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Repositorieninhalte als Linked Data bereitstellen
Pascal-Nicolas Becker | Technische Universität Berlin | 104. Bibliothekartag | Nürnberg, 28.05.2015
Digitale Repositorien
Source: The Directory of Open Access Repositories,
http://www.opendoar.org, abgerufen am 06.06.2014.
Ein Repositorium ist ein System zur
sicheren Speicherung digitaler Objekte und
der die Objekte beschreibenden
strukturierten Metadaten.
Beispiele:
• Digitale Archive
• Institutionelle Repositorien (Preprints,
Postprints, OA-Publikationen, …)
• Digital Bilddatenbanken
• Forschungsdaten-Repositorien
• …
Mehr als 2500 OA-Repositorien weltweit
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Folie 2
xxx.lanl.org / ArXiv.org
Quelle: Paul Ginsparg, First Steps Towards Electronic Research Communication. In: Computer in Physics, Vol. 8, No. 4, 1994, pp. 390-396.
Foto: Paul Ginsparg
“Although the WorldWideWeb still
represents only a small fraction of the
overall usage, this access mode is expected
to become dominant in the near future.”
Paul Ginsparg 1994
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Folie 3
Repositorieninhalte und das Semantic Web
• Informationen im Internet sind auf den menschlichen Konsum ausgerichtet
• Viele Informationen werden nur implizit über den Kontext zur Verfügung gestellt
• Grundidee des Semantic Web: Implizite Informationen explizit
machen, um sie automatisiert verarbeiten zu können
• Ein Repositorium „kennt“ den Titel eines Artikels
• Titel werden Fett und in größerer Schrift ausgegeben,
Autorennamen kursiv
• Wieso stellen wir diese Daten nicht auch maschinell
nutzbar bereit?
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Folie 4
Bisheriger Datenaustausch mit Repositorien
• OAI-PMH (Open Archive Initiative – Protocol for Metadata Harvesting):
de-facto-Standard im Repositorienumfeld
• Aber auf das Repositorienumfeld begrenzt!
• Google unterstützt OAI-PMH seit 2008 nicht mehr
(zuvor als Alternative zum Sitemap Protocol genutzt)
• „Nur“ eine Schnittstelle, kein Format
 Linked Data ist ein generischer, nativer Weg Daten auszutauschen
 Linked Data ist nicht auf das Umfeld von Repositorien beschränkt
 Linked Data ist selbst beschreibend
 Linked Data vereinfacht den Datenaustausch mit Repositorien
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Folie 5
Research Data Lifecycle
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Folie 6
Repositorieninhalte sind besonders gut geeignet
Inhalte von Repositorien sind zur
Bereitstellung im Semantik Web besonders
gut geeignet:
• Metadaten existieren bereits in einer
strukturierten Form
• Sie müssen nicht erst generiert oder
aufwändig manuell zur Publikation als
Linked Data erzeugt werden
• Es geht “lediglich” um die Konvertierung
vorhandener Daten in RDF, um das
Hinzufügen von Links und das
Publizieren unter Berücksichtigung der
Linked Data Principles
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Folie 7
Was speichern Repositorien?
 Unmöglich die Dateien zu konvertieren (technische Probleme, manuell nicht leistbar)
 Aber wir können die Metadaten konvertieren und die Dateien verlinken!
