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第3回Linked Open Dataハッカソン関西
2014年2月11日(火)@大阪イノベーションハブ
LODチャレンジ実行委員会 関西支部長/大阪大学 古崎晃司
LODチャレンジ実行委員会/Linked Open Data Initiative 松村冬子
ATR Creative 上田洋
2014/2/11
1
第3回LODハッカソン関西
LOD基礎講座の趣旨・概要
• 講演のねらい
アイデアソン・ハッカソンを行うに辺り,
1) どんなデータが利用できるか?
2) 地域のオープンデータやLODを使うことでどんなことが

できるか?
を知って頂く

• 講演の概要
LODを用いたアプリ開発に必要な基礎知識を解説
※詳細な技術情報については,関連資料,サンプ
ルコードなどを参照
2014/2/11

第3回LODハッカソン関西

2
講演内容
LOD/RDF入門
• LOD/RDFの基本(古崎)
• LODを“つかう”~活用事例の紹介~(松村)
• LODを“さがす”~SPARQLの基本~(古崎)
• LODを“つくる”~RDFデータの作成~(松村)
LOD/RDFを用いたアプリ開発
• JavaScriptを用いたLODアプリの開発例(古崎)
• TimeMapper2RDFとSPARQL Timelinerで簡単アプ
リ作成(上田)
2014/2/11

第3回LODハッカソン関西

3
2013年10月19日(土)
於:大阪イノベーションハブ

Linked Open Data(LOD)
技術の概要
第3回Linked Open Dataハッカソン関西
LODチャレンジ実行委員会 関西支部長
/大阪大学産業科学研究所
古崎晃司
2014/2/11

第3回LODハッカソン関西

4
LOD/RDFの
基本
Linked Open Data(LOD)
Linked Data:Web上のデータを,つなぐ(linkする)ことで,新しい価値
を生み出そうとする取り組み.Webの創始者Tim Berners-Lee氏が提唱
※ Linked Open Data(LOD):オープンな形で公開されたLinked Data


http://linkeddata.org/

• 誰もが同じ方法で,「データをつなぐことができる仕組み」を提
供している.
• 技術的には,
-データ公開の共通フォーマット(RDF)
-コンピュータが,データにアクセスする共通の仕組み
(SPARQL)
が提供されている.
→Web上に公開された膨大なデータを統合した1つのデータ
ベースとして利用できる.
2014/2/11

第3回LODハッカソン関西

6
Linked Dataが目指すこと


WWW(World Wide Web)




Linked Data




文書を公開し,相互に接続(ハイパーリンクでつなぐ)ための
革命的な仕組みを提供したことで,今日のWebの発展につ
ながった.
参考:『Linked Data-Webをグローバルなデータ空間に

する仕組み(Tom Heath, Christian Bizer(武田英明監訳),
丸善,2013)』 1章.はじめに

データを共有(公開)し,相互につなぐ仕組みを提供する.

Linked Dataの原理


データの構造化




分散したデータをつなぐハイパーリンク




文書単位では無く,データ単位のリンクを可能にする.

データの島々から一つのグローバルデータ空間へ


2014/2/11

構造化されたデータはより洗練された処理を可能にする

分散されたデータ群を1つのグローバルなデータ空間へ統合する
第3回LODハッカソン関西

7
RDF(Resource Description Framework)



Web上の情報(リソースと呼ぶ)を記述するための統一的枠組み
RDFのデータモデル





主語(subject),述語(predicate),目的語(object)の3つ組み(トリプル)の組み
合わせで,リソースに関する情報を表現する.
計算機表現上はXML形式をはじめ,いくつかの表現が用意されている.
リソースはURI(Uniform Resource Identifier:Web上の情報資源(リソース)の場
所を示すための記述方式.URLはURIの一種)を用いて表される.

