SPARQL

SPARQL (рекурсивный акроним от англ. SPARQL Protocol and RDF Query Language) — язык запросов к данным, представленным по модели RDF, а также протокол для передачи этих запросов и ответов на них. SPARQL является рекомендацией консорциума W3C и одной из технологий семантической паутины. Предоставление SPARQL-точек доступа (англ. SPARQL-endpoint) является рекомендованной практикой при публикации данных во всемирной паутине.

Общая схема запроса

Общая схема SPARQL-запроса выглядит так:

PREFIX foo: <http://example.com/resources/>
# префиксные объявления
FROM ...
# источники запроса
SELECT ...
# состав результата 
WHERE {...}
# шаблон запроса
ORDER BY ...
# модификаторы запроса

Префиксные объявления служат для указания сокращений универсальных идентификаторов ресурса (URI).

Источники запроса определяют, какие RDF-графы запрашиваются.

Состав результата определяет возвращаемые элементы данных.

Шаблон запроса определяет, что запрашивать из набора данных.

Модификаторы запроса ограничивают, упорядочивают, преобразуют результаты запроса.

Преимущества

SPARQL позволяет пользователям писать глобально однозначные запросы. Например, следующий запрос возвращает имена и адреса каждого человека в мире:

PREFIX foaf: <http://xmlns.com/foaf/0.1/>
SELECT ?name ?email
WHERE {
 ?person a foaf:Person.
 ?person foaf:name ?name.
 ?person foaf:mbox ?email.
}

Приведённые параметры используются для описания человека, включенного в FOAF. Это иллюстрирует видение Семантической паутины как единой огромной базы данных. Каждый идентификатор в SPARQL, URI, глобально однозначен, в отличие от «email» или «e-mail», обычно используемых в SQL.

Этот запрос может быть распределен на несколько конечных точек SPARQL, разных компьютеров, и сбор результатов осуществляется процедурой, известной как федеративный поиск (англ.)русск..

Формы запросов

Язык SPARQL определяет четыре различных варианта запросов для различных целей:

SELECT запрос

Извлекает необработанные значения из точки доступа SPARQL и возвращает результаты в формате таблицы.

CONSTRUCT запрос

Извлекает информацию из точки доступа SPARQL в формате RDF и преобразовывает результаты к определенной форме.

ASK запрос

Формирует запрос типа Истина/Ложь.

DESCRIBE запрос

Получает описание RDF-ресурса. Реализация поведения DESCRIBE-запросов определяется разработчиком точки доступа SPARQL.

Каждая из этих форм запроса содержит блок WHERE для указания ограничений, хотя в случае запроса DESCRIBE этот блок не является обязательным.

Ключевые слова

Ниже приведена часть используемых ключевых слов в SPARQL запросах, полный перечень доступен в официальной документации.

PREFIX — служит для сокращения URI.

OPTIONAL — обозначает необязательный шаблон.

GRAPH — применяет шаблон к именованным графам.

DISTINCT — обеспечивает уникальность решений в ответе на запрос.

LIMIT — задает максимальное количество выводимых результатов.

OFFSET — опускает в результате первые n решений.

ORDER BY — позволяет отсортировать результат по возрастанию (ASC()) или по убыванию (DESC()).

Сравнение языков запросов к RDF

• DQL — основан на XML, запросы и результаты выражаются в DAML+OIL;
• N3QL — основан на Нотации 3;
• R-DEVICE;
• RDFQ — основан на XML;
• RDQ — похож на SQL;
• RDQL — похож на SQL;
• SeRQL — похож на SQL, близок к RDQL;
• Versa — компактный синтаксис (не SQL), исключительно для 4Suite (язык Python).

Версии

SPARQL 1.0 стал стандартом в январе 2008 и включал:

SPARQL 1.0 Язык запросов;

SPARQL 1.0 Протокол;

SPARQL Формат результатов XML.

SPARQL 1.1 является актуальной версией и включает:

SPARQL язык запросов и протокол обновлены до 1.1;

SPARQL 1.1 Обновления;

SPARQL 1.1 HTTP-протокол для управления RDF графами;

SPARQL 1.1 Описания служб;

SPARQL 1.1 Логические следствия(Entailments);

SPARQL 1.1 Основные Федеративные запросы.

Пример

Другой пример запросов SPARQL: «Найти даты выхода серий всех сезонов сериала „Клан Сопрано“»:

PREFIX dbpo: <http://dbpedia.org/ontology/> SELECT *
WHERE
{
 ?e dbpo:series         <http://dbpedia.org/resource/The_Sopranos>.
 ?e dbpo:releaseDate   ?date.
 ?e dbpo:episodeNumber  ?number.
 ?e dbpo:seasonNumber   ?season.
}
ORDER BY DESC(?date)

Переменные обозначаются префиксом «?» или «$».

Чтобы сделать запросы краткими, SPARQL позволяет определять префиксы и основные URI способом, подобным Turtle. В этом запросе префикс «dbpo» обозначает «http://dbpedia.org/ontology/».

Точка доступа SPARQL

Точка доступа SPARQL — это служба, поддерживающая протокол запросов SPARQL. Точка доступа позволяет пользователю делать запросы к базе знаний. Сервер обрабатывает запрос и возвращает ответ в некотором, обычно машинно-читаемом, формате. Таким образом, точки доступа SPARQL в первую очередь являются API к базам знаний, а представление результатов должно быть реализовано программным обеспечением вызывающей стороны.

Различают два вида точек доступа: общего назначения и локальные.

Точки доступа общего назначения могут производить запросы по любым указанным RDF-документам, находящимся в Сети. А локальные точки доступа способны получать данные только от одного ресурса.

Примеры

• Пример точки доступа SPARQL.
• Список точек доступа SPARQL

Автоматическое исполнение запросов

На данный момент для ряда языков программирования существует возможность вызывать SPARQL-запросы, существуют инструменты, позволяющие подключать и в полуавтоматическом режиме строить SPARQL-запросы для точки доступа SPARQL, например ViziQuer.

Ссылки

• SPARQL Query Language for RDF  (англ.) — спецификация языка запросов SPARQL
• Semantic Web Activity News  (англ.) — Новости семантической паутины
• Berners-Lee looks for Web’s big leap  (англ.) — интервью Тима Бернерса-Ли
• ViziQuer  (англ.) — Утилита для структурированного семантического поиска
• Structure of a SPARQL Query — Структура SPARQL запроса
• SPARQL Protocol for RDF  (англ.) — спецификация протокола SPARQL
• Язык запросов SPARQL для RDF — русский перевод спецификации языка SPARQL
• SPARQL Working Group Wiki  (англ.)
• RDF Query Survey  (англ.)
• XML.com: Introducing SPARQL: Querying the Semantic Web  (англ.)
• RDF Query and Rule languages Use Cases and Examples survey  (англ.)
• SPARQL — язык запросов к RDF
• SPARQL на ESW Wiki  (англ.) — неофициальное обсуждение языка SPARQL разработчиками стандартов W3C и всеми желающими
• SPARQL Query Language for RDF  (англ.)
• MQL — API для создания программируемых запросов к Freebase