Static Analysis of Semantic Web Queries with ShEx Schema Constraints

Abdullah Abbas 1
1 TYREX - Types and Reasoning for the Web
Inria Grenoble - Rhône-Alpes, LIG - Laboratoire d'Informatique de Grenoble
Résumé : La disponibilité de gros volumes de données structurées selon le modèle Resource Description Framework (RDF) est en constante augmentation. Cette situation implique un intérêt scientifique et un besoin important de rechercher de nouvelles méthodes d’analyse et de compilation de requêtes pour tirer le meilleur parti de l’extraction de données RDF. SPARQL est le plus utilisé et le mieux supporté des langages de requêtes sur des données RDF. En parallèle des langages de requêtes, les langages de définition de schéma d’expression de contraintes sur des jeux de données RDF ont également évolués. Les Shape Expressions (ShEx) sont de plus en plus utilisées pour valider des données RDF et pour indiquer les motifs de graphes attendus. Les schémas sont importants pour les tâches d’analyse statique telles que l’optimisation ou l’injection de requêtes. Notre intention est d’examiner les moyens et méthodologies d’analyse statique et d’optimisation de requêtes associés à des contraintes de schéma. Notre contribution se divise en deux grandes parties. Dans la première, nous considérons le problème de l’injection de requêtes SPARQL en présence de contraintes ShEx. Nous proposons une procédure rigoureuse et complète pour le problème de l’injection de requêtes avec ShEx, en prenant en charge plusieurs fragments de SPARQL. Plus particulièrement, notre procédure gère les patterns de requêtes OPTIONAL, qui s’avèrent former un important fonctionnalité à étudier avec les schémas. Nous fournissons ensuite les limites de complexité de notre problème en considération des fragments gérés. Nous proposons également une méthode alternative pour l’injection de requêtes SPARQL avec ShEx. Celle-ci réduit le problème à une satisfiabilité de Logique de Premier Ordre, qui permet de considérer une extension du fragment SPARQL traité par la première méthode. Il s’agit de la première étude traitant l’injection de requêtes SPARQL en présence de contraintes ShEx. Dans la seconde partie de nos contributions, nous proposons une méthode d’analyse pour optimiser l’évaluation de requêtes SPARQL groupées, sur des graphes RDF, en tirant avantage des contraintes ShEx. Notre optimisation s’appuie sur le calcul et l’assignation de rangs aux triple patterns d’une requête, permettant de déterminer leur ordre d’exécution. La présence de jointures intermédiaires entre ces patterns est la raison pour laquelle l’ordonnancement est important pour gagner en efficicacité. Nous définissons un ensemble de schémas ShEx bien- formulés, qui possède d’intéressantes caractéristiques pour l’optimisation de requêtes SPARQL. Nous développons ensuite notre méthode d’optimisation par l’exploitation d’informations extraites d’un schéma ShEx. Enfin, nous rendons compte des résultats des évaluations effectuées, montrant les avantages de l’application de notre optimisation face à l’état de l’art des systèmes d’évaluation de requêtes.
Type de document :
Thèse
Web. Université Grenoble - Alpes, 2017. English
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Soumis le : jeudi 28 décembre 2017 - 14:20:47
Dernière modification le : mercredi 11 avril 2018 - 01:52:50

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Abdullah Abbas. Static Analysis of Semantic Web Queries with ShEx Schema Constraints. Web. Université Grenoble - Alpes, 2017. English. 〈tel-01673074〉

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