目的語 主語

主語

述語

知識工
学論

担当教員

授業コード

担当教員

述語
所属

古崎
來村

目的語

知識システム
研究分野

所属

280598
2014/2/11

第3回LODハッカソン関西

8
RDF(Resource Description Framework)



Web上の情報(リソースと呼ぶ)を記述するための統一的枠組み
RDFのデータモデル







主語(subject),述語(predicate),目的語(object)の3つ組み(トリプル)の組み
合わせで,リソースに関する情報を表現する.
計算機表現上はXML形式をはじめ,いくつかの表現が用意されている.
リソースはURI(Uniform Resource Identifier:Web上の情報資源(リソース)の場
所を示すための記述方式.URLはURIの一種)を用いて表される.
目的語には「リテラル」(文字列)を用いることができる.
目的語
目的語 主語 述語
主語
述語

リソース
https://koan.osaka-u.ac.jp/
koan/lecture#280598

授業コード

リテラル

担当教員

担当教員

http://www.ei.sanken.
osaka-u.ac.jp/~kozaki/

所属

http://www.ei.sanken.
osaka-u.ac.jp/~kita/

所属

プロパティ
:リソース間の関係

280598
2014/2/11

http://www.ei.sanken.
osaka-u.ac.jp/main

第3回LODハッカソン関西

9
RDF(Resource Description Framework)



Web上の情報(リソースと呼ぶ)を記述するための統一的枠組み
RDFのデータモデル





主語(subject),述語(predicate),目的語(object)の3つ組み(トリプル)の組み
合わせで,リソースに関する情報を表現する.
計算機表現上はXML形式をはじめ,いくつかの表現が用意されている.
リソースはURI(Uniform Resource Identifier:Web上の情報資源(リソース)の場
所を示すための記述方式.URLはURIの一種)を用いて表される.
主語

koan:lecture#280598

授業コード
280598
2014/2/11

目的語 主語

述語
担当教員

担当教員

ei:kozaki/

述語
所属

目的語

ei:main

所属

ei:kita/

ネームスペース(namespace)を用いると…
koan:=https://koan.osaka-u.ac.jp/koan/
ei:=http://www.ei.sanken.osaka-u.ac.jp/
第3回LODハッカソン関西

10
データを「つなげる」仕組み


「3つ組(トリプル)」により様々な構造のデータの
“つながりを柔軟に表現”できる




Webサイトのリンクを辿るのと同様に,プロパティ(リンク)
を辿ることで関連するデータの情報を辿ることが出来る.
RDFのプロパティは,“関係の意味”を定義できる.




cf. Webのハイパーリンクは単に“つながり”を表すのみ

データ(リソース)をURIで表すことで,“外部のデー
タとつなげる”ことができる.


URIは,グローバルに一意のIDを表す.



2014/2/11

WebサイトのURLと同じ仕組み.
cf.単なる数字をIDとすると,異なるDBが同じIDを使っている可能
性がある
第3回LODハッカソン関西

11
RDFの表現形式


RDFのシリアル化(serialize)






RDFは,リソースを主語,目的語,述語の形式で記述
するデータモデルであって,データ形式ではない.
RDFの形式に沿ってトリプルを特定の文法に従って
ファイルに書き出す(シリアル化する)必要がある.

代表的なシリアル化形式






2014/2/11

RDF/XML:計算機向け
RDFa:HTMLにRDFを埋め込む
Turtle:プレーンテキストで人間向けに読みやすい
N-Triples:1行単位で処理できるので処理しやすい
RDF/JSON:Web開発向け
第3回LODハッカソン関西

12
Turtle・N-Triplesの表現例
http://www.ei.sanken.
osaka-u.ac.jp/~kozaki/



Turtle

rdf:type

foaf:name

foaf:Person
Kouji Kozaki

@prefix rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#>
@prefix foaf: <http://xmlns.com/foaf/0.1/>

ヘッダ

<http://www.ei.sanken.osaka-u.ac.jp/~kozaki/>
rdf:type foaf:Person ;
foaf:name “Kouji Kozaki” .