• Digitale Objekte
 Eine oder mehrere Dateien:
Dokumente (PDF, Text, …), Bilder (PNG,
Tiff, …), Tabellen (CSV, …), Audio (Wave,
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• Beschreibende Metadaten
 Strukturierte Metadaten in Key-Value-Form:
dc.title, dc.contributor.author, dc.description,
dc.date.available, dc.subject.lcsh,
dc.subject.ddc, …
“Ein Repositorium ist ein System zur sicheren Speicherung und Weitergabe
digitaler Objekte und der die Objekte beschreibenden Metadaten.“
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Folie 8
Charakteristika von Repositorien
• Verschiedene Repositorien nutzen unterschiedliche Metadatenschemata
 Die Konvertierung muss stark konfigurierbar und erweiterbar sein
• Für Metadatenschemata können bereits Vokabulare existieren (z.B. DC, LCSH, …)
 Werte von Metadaten müssen in URIs/Links konvertiert werden können
• Repositorieninhalte ändern sich so gut wie nie (Zitierfähigkeit, Zuverlässigkeit),
die Konvertierung kann aber zeitaufwändig sein
 Daten konvertieren und in einem Cache speichern
• Repositorien erzeugen URIs zur Adressierung ihrer Inhalte
 Bestehende URIs nachnutzen und um Content Negotiation erweitern
• Persistent Identifier (handle, DOI, …) verstoßen gegen die Linked Data Principles
 Persistent Identifier sind in der Form als HTTP(S) URIs zu nutzen
(z.B. http://hdl.handle.net/..., http://dx.doi.org/... )
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Folie 9
Repositoriensoftware erweitern
• Hinzufügen eines Triple Stores
• Nutzung als Cache für die konvertierten Daten
• Zur Bereitstellung eines SPARQL-Endpoints
• Methoden entwickeln zur Konvertierung in RDF und zur Ergänzung von Links
• Ein Modul zur Bereitstellung der konvertierten Daten als RDF-Serialisierung erstellen
• Content Negotiation unterstützen
File SystemFile System
Relational
Database
Relational
Database
Triple StoreTriple Store
RDF ConversionRDF Conversion
Authorization
System
Authorization
System
Browse and
Search
Browse and
Search
Persistent
Identifier Mgt.
Persistent
Identifier Mgt.
Event SystemEvent System
User
Administration
User
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......
Web UIWeb UI
OAI-PMH
Interface
OAI-PMH
Interface
RESTREST
SWORDSWORD ......
RDF
Serialization
RDF
Serialization
InterfacesInterfaces
Business LogicBusiness Logic
Storage LayerStorage Layer
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Folie 10
Konvertierung vorhandener Metadaten in RDF
• Repositoriensoftware kann um weitere Metadatenfelder erweitert werden
• Dublin Core wird oft genutzt, auch andere Metadatenschemata müssen unterstützt
werden
 Die Konvertierung muss stark konfigurierbar sein!
 Die Konfiguration sollte in RDF vorgenommen werden, da so die volle Funktionalität
von RDF genutzt werden kann
 „Reification“ kann zur Beschreibung der gewünschten Ergebnisse genutzt werden
 Platzhalter können z.B. für URIs des Repositoriums verwendet werden
 Reguläre Ausdrücke können Literale und/oder URIs aus Metadatenwerten generieren
 Es braucht ein Vokabular um solche Konfigurationen zu erstellen
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Folie 11
Beispiel: DSpace Metadata RDF Mapping Vocabulary
http://digital-repositories.org/ontologies/dspace-metadata-mapping/
• Ein “Mapping” beschreibt die Konvertierung eines Metadatenfeldes in RDF
• Metadatenfelder können anhand Ihres Namens (key) und eines Regulären Ausdrucks
erkannt werden, der auf den Wert des Feldes angewandt wird
• Erzeugt ein oder mehrere Triple
• Platzhalter für die URI des zu konfigurierenden Objekts
• Sowohl Literale, als auch Ressourcen erzeugbar
• Literale können typisiert und Language Tags verwendet werden
• Die Sprachangabe zu Metadatenfeldern aus DSpace kann genutzt werden
• Der Wert eines Metadatenfeldes kann übernommen werden
• Reguläre Ausdrücke können zu Manipulation von Metadatenwerten bei der
Erzeugung von Literalen und Resource URIs verwandt werden
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Folie 12
Repositorien beschreiben
• Neben der Konvertierung der Metadaten sollten die Repositorien selbst beschrieben
werden
• Wer betreibt das Repositorium? Gibt es eine SWORD-Schnittstelle? Wo ist der
SPARQL-Endpoint zu finden? Wie ist das Repositorium strukturiert? …
• Auch braucht es ein Vokabular, um die Digitalen Objekte (Dateien) zu verlinken
• Für DSpace habe ich die DSpace Repository Ontology erstellt:
http://digital-repositories.org/ontologies/dspace/
• Es wäre wichtig eine Digital Repositories Ontology zu erstellen, unabhängig von der
genutzten Repositoriensoftware
• Ein Mapping zwischen einer solchen Ontologie und der DSpace Repository Ontology,
der Eprints Ontology, … wäre hilfreich! (Mitstreiter gesucht)
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Folie 13
Vermeidbare Fehler und Hindernisse
• URIs nachnutzen, wo immer möglich! Keine eigenen URIs erzeugen, wenn es bereits
adäquate gibt
• Beispiele: Für Klassifikationen, wie die Library of Congress Subject Headings
(LCSH) oder die Dewey Decimal Classification (DDC), existieren bereits URIs
• Erzeugung von URIs nur für „eigene“ Entitäten, Erzeugung von URIs nur wenn
ausreichend Informationen vorhanden sind
• Beispiel: Autoren
• Können verschiedene Autoren gleichen Namens differenziert werden?
