Linked Open Data（LOD）の基本理念から考える, ハッカソンのヒント

LODチャレンジJapan実行委員会 関西支部長

大阪大学産業科学研究所 准教授

古崎晃司

2017/4/29 Space Apps Challenge OSAKA 1

NASA Space Apps Challenge OSAKAミニレクチャー