N-Triples

<http://www.ei.sanken.osaka-u.ac.jp/~kozaki/>
<http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#type>
<http://xmlns.com/foaf/0.1/Person>.
<http://www.ei.sanken.osaka-u.ac.jp/~kozaki/>
<http://xmlns.com/foaf/0.1/name> “Kouji Kozaki”.
2014/2/11

第3回LODハッカソン関西

1行

1行
13
つかう
LODによるアプリケーション開発


RDFストア:RDFを格納するデータベース



SPARQL:RDFの中を検索するための言語



SPARQLエンドポイント:RDFストアの入出力インタフェース

ワンソース・マルチユース:1つのデータを多くの人に使ってもらう
LODのデータ利用の特徴
文書によるデータ公開


機械的処理は難しい



可読性は高い

APIによるデータ公開


機械的処理は易しい



仕様がアプリケーション
ごとに異なる/変化する

LODによるデータ公開


機械的処理は易しい



仕様が標準化されている

• 必要なデータだけを
機械処理で抽出可能
• 公開されていて
誰でも自由に使える
• 仕様が分かりやすく
変更が少ない方がよい
事例1)育なび.net


横浜市金沢区の職員さんが企画



様々な部署の持つ情報をLODとして統合してオープンデータ化
(全39データセット)



市区が保有する育児情報を提供(スマホで利用可能)


イベント検索



保育園・幼稚園検索



医療機関検索



予防接種スケジューラ



防災・減災情報

http://kirakana.city.yokohama.lg.jp/
事例1)育なび.net


データモデル
広域避難場所データ

広域避難所の
のデータには
緯度・経度なし
公園の情報から
緯度・経度を
取得可能

駐車場データ
広域避難所
同じ
公園

緯度
経度

健康遊具データ

公園データ


このデータで問い合わせできるSPARQLクエリ例


1歳児と3歳児に空きがる保育園の情報を自宅から近い順に取得



ぶら下がり健康遊具があり、駐車場もある近くの公園の情報を取得



子どもが通っている保育園の近くの皮膚科の情報を取得
事例2)Yokohama Art Spot


横浜アート情報 x 博物館情報 x スポットまとめ情報

Yokohama Art Spot マップ画面

Yokohama Art Spot 施設画面

LODAC Museum
作品画面

http://lod.ac/apps/yas
事例2)Yokohama Art Spot


施設情報を中心としたデータのつながり



一種類のデータだけでは不可能な情報提示が可能
・異なるLODのデータ同士をつなぐ
・緯度,経度の範囲
情報の取得 & 提示
事例3)もっと残念な日本地図β


いわゆる「聖地」マップ



自治体の持っている施設や名所に関するデータと
マッシュアップ → 観光情報として利用
作品

舞台

自治体

緯度
経度

位置

http://cheese-factory.info/lsj/index.html
事例4)トイレ危険地帯


何の地図?

トイレがない場所の地図

http://y4ashida.github.io/toilet/


モノがある場所だけでなく、ない場所を可視化



次はどこに作るべきか考える材料に!
もっと活用事例を見たい方は…

LODチャレンジ2011・2012・2013
アプリケーション部門応募作品をごらんください
さがす
SPARQLによるRDFの検索


SPARQL





RDFデータに対するクエリ言語
「指定したグラフ構造」に一致するトリプルを検索する

最も基本的な検索
このパターンを変
←返す要素(*は全て) えることで,欲しい
データを取得する

select *
where {
?s ?p ?o . ←検索するグラフのパターン
この例では「任意のトリプルの組み合わせ」
}
LIMIT 100 ←取得する数の制限
2014/2/11

第3回LODハッカソン関西

24
SPARQLの検索例


「東京都を主語(Subject)に含む」トリプルの述語(?p)
と目的語(?o)を取得する
select distinct *
where { ↑同じパターンは除外する
<http://ja.dbpedia.org/resource/東京都> ?p ?o .
}
「東京都」を表すURI
LIMIT 100
DBpedia Japanese
http://ja.dbpedia.org/sparql
での検索結果