• Sollten Autoren nicht eigene URIs erzeugen und hinterlegen können, anstatt von
„fremden“ Institutionen URIs zugewiesen zubekommen?
• Aber: Erzeugung von URIs für Objekte des Repositoriums (da autoritativ)
• Erzeugung von Links so oft wie möglich
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Folie 14
DSpace 5
• DSpace ist die weltweit am häufigsten eingesetzte Software für OA-Repositorien
• DSpace 5.0 wurde im Januar 2015 veröffentlicht, 5.2 ist im Mai erschienen
• Die TU Berlin hat DSpace 5 um Linked Data Support erweitert:
• Konvertierung der Metadaten in Linked Data
• Ausgabe als RDF/XML, Turtle, N-Triples, SPARQL, Content Negotation
• Stark konfigurierbar, anpass- und erweiterbar
• Standardkonfiguration mit ausgeliefert
• Test it yourself:
http://demo.dspace.org/data/handle/10673/5/ttl
http://demo.dspace.org/data/handle/10673/5/ttl?text
wget -O - --header=‘Accept: text/turtle’ http://demo.dspace.org/jspui/handle/10673/5
or download and install a release candidate
Wenn Sie DSpace 5.0 einsetzen, bitte schalten Sie den Linked Data Support ein!
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Folie 15
Technische Universität Berlin
Universitätsbibliothek
Pascal-Nicolas Becker
p.becker@tu-berlin.de
Servicezentrum Forschungsdaten und –publikationen
http://www.szf.tu-berlin.de
Repositorium DepositOnce
http://depositonce.tu-berlin.de
Diplomarbeit „Repositorien und das Semantic Web“
http://www.pnjb.de/uni/diplomarbeit/
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Repositorieninhalte als LinkedData bereitstellen

  • 1. Repositorieninhalte als Linked Data bereitstellen Pascal-Nicolas Becker | Technische Universität Berlin | 104. Bibliothekartag | Nürnberg, 28.05.2015
  • 2. Digitale Repositorien Source: The Directory of Open Access Repositories, http://www.opendoar.org, abgerufen am 06.06.2014. Ein Repositorium ist ein System zur sicheren Speicherung digitaler Objekte und der die Objekte beschreibenden strukturierten Metadaten. Beispiele: • Digitale Archive • Institutionelle Repositorien (Preprints, Postprints, OA-Publikationen, …) • Digital Bilddatenbanken • Forschungsdaten-Repositorien • … Mehr als 2500 OA-Repositorien weltweit Repositorieninhalte als Linked Data bereitstellen | Pascal-Nicolas Becker | 104.Bibliothekartag | Nürnberg, 28.05.2014 Folie 2
  • 3. xxx.lanl.org / ArXiv.org Quelle: Paul Ginsparg, First Steps Towards Electronic Research Communication. In: Computer in Physics, Vol. 8, No. 4, 1994, pp. 390-396. Foto: Paul Ginsparg “Although the WorldWideWeb still represents only a small fraction of the overall usage, this access mode is expected to become dominant in the near future.” Paul Ginsparg 1994 Repositorieninhalte als Linked Data bereitstellen | Pascal-Nicolas Becker | 104.Bibliothekartag | Nürnberg, 28.05.2014 Folie 3
