SHACL (Shapes Constraint Language) によるアプリケーション プロファイル記述の試み / 2021-11-26 SIGSWO

SHACL (Shapes Constraint Language) によるアプリケーションプロファイル記述の試み
高久雅生, 江草由佳
第55回セマンティックウェブとオントロジー研究会, オンライン, 7p. (2021-11)
https://www.sigswo.org/papers/55program

Transcript

1. SHACL (Shapes Constraint Language)
   によるアプリケーション
   プロファイル記述の試み
   高久雅生（筑波大学）
   江草由佳（国立教育政策研究所）
   1
   2021年11月26日 (金)
   第55回SWO研究会
   （人工知能学会合同研究会2021）
   

   View Slide

2. 背景
   • メタデータの重要性
   多様なメディアコンテンツなどの共有、流通
   （最近の事例）デジタルアーカイブやオープンサ
   イエンス
   • 複数のメタデータ語彙の共有、利用、理解
   • アプリケーションプロファイル (Metadata
   Application Profile)
   2000年代初頭から開発
   Singapore framework [Nilsson:2008]
   • 構造、内容書式、使用例文書、機能要件など
   様々な領域での活用: Europeana [edm], DC-NDL [dcndl]
   2
   • [Nilsson:2008] Mikael Nilsson et al. (Eds.): The Singapore Framework for Dublin Core Application Profiles, https:
   //dublincore.org/specifications/dublin-core/singapore-framework/ (2008)
   • [Edm] Europeana Data Model: Europeana Pro, https://pro.europeana.eu/page/edm-documentation
   • [Dcndl]国立国会図書館ダブリンコアメタデータ記 述（DC-NDL）, https://www.ndl.go.jp/jp/ dlib/standards/meta/
   

   View Slide

3. アプリケーションプロファイルの
   記述と提供にまつわる課題
   • 課題（要件）
   人間が読んでわかりやすい表現力（記述力）
   記述内容を容易に編集して提供するための文書編
   集への対応
   機械可読によるデータ検証能力
   • 既存のツールだけでは十分ではない
   • 基礎的な方法論の開発（SHACLを基礎とする）
   手軽に編集できるExcel形式 （→ SHACLへの変換
   ツール）
   人間が読んで分かる文書形式（→ SHACLからの変
   換ツール）
   3
   

   View Slide

4. 目的
   • アプリケーションプロファイル記述を共有
   する手法の開発
   LODデータセットに対して
   SHACLを用いる
   文書化と形式記述を両立
   • 実践例として「教科書LOD」[江草:2018][jp-
   textbook]
   4
   • [江草:2018] 江草由佳, 高久雅生: 教科書Linked Open Data（LOD）の構築と公開, 情報の科学と技術, 68 (7),
   pp.361-367 (2018)
   • [jp-textbook]教科書LOD プロジェクト: プロジェクトについて - 教科書Linked Open Data (LOD),
   https://w3id.org/jp-textbook/about
   

   View Slide

5. 関連研究
   • メタデータスキーマ、プロファイル記述の
   手法/ツール
   RDFデータシェイプによる表現とデータ検証
   • ShEx (Shape Expressions) [Prud'hommeau:2019]
   • SHACL (Shapes Constraint Language) [Knublauch:2017]
   MetaBridge [Nagamori:2011]
   YAMA [Nishad:2019]
   DCTAP [Dctap]
   5
   • [Prud'hommeau:2019] Eric Prud'hommeaux, et al. Eds: Shape Expressions Language 2.1. Final Community Group
   Report 8 October 2019. http://shex.io/shex-semantics/ (2019)
   • [Knublauch:2017] Holger Knublauch, et al. Eds: Shapes Constraint Language (SHACL), W3C Recommendation 20
   July 2017, https://www.w3.org/TR/shacl/ (2017)
   • [Nagamori:2011] Mitsuharu Nagamori, et al.: Meta-Bridge: A Development of Metadata Information Infrastructure in
   Japan. Proceedings of DC-2011. pp.63-68 (2011)
   • [Nishad:2019] Nishad Thalhath, et al. : Authoring For- mats and Their Extensibility for Application Profiles,
   Proceedings of ICADL 2019, pp.116-122 (2019)
   • [Dctap] DCMI Application Profiles IG: DC Tabular Application Profile, https://github.com/dcmi/dctap/
   