2014/2/11

第3回LODハッカソン関西

25
SPARQLの検索例


「ラベルに“大阪”を含む」トリプルの主語(?s)

select distinct ?s where {
?s <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#label> ?o
FILTER(regex(str(?o), "大阪")) .
}LIMIT 100
「文字列が含む」データでの絞り込み

DBpedia Japanese
http://ja.dbpedia.org/sparql
での検索結果

2014/2/11

第3回LODハッカソン関西

26
SPARQLの検索例


「ラベルが“大阪”と一致する」トリプルの主語(?s)

select distinct ?s where {
?s <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#label> "大阪"@ja .
}LIMIT 100
リテラルの指定
(※データの言語指定も含
めて一致が判定される)
DBpedia Japanese
http://ja.dbpedia.org/sparql
での検索結果

2014/2/11

第3回LODハッカソン関西

27
SPARQLの検索例


「ラベルが“大阪”と一致する」トリプルの主語(?s)
につながっている述語(?p)と目的語(?o)

select distinct ?p ?o where {
?s <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#label> "大阪"@ja .
?s ?p ?o.
パターンを続けて書くと「AND条件」になる
}LIMIT 100
※この例では,?p ?oを限定していないが…

DBpedia Japanese
http://ja.dbpedia.org/sparql
での検索結果
2014/2/11

第3回LODハッカソン関西

28
大阪市の施設情報の
RDFデータの構造
公園・スポーツ

大分類

大阪城公園

施設名(ラベル)
中央区大阪城・大手前4丁目
住所
ID

主語
(Subject)

HPのURL
緯度
経度
述語
(Property)

2014/2/11

http://www.ocsga.or.jp/osaka
park/hfm_park/02osakajo/os
akajo_02.html
**.***
***.***

目的語
(Object)

RDFデータ
=「主語-述語-目的語」
の組み合わせで表される
グラフ構造のデータ

29
大阪市の施設情報のRDFサンプル
<http://linkdata.org/resource/rdf1s933i#158>
<http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#label>
"158"@ja, "軽自動車検査協会大阪主管事務所"@ja ;
<http://www.w3.org/2003/01/geo/wgs84_pos#lat>
"34.6164938333333"^^xsd:float ;
<http://www.w3.org/2003/01/geo/wgs84_pos#long>
"135.438210722222"^^xsd:float ;
<http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#type>
<http://lodosaka.hozo.jp/class/施設情報> ;
<http://lodosaka.hozo.jp/category_1> "官公庁"@ja ;
<http://lodosaka.hozo.jp/category_2> "国の機関"@ja ;
<http://lodosaka.hozo.jp/ku> "住之江区"@ja ;
<http://schema.org/name>
"軽自動車検査協会大阪主管事務所"@ja ;
<http://schema.org/address>
"住之江区南港東3-4-62"@ja .
2014/2/11

第3回LODハッカソン関西

30
検索例


「住吉区の施設」の「施設名(?name)と住所(?address)」を取得
select ?s ?name ?address where{
?s <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#type>
<http://lodosaka.hozo.jp/class/施設情報>.
?s <http://lodosaka.hozo.jp/ku> "住之江区"@ja.
OPTIONAL{
?s <http://schema.org/name> ?name.
?s <http://schema.org/address> ?address.
}
}
↑補足条件=whereでトリプルの一致が評価された後に、
補足的に取得される
≠検索条件

2014/2/11

第3回LODハッカソン関西

31
検索結果例

http://lod.hozo.jp/repositories/OsakaCityMap
での検索結果
2014/2/11

第3回LODハッカソン関西

32
LOD(RDF)検索の補助ツール


簡易SPAQRL検索ツール




簡易LOD検索サイト作成ツール


2014/2/11

LODをキーワード検索するための,クライアン
トソフトウェア(Javaで開発)

任意のSPAQRLエンドポイントに対して,
「キーワード検索用サイト」を開発できる
JavaScriptライブラリ(サーバサイドにサーブ
レットを利用)