  • 4. Repositorieninhalte und das Semantic Web • Informationen im Internet sind auf den menschlichen Konsum ausgerichtet • Viele Informationen werden nur implizit über den Kontext zur Verfügung gestellt • Grundidee des Semantic Web: Implizite Informationen explizit machen, um sie automatisiert verarbeiten zu können • Ein Repositorium „kennt“ den Titel eines Artikels • Titel werden Fett und in größerer Schrift ausgegeben, Autorennamen kursiv • Wieso stellen wir diese Daten nicht auch maschinell nutzbar bereit? Repositorieninhalte als Linked Data bereitstellen | Pascal-Nicolas Becker | 104.Bibliothekartag | Nürnberg, 28.05.2014 Folie 4
  • 5. Bisheriger Datenaustausch mit Repositorien • OAI-PMH (Open Archive Initiative – Protocol for Metadata Harvesting): de-facto-Standard im Repositorienumfeld • Aber auf das Repositorienumfeld begrenzt! • Google unterstützt OAI-PMH seit 2008 nicht mehr (zuvor als Alternative zum Sitemap Protocol genutzt) • „Nur“ eine Schnittstelle, kein Format  Linked Data ist ein generischer, nativer Weg Daten auszutauschen  Linked Data ist nicht auf das Umfeld von Repositorien beschränkt  Linked Data ist selbst beschreibend  Linked Data vereinfacht den Datenaustausch mit Repositorien Repositorieninhalte als Linked Data bereitstellen | Pascal-Nicolas Becker | 104.Bibliothekartag | Nürnberg, 28.05.2014 Folie 5
  • 6. Research Data Lifecycle Repositorieninhalte als Linked Data bereitstellen | Pascal-Nicolas Becker | 104.Bibliothekartag | Nürnberg, 28.05.2014 Folie 6
  • 7. Repositorieninhalte sind besonders gut geeignet Inhalte von Repositorien sind zur Bereitstellung im Semantik Web besonders gut geeignet: • Metadaten existieren bereits in einer strukturierten Form • Sie müssen nicht erst generiert oder aufwändig manuell zur Publikation als Linked Data erzeugt werden • Es geht “lediglich” um die Konvertierung vorhandener Daten in RDF, um das Hinzufügen von Links und das Publizieren unter Berücksichtigung der Linked Data Principles Repositorieninhalte als Linked Data bereitstellen | Pascal-Nicolas Becker | 104.Bibliothekartag | Nürnberg, 28.05.2014 Folie 7
  • 8. Was speichern Repositorien?  Unmöglich die Dateien zu konvertieren (technische Probleme, manuell nicht leistbar)  Aber wir können die Metadaten konvertieren und die Dateien verlinken! • Digitale Objekte  Eine oder mehrere Dateien: Dokumente (PDF, Text, …), Bilder (PNG, Tiff, …), Tabellen (CSV, …), Audio (Wave, OGG/VORBIS, …), Video, … • Beschreibende Metadaten  Strukturierte Metadaten in Key-Value-Form: dc.title, dc.contributor.author, dc.description, dc.date.available, dc.subject.lcsh, dc.subject.ddc, … “Ein Repositorium ist ein System zur sicheren Speicherung und Weitergabe digitaler Objekte und der die Objekte beschreibenden Metadaten.“ Repositorieninhalte als Linked Data bereitstellen | Pascal-Nicolas Becker | 104.Bibliothekartag | Nürnberg, 28.05.2014 Folie 8
  • 9. Charakteristika von Repositorien • Verschiedene Repositorien nutzen unterschiedliche Metadatenschemata  Die Konvertierung muss stark konfigurierbar und erweiterbar sein • Für Metadatenschemata können bereits Vokabulare existieren (z.B. DC, LCSH, …)  Werte von Metadaten müssen in URIs/Links konvertiert werden können • Repositorieninhalte ändern sich so gut wie nie (Zitierfähigkeit, Zuverlässigkeit), die Konvertierung kann aber zeitaufwändig sein  Daten konvertieren und in einem Cache speichern • Repositorien erzeugen URIs zur Adressierung ihrer Inhalte  Bestehende URIs nachnutzen und um Content Negotiation erweitern • Persistent Identifier (handle, DOI, …) verstoßen gegen die Linked Data Principles  Persistent Identifier sind in der Form als HTTP(S) URIs zu nutzen (z.B. http://hdl.handle.net/..., http://dx.doi.org/... ) Repositorieninhalte als Linked Data bereitstellen | Pascal-Nicolas Becker | 104.Bibliothekartag | Nürnberg, 28.05.2014 Folie 9
