One approach to publishing RDF views of relational data

The Linked Data initiative brought new opportunities for building the next generation of Web applications. However, the full potential of linked data depends on how easy it is to transform data stored in conventional, relational databases into RDF triples. Recently, the W3C RDB2RDF Working Group proposed a standard mapping language, called R2RML, to specify customized mappings between relational schemas and target RDF vocabularies. However, the generation of customized R2RML mappings is not an easy task. Thus, it is mandatory to define: (a) a solution that maps concepts from a relational schema to terms from a RDF schema; (b) a process to support the publication of relational data into RDF, and (c) a tool that implements this process. Correspondence assertions are proposed to formalize the mappings between relational schemas and RDF schemas. Views are created to publish data from a database to a new structure or schema. The definition of RDF views over relational data allows providing this data in terms of an OWL ontology structure without having to change the database schema. In this work, we propose a three-tier architecture – database, SQL views and RDF views – where the SQL views layer maps the database concepts into RDF terms. The creation of this intermediate layer facilitates the generation of R2RML mappings and prevents that changes in the data layer result in changes on R2RML mappings. Additionally, we define a three-step process to generate the RDF views of relational data. First, the user defines the schema of the relational database and the target OWL ontology. Then, he defines correspondence assertions that formally specify the relational database in terms of the target ontology. Using these assertions, an exported ontology is generated automatically. The second step produces the SQL views that perform the mapping defined by the assertions and a R2RML mapping between these views and the exported ontology. This dissertation describes a formalization of the correspondence assertions, the three-tier architecture, the publishing process steps, the algorithms needed, a tool that supports the entire process and a case study to validate the results obtained.A iniciativa Linked Data trouxe novas oportunidades para a construção da nova geração de aplicações Web. Entretanto, a utilização das melhores práticas estabelecidas por este padrão depende de mecanismos que facilitem a transformação dos dados armazenados em bancos relacionais em triplas RDF. Recentemente, o grupo de trabalho W3C RDB2RDF propôs uma linguagem de mapeamento padrão, denominada R2RML, para especificar mapeamentos customizados entre esquemas relacionais e vocabulários RDF. No entanto, a geração de mapeamentos R2RML não é uma tarefa fácil. É imperativo, então, definir: (a) uma solução para mapear os conceitos de um esquema relacional em termos de um esquema RDF; (b) um processo que suporte a publicação dos dados relacionais no formato RDF; e (c) uma ferramenta para facilitar a aplicação deste processo. Assertivas de correspondência são propostas para formalizar mapeamentos entre esquemas relacionais e esquemas RDF. Visões são usadas para publicar dados de uma base de dados em uma nova estrutura ou esquema. A definição de visões RDF sobre dados relacionais permite que esses dados possam ser disponibilizados em uma estrutura de termos de uma ontologia OWL, sem que seja necessário alterar o esquema da base de dados. Neste trabalho, propomos uma arquitetura em três camadas – de dados, de visões SQL e de visões RDF – onde a camada de visões SQL mapeia os conceitos da camada de dados nos termos da camada de visões RDF. A criação desta camada intermediária de visões facilita a geração dos mapeamentos R2RML e evita que alterações na camada de dados impliquem em alterações destes mapeamentos. Adicionalmente, definimos um processo em três etapas para geração das visões RDF. Na primeira etapa, o usuário define o esquema do banco de dados relacional e a ontologia OWL alvo e cria assertivas de correspondência que mapeiam os conceitos do esquema relacional nos termos da ontologia alvo. A partir destas assertivas, uma ontologia exportada é gerada automaticamente. O segundo passo produz um esquema de visões SQL gerado a partir da ontologia exportada e um mapeamento R2RML do esquema de visões para a ontologia exportada, de forma automatizada. Por fim, no terceiro passo, as visões RDF são publicadas em um SPARQL endpoint. Neste trabalho são detalhados as assertivas de correspondência, a arquitetura, o processo, os algoritmos necessários, uma ferramenta que suporta o processo e um estudo de caso para validação dos resultados obtidos