第3回LODハッカソン関西

33
簡易SPARQL検索ツール
任意のSPARQLクエリ
検索への切り替え

SPARQLエンドポイ
ントの選択・追加

検索キーワードの入力
検索実行

検索キーワードに一致
したリソース一覧

検索オプション

選択したリーソースを
主語とするトリプル一覧

SPARQLを使わずに
「キーワード」でLOD
の検索ができるツール
検索に用いたSPARQL
クエリ

2013/8/5

第2回LODとオントロジー勉強会

※注意
DBPedia(英語版)に対して
「部分一致検索」を行うと
結果が帰ってくるまで数分
かかるので注意.
34
簡易SPARQL検索ツール
の使い方
SPARQLエンドポイントのアドレス
を入力(貼付)てNEWボタンを押す
と検索対象を追加できる

SPARQLエンドポイ
ントの選択・追加

検索実行

検索キーワードに一致
したリソース一覧

2013/8/5

検索オプション
※大きなLODの部分一致検索には時間
がかかる場合もありますので注意

第2回LODとオントロジー勉強会

35
簡易LOD検索サイト作成ツール


任意のLOD(SPARQLエンドポイント)を対象とした検索サイトを
「プログラム無し」 で簡単に作れるツール
Dbpediaでの利用例

2014/2/11

36
大阪市が公開している統計情報
のカタログサイトの作成例
検索結果の表示内容
もカスタマイズ可能

任意の検索条件を
「メニュー化」可能
2014/2/11

複合条件(AND/OR)
の検索も可能
37
主な日本語LODの簡易検索

国内の主要な日本語LODの
検索が可能
→任意のSPAQRLエンドポイント
に拡張可能

http://lodosaka.hozo.jp/EasyLOD/
2014/2/11

第3回LODハッカソン関西

38
つくる
つなげる
データソンに向けてーLODの作り方


表データをどうやってLOD or RDFにするのか?



LinkData http://linkdata.org/



他のデータを流用して発展させたデータを作ることも可能





国内の表 → RDF 変換ツール

AppLinkDataにてLinkDataで公開されたデータを
利用したJavaScriptアプリケーションの開発が可能

OpenRefine

http://openrefine.org/

+
RDFRefine

http://refine.deri.ie/



表データの整形やクリーニングを行うOpenRefineと
その拡張機能であるRDFRefineを組み合わせて使用



表の各列とメタデータの語彙をマッピングしてRDFに変換



DBpediaなどに含まれる同一のリソースを探してつなぐことが可能
OpenRefine + RDFRefine


OpenRefineからのインストール




解凍して適当な場所に配置し、その中の実行ファイルを起動





以下からダウンロード(Windows/Mac/Linux)
http://openrefine.org/download.html
自動的にブラウザでOpenRefineが起動

RDFRefineのインストール


OpenRefineの拡張機能



以下からダウンロードして解凍
http://refine.deri.ie/



解凍した中にあるrdf-extentionフォルダを
OpenRefineのインストールフォルダの中のwebappの中にコピーし
OpenRefineを再起動
プロジェクト作成&表データ読込


例)大阪市・施設情報ポイントデータ(名所・旧跡)



Web上で公開されている表データを直接利用することも可能
(②でWeb Addressesを選択し、データのURLを入力)
PCに保存されている
表データの
ファイルを選択

①
②

③
④
プロジェクト名を設定

データが正常に
読み込まれたか確認
(文字化けしていたら
CharacterEncodingで設定)

⑤

⑥
プロジェクト作成完了


プロジェクトを開いた画面

表の各列の操作ボタン
(列の追加・削除,
列名の変更などが可能)

RDF Refineのメニューボタン
(なければRDF Refineの
インストールが失敗)

