.org/ns/prov#Plan
http://example.com/illustrationist
http://example.com/derek
http://www.w3.org/ns/prov#Agent
fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ZZfiles/sobreJena/programas/ExploararOTTLLido$ cp LeTTL.java LeTTL-arquivo-1.java

Código arquivado

Informação auxiliar do projeto ontology-visualization. Representação gráfica do grafo de conhecimento.

alt text

Interessante notar que os prefixos foram expandidos e tem dois hashCode, que são os nós anônimos.

2021-03-16-163434

Pensei em como criar novos Statement a partir dos Statement já existentes. Por exemplo, se quero instanciar um novo prov:Activity e já existe um Statement SPO que diz, por exemplo :illustrating a prov:Activity; , a mim, faz sentido, usar o mesmo objeto para instanciar algo como 123124353 a prov:Activity. Não faz tanto sentido usar a mesma propriedade, mas acho que funciona. Então, encontrar esse Statement e reusar o Predicado e o Objeto parece ser bom.

2021-03-16-180926

Primeiro código que deu o resultado esperado

Jena não permite abreviar URIs (ao menos da maneira como tentei): Erro quando tentei abreviar a URI:

http://www.w3.org/ns/prov#Entity
http://www.w3.org/ns/prov#Agent
http://www.w3.org/ns/prov#Person
criando minha tripla.
Exception in thread "main" org.apache.jena.shared.BadURIException: Only well-formed absolute URIrefs can be included in RDF/XML output: <:12354353> Code: 9/EMPTY_SCHEME in SCHEME: The scheme component is empty.
	at org.apache.jena.rdfxml.xmloutput.impl.BaseXMLWriter.checkURI(BaseXMLWriter.java:832)
	at org.apache.jena.rdfxml.xmloutput.impl.BaseXMLWriter.relativize(BaseXMLWriter.java:810)
	at org.apache.jena.rdfxml.xmloutput.impl.Unparser.wURIreference(Unparser.java:925)
	at org.apache.jena.rdfxml.xmloutput.impl.Unparser.wURIreference(Unparser.java:929)

Código com URI abreviada dá erro

2021-03-16-183151

Voltei para o código que usa model.add(Statement). Desta vez o resultado foi o esperado. O erro estava na expressão regular que usei no String.matches(S).

Estas são as referências que consultei. Na elaboração da documentação deste exemplo vou selecionar as que trouxeram informação útil.

https://stackoverflow.com/questions/1671378/java-get-first-item-from-a-collection https://www.google.com/search?channel=fs&client=ubuntu&q=List+class+java8 https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/List.html https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/Iterator.html

https://www.google.com/search?channel=fs&client=ubuntu&q=java+iterator+examples https://www.w3schools.com/java/java_iterator.asp

https://www.google.com/search?channel=fs&client=ubuntu&q=java+String+contains https://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/lang/String.html#matches(java.lang.String) https://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/util/regex/Pattern.html#sum https://www.w3schools.com/java/java_ref_string.asp file:///home/fabio/Documentos/ZZfiles/sobreJena/programas/ExploararOTTLLido/README.md https://www.google.com/search?channel=fs&client=ubuntu&q=java+String.matches+examples https://www.vogella.com/tutorials/JavaRegularExpressions/article.html

https://www.w3.org/TR/prov-o/#hadActivity https://github.com/FNakano/Gestao/blob/main/LerTTLEmUmModel/README.md https://jena.apache.org/tutorials/rdf_api.html#ch-Introduction https://www.google.com/search?channel=fs&client=ubuntu&q=jena+constant+classes+for+schemas https://jena.apache.org/documentation/tools/schemagen.html https://www.google.com/search?channel=fs&client=ubuntu&q=jena+model https://jena.apache.org/documentation/javadoc/jena/org/apache/jena/rdf/model/Model.html#createStatement-org.apache.jena.rdf.model.Resource-org.apache.jena.rdf.model.Property-org.apache.jena.rdf.model.RDFNode- https://jena.apache.org/documentation/javadoc/jena/org/apache/jena/rdf/model/StmtIterator.html https://jena.apache.org/documentation/javadoc/jena/org/apache/jena/rdf/model/Statement.html https://jena.apache.org/documentation/javadoc/jena/org/apache/jena/rdf/model/ModelCon.html#createResource-org.apache.jena.rdf.model.Resource- https://jena.apache.org/documentation/javadoc/jena/org/apache/jena/rdf/model/ModelCon.html#getRDFNode-org.apache.jena.graph.Node- https://jena.apache.org/documentation/javadoc/jena/org/apache/jena/graph/Node.html#getURI-- https://jena.apache.org/documentation/javadoc/jena/org/apache/jena/rdf/model/Model.html#listObjects-- https://jena.apache.org/documentation/javadoc/jena/org/apache/jena/rdf/model/NodeIterator.html https://jena.apache.org/documentation/javadoc/jena/org/apache/jena/rdf/model/RDFNode.html https://jena.apache.org/documentation/javadoc/jena/org/apache/jena/rdf/model/ModelFactory.html https://www.google.com/search?channel=fs&client=ubuntu&q=jena+rdfnodefactory https://jena.apache.org/documentation/javadoc/jena/org/apache/jena/rdf/model/impl/ResourceImpl.html#rdfNodeFactory https://www.google.com/search?client=ubuntu&hs=8ob&channel=fs&sxsrf=ALeKk02P_D65nIuZhRCaznSIt1SrBF_VKw%3A1615915926340&ei=lutQYOS3FPfH5OUP2K-TqAc&q=jena+get+rdfnode+by+uri&oq=jena+get+rdfnode+by+uri&gs_lcp=Cgdnd3Mtd2l6EAM6BwgAEEcQsANQyFZYhltgjl1oAXACeACAAcEBiAG4BZIBAzAuNJgBAKABAaoBB2d3cy13aXrIAQLAAQE&sclient=gws-wiz&ved=0ahUKEwjk2pr2q7XvAhX3I7kGHdjXBHUQ4dUDCAw&uact=5 https://jena.apache.org/documentation/javadoc/jena/org/apache/jena/rdf/model/RDFNode.html https://stackoverflow.com/questions/17009154/get-rdfnode-from-jena-resultset https://www.google.com/search?channel=fs&client=ubuntu&q=jena+model.add+example https://www.programcreek.com/java-api-examples/?api=org.apache.jena.rdf.model.Model https://jena.apache.org/tutorials/rdf_api.html#ch-Operations-on-Models https://www.google.com/search?channel=fs&client=ubuntu&q=jena+VCARD.FN https://jena.apache.org/documentation/javadoc/jena/org/apache/jena/vocabulary/VCARD.html

2021-03-17-112421

Começando documentação

2021-03-17-122114

Pausa para o almoço

2021-03-17-130040

Reinício