  • 10. Repositoriensoftware erweitern • Hinzufügen eines Triple Stores • Nutzung als Cache für die konvertierten Daten • Zur Bereitstellung eines SPARQL-Endpoints • Methoden entwickeln zur Konvertierung in RDF und zur Ergänzung von Links • Ein Modul zur Bereitstellung der konvertierten Daten als RDF-Serialisierung erstellen • Content Negotiation unterstützen File SystemFile System Relational Database Relational Database Triple StoreTriple Store RDF ConversionRDF Conversion Authorization System Authorization System Browse and Search Browse and Search Persistent Identifier Mgt. Persistent Identifier Mgt. Event SystemEvent System User Administration User Administration ...... Web UIWeb UI OAI-PMH Interface OAI-PMH Interface RESTREST SWORDSWORD ...... RDF Serialization RDF Serialization InterfacesInterfaces Business LogicBusiness Logic Storage LayerStorage Layer Repositorieninhalte als Linked Data bereitstellen | Pascal-Nicolas Becker | 104.Bibliothekartag | Nürnberg, 28.05.2014 Folie 10
  • 11. Konvertierung vorhandener Metadaten in RDF • Repositoriensoftware kann um weitere Metadatenfelder erweitert werden • Dublin Core wird oft genutzt, auch andere Metadatenschemata müssen unterstützt werden  Die Konvertierung muss stark konfigurierbar sein!  Die Konfiguration sollte in RDF vorgenommen werden, da so die volle Funktionalität von RDF genutzt werden kann  „Reification“ kann zur Beschreibung der gewünschten Ergebnisse genutzt werden  Platzhalter können z.B. für URIs des Repositoriums verwendet werden  Reguläre Ausdrücke können Literale und/oder URIs aus Metadatenwerten generieren  Es braucht ein Vokabular um solche Konfigurationen zu erstellen Repositorieninhalte als Linked Data bereitstellen | Pascal-Nicolas Becker | 104.Bibliothekartag | Nürnberg, 28.05.2014 Folie 11
  • 12. Beispiel: DSpace Metadata RDF Mapping Vocabulary http://digital-repositories.org/ontologies/dspace-metadata-mapping/ • Ein “Mapping” beschreibt die Konvertierung eines Metadatenfeldes in RDF • Metadatenfelder können anhand Ihres Namens (key) und eines Regulären Ausdrucks erkannt werden, der auf den Wert des Feldes angewandt wird • Erzeugt ein oder mehrere Triple • Platzhalter für die URI des zu konfigurierenden Objekts • Sowohl Literale, als auch Ressourcen erzeugbar • Literale können typisiert und Language Tags verwendet werden • Die Sprachangabe zu Metadatenfeldern aus DSpace kann genutzt werden • Der Wert eines Metadatenfeldes kann übernommen werden • Reguläre Ausdrücke können zu Manipulation von Metadatenwerten bei der Erzeugung von Literalen und Resource URIs verwandt werden Repositorieninhalte als Linked Data bereitstellen | Pascal-Nicolas Becker | 104.Bibliothekartag | Nürnberg, 28.05.2014 Folie 12