DBpedia Japanese上にある
同じ名所・史跡のデータと
つないでみるには・・・

Reconciliation

(リコンシリエーション)
③

Reconciliation: 外部データとつなぐ


例)DBpedia Japaneseに含まれる同じ名所のデータをつなぐ



今回はSPARQLエンドポイントを利用 → まず設定

①
②

SPARQLエンドポイントURL
http://ja.dbpedia.org/sparql

④
(プロジェクト内でのエンドポイントの名前)

DBpediaの場合は
Virtuosoを選択

ウィンドウ下部の
OKをクリック

⑤
⑥
項目が一致するデータを探す
①

②

例)施設名がrdfs:labelに含まれるDBpedia Japaneseのデータ

③

④
同じデータを検索開始
検索状況が画面上部に表示される

DBpedia Japaneseをクリック

(右側画面が表示されるまで
少し時間がかかります)

⑤
Reconciliation完了


例)施設名がrdfs:labelに含まれるDBpedia Japaneseのデータ

全データ中マッチしたデータの割合
青字:マッチしたデータ

黒字:マッチしなかったデータ
複数の候補にマッチした場合

①

②

住吉区の生根神社なので
こちらをクリック
DBpediaのURLを格納する列を作成
③
①

②

新しい列名

④
マッチしたデータのURIを代入(GREL)
新しい列への
代入結果

⑤
表データをRDF(LOD)に変換


RDF Skelton:各列とプロパティのマッピング



登録済みPrefix:rdfs, foaf, xsd, owl, rdf(その他も登録可能)



プロパティの選択が最も困難
→ 最初は類似の他のデータセットを真似る

変換したRDFの
ベースURI
変換後のデータの
URIに使う値の設定
列「DBpedia Japanese」に
マッピングするプロパティ
(同じデータを指すowl:sameAs)

登録済みPrefixの
プロパティは
サジェスト
RDF変換結果(RDF/XML)
RDF変換結果(Turtle)
アプリケーション
をつくる
アプリ開発の概要


基本的な仕組み




SPAQRLクエリー(文字列)をエンドポイントに
渡す
結果を受け取る


XML/JSON/CSVなど指定可能

受け取った結果を処理する
※簡単なSPARQLクエリが書けると,後は,通常
のWebシステム開発のノウハウが使える


→JavaScriptだけで,開発可能なライブラリも提供します.
(SPARQLクエリを渡すとJSONで返す)
2014/2/11

第3回LODハッカソン関西

53
~「地域愛」と「オープンデータ」を
活用した地域活性化~
アプリの構築例
- http://mij.hozo.jp/udtc2013.html -

メイド・イン「地元」
「ソウルフード」を選んで「地元率」を調
べるWebサービスです.
選んだ料理の「材料」と「産地」のデータ
から,その料理に占める各食材の産地
毎の比率(=地元率)を表示します.

「地元率」の計算

「地元」(都道府県)と「ソウルフード」
を選択して,ボタンを押すと,「地元
率」を計算し,結果を表示します.

選択した料理の「地元率」と合わせて,
• 「元としたデータの詳細(材料の地元率)」
• その地域(「地元」)で「地元率が高い料理
のランキング」
• 「地元率」を高めるための参考情報
が提示されます.
LOD/RDFに関する技術的情報


人工知能学会Webサイト 私のブックマーク
http://www.ai-gakkai.or.jp/my-bookmark_vol28-no5/



人工知能学会 第5回AIツール入門講座 資料
http://fumi.me/aitool_5/



LOD技術解説(LODチャレンジ2012サイト内)




Linked Dataでつながるデータ(東京地方でのLinked Data勉強会の資料あり)




http://lod.sfc.keio.ac.jp/challenge2012/slideresources2.html

http://linkeddata.jp/

近代科学社
「Linked Data: Webをグローバルなデータ空間にする仕組み」
著:Tom Heath, Christian Bizer
訳:武田 英明,大向 一輝,加藤 文彦,嘉村 哲郎,亀田 尭宙,
小出 誠二,深見 嘉明,松村 冬子,南 佳孝
価格:3,360円
購入はこちらからどうぞ

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