SPARQL to REST

Introdução

Este projeto visa desenvolver uma prova de conceito (PoC) para exposição dos dados (triplas RDF) de um endpoint SPARQL por meio de um endpoint RESTful através do projeto RAMOSE.

O projeto RAMOSE permite o desenvolvimento ágil de APIs RESTful na linguagem Python através do framework Flask. Através de routing podemos mapear requisições HTTP para execução de uma query SPARQL pré-definida.

O mapeamento de URLs para as queries é realizado através de um arquivo de configuração em formato de texto. Alguns exemplos estão disponíveis neste repositório da organização OpenCitations.

Além de proporcionar o acesso massivo à triplestores sem a curva de aprendizado da web semântica, é possível definir múltiplas APIs a partir de múltiplos endpoints SPARQL, permitindo integração entre diversos sistemas. O artigo base do projeto está disponível no Semantic Web Journal.

Para ilustrar a conversão, foi utilizado o seguinte endpoint SPARQL:

Wikidata: https://query.wikidata.org/

Instalação

O primeiro passo é clonar o repositório:

git clone --recurse-submodules https://github.com/gabrielchristo/sparql-to-rest.git

Backend RAMOSE

Para executar o backend RAMOSE leia os detalhes de execução aqui. Com o backend iniciado deve ser possível acessar a API por:

http://localhost:5050/api/

e observar a seguinte tela:

GUI

Para executar a interface gráfica leia os detalhes de execução aqui. Com o backend e a GUI iniciados deve ser possível acessar a mesma por:

http://localhost:4200

e observar a seguinte tela:

Com isso já é possível navegar pelas premiações de acordo com categoria e ano:

Consultas

Para realizar as consultas na Wikidata foi necessário ter conhecimento de algumas propriedades e entidades relacionadas com o domínio do trabalho. Neste caso foi escolhido o Prêmio Nobel como tópico para realização da prova de conceito.

Propriedade	Descrição
P18	image
P31	instance of
P50	author
P166	award received
P279	subclass of
P585	point in time
P1411	nominated for
P1706	together with
P2121	prize money
P6208	award rationale

Entidade	Descrição
Q7191	nobel prize
Q38104	physics
Q35637	peace
Q37922	literature
Q44585	chemistry
Q80061	medicine
Q47170	economic sciences

Com o vocabulário RDF em mãos, foram definidas duas queries para o RAMOSE:

Query para obter premiados por categoria

SELECT DISTINCT ?PersonLabel ?NPLabel (YEAR(?When) as ?Year) ?Picture ?Money ?Motivation
WHERE {
  VALUES ?Category { [[categoryParameter]] }

  ?Person p:P166 ?NobelPrize .
  ?NobelPrize ps:P166/wdt:P279* ?Category ;
              ps:P166/rdfs:label ?NPLabel filter (lang(?NPLabel) = "en") .
  OPTIONAL { ?NobelPrize pq:P585 ?When . }
  OPTIONAL { ?Person wdt:P18 ?Picture . }
  OPTIONAL { ?NobelPrize pq:P2121 ?MoneyValue . }
  BIND(CONCAT(STR(?MoneyValue), " Swedish krona") as ?Money)
  OPTIONAL { ?NobelPrize pq:P6208 ?Motivation filter (lang(?Motivation) = "en") . }
  SERVICE wikibase:label {
    bd:serviceParam wikibase:language "[AUTO_LANGUAGE],en" .
  }
} ORDER BY ?Year

Query para obter premiados por categoria e ano

SELECT DISTINCT ?PersonLabel ?NPLabel ?Year ?Picture ?Money ?Motivation
WHERE {
  VALUES ?Year { [[yearParameter]] }
  VALUES ?Category { [[categoryParameter]] }
  
  ?Person p:P166 ?NobelPrize .
  ?NobelPrize ps:P166/wdt:P279* ?Category ;
              ps:P166/rdfs:label ?NPLabel ;
              pq:P585 ?When ;
              filter (lang(?NPLabel) = "en" && YEAR(?When) = ?Year) .
  OPTIONAL { ?Person wdt:P18 ?Picture . }
  OPTIONAL { ?NobelPrize pq:P2121 ?MoneyValue . }
  BIND(CONCAT(STR(?MoneyValue), " Swedish krona") as ?Money)
  OPTIONAL { ?NobelPrize pq:P6208 ?Motivation filter (lang(?Motivation) = "en") . }
  SERVICE wikibase:label {
    bd:serviceParam wikibase:language "[AUTO_LANGUAGE],en" .
  }
} ORDER BY ?Motivation

Comparativo com JSON-LD

Enquanto o JSON-LD (JavaScript Object Notation for Linked Data) busca manter a semântica de triplas (Linked Data) e um objeto context para facilitar uma posterior conversão em modelos RDF, o projeto RAMOSE optou por retornar os dados em JSON com formatação livre.

É possível retornar somente as propriedades desejadas de uma query, a partir de modificações no atributo field_type do arquivo de configuração. Também é possível aplicar filtros de pré-processamento e pós-processamento no retorno da query SPARQL. Essa liberdade para modelagem da API pode ser benéfica para fins de manutenção e criação de uma especificação OpenAPI.