  • 13. Repositorien beschreiben • Neben der Konvertierung der Metadaten sollten die Repositorien selbst beschrieben werden • Wer betreibt das Repositorium? Gibt es eine SWORD-Schnittstelle? Wo ist der SPARQL-Endpoint zu finden? Wie ist das Repositorium strukturiert? … • Auch braucht es ein Vokabular, um die Digitalen Objekte (Dateien) zu verlinken • Für DSpace habe ich die DSpace Repository Ontology erstellt: http://digital-repositories.org/ontologies/dspace/ • Es wäre wichtig eine Digital Repositories Ontology zu erstellen, unabhängig von der genutzten Repositoriensoftware • Ein Mapping zwischen einer solchen Ontologie und der DSpace Repository Ontology, der Eprints Ontology, … wäre hilfreich! (Mitstreiter gesucht) Repositorieninhalte als Linked Data bereitstellen | Pascal-Nicolas Becker | 104.Bibliothekartag | Nürnberg, 28.05.2014 Folie 13
  • 14. Vermeidbare Fehler und Hindernisse • URIs nachnutzen, wo immer möglich! Keine eigenen URIs erzeugen, wenn es bereits adäquate gibt • Beispiele: Für Klassifikationen, wie die Library of Congress Subject Headings (LCSH) oder die Dewey Decimal Classification (DDC), existieren bereits URIs • Erzeugung von URIs nur für „eigene“ Entitäten, Erzeugung von URIs nur wenn ausreichend Informationen vorhanden sind • Beispiel: Autoren • Können verschiedene Autoren gleichen Namens differenziert werden? • Sollten Autoren nicht eigene URIs erzeugen und hinterlegen können, anstatt von „fremden“ Institutionen URIs zugewiesen zubekommen? • Aber: Erzeugung von URIs für Objekte des Repositoriums (da autoritativ) • Erzeugung von Links so oft wie möglich Repositorieninhalte als Linked Data bereitstellen | Pascal-Nicolas Becker | 104.Bibliothekartag | Nürnberg, 28.05.2014 Folie 14
  • 15. DSpace 5 • DSpace ist die weltweit am häufigsten eingesetzte Software für OA-Repositorien • DSpace 5.0 wurde im Januar 2015 veröffentlicht, 5.2 ist im Mai erschienen • Die TU Berlin hat DSpace 5 um Linked Data Support erweitert: • Konvertierung der Metadaten in Linked Data • Ausgabe als RDF/XML, Turtle, N-Triples, SPARQL, Content Negotation • Stark konfigurierbar, anpass- und erweiterbar • Standardkonfiguration mit ausgeliefert • Test it yourself: http://demo.dspace.org/data/handle/10673/5/ttl http://demo.dspace.org/data/handle/10673/5/ttl?text wget -O - --header=‘Accept: text/turtle’ http://demo.dspace.org/jspui/handle/10673/5 or download and install a release candidate Wenn Sie DSpace 5.0 einsetzen, bitte schalten Sie den Linked Data Support ein! Repositorieninhalte als Linked Data bereitstellen | Pascal-Nicolas Becker | 104.Bibliothekartag | Nürnberg, 28.05.2014 Folie 15
  • 16. Technische Universität Berlin Universitätsbibliothek Pascal-Nicolas Becker p.becker@tu-berlin.de Servicezentrum Forschungsdaten und –publikationen http://www.szf.tu-berlin.de Repositorium DepositOnce http://depositonce.tu-berlin.de Diplomarbeit „Repositorien und das Semantic Web“ http://www.pnjb.de/uni/diplomarbeit/ Repositorieninhalte als Linked Data bereitstellen | Pascal-Nicolas Becker | 104.Bibliothekartag | Nürnberg, 28.05.2014 Folie 16