   View Slide

6. 提案手法
   6
   リリース毎の説明
   • 項目プロパティの情報
   • 必須・繰り返し
   • 構造・値・書式
   変換プログラム
   xlsx2shapes
   データ検証
   shapes.ttl
   about.html
   変換プログラム
   ttl2html
   プロファイル記述
   データセット
   SHACLエンジン
   公開
   

   View Slide

7. 最終的なプロファイル記述文書の
   イメージ
   7
   リソース毎の説明
   • 項目プロパティの情報
   • 必須・繰り返しの有無
   • プロパティ値の書式例
   • 構造、値、書式
   https://jp-textbook.github.io/about#textbook-resource
   

   View Slide

8. プロファイル記述 (SHACL)
   a sh:NodeShape;
   sh:targetClass ;
   sh:property [
   sh:path ;
   sh:name "書名"@ja;
   sh:name "Title"@en;
   skos:example "NEW CROWN ENGLISH SERIES 3";
   sh:maxCount 1;
   sh:minCount 1;
   sh:datatype ;
   sh:order 1
   ];
   sh:property [
   sh:path ;
   sh:name "編著者名"@ja;
   sh:name "Editor(s)"@en;
   skos:example "森住衛 ほか29名";
   sh:maxCount 1;
   sh:minCount 1;
   sh:datatype ;
   sh:order 2
   ];
   8
   対象となるリソース
   クラス
   プロパティ項目
   項目の名称
   項目の記述例
   必須・繰り返しの有無
   

   View Slide

9. プロファイル記述 (Excel)
   9
   

   View Slide

10. 考察 (1)
    • プロファイル記述としての表現力
     SHACLにおけるNodeShapeに基づく記述を前提とする
    • SHACLによる任意の記述を実装するものでは無い
     「教科書LOD」のような規模ではほぼ十分
    • 約7,500冊の教科書に関する書誌情報+α，約29万トリプル
    • 13種類のNodeShape
    – 教科書、学習指導要領、教科、種目、教科書目録、発行者、学校種別、
    教科・種目種別を表わすリソース
    • 延べプロパティ項目数: 79
     単なる必須・任意や繰り返しの有無だけでなく、ブラ
    ンクノードを介した構造や sh:or による構造記述にも
    対応
    • データ検証
     SHACLエンジンは既存のものを利用可能
    10
    

    View Slide

11. 考察 (2) : 方法論としての限界
    • SHACL語彙を超える仕様
    多言語化
    プロパティの使用例を示す語彙はSKOSから借用
    リソースURIそのものに関する説明など
    • HTML記述を前提とする仕様
    11
    sh:property [
    sh:path ;
    sh:name "関連リンク"@ja, “Related links”@en;
    sh:description "繰り返しあり。本文のアーカイブ（href=¥"https://archive.org/web/¥">Wayback Machine, href=¥"http://warp.ndl.go.jp/¥">WARPなど）へのリンク、href=¥"http://iss.ndl.go.jp¥">国立国会図書館サーチ、href=¥"https://ci.nii.ac.jp/books/¥">CiNii Booksへのリンク"@ja;0
    

    View Slide

12. 12
    • SHACL語彙を超える仕様
     多言語化
     プロパティの使用例を示す語彙
    はSKOSから借用
     リソースURIそのものに関する
    説明など
    

    View Slide

13. おわりに
    • SHACLをベースにしたアプリケーションプ
    ロファイル記述の方法論
    手軽に編集できるExcel形式 （→ SHACLへの変
    換ツール）
    人間が読んで分かる文書形式（← SHACLからの
    変換ツール）
    • 「教科書LOD」への適用例
    13
    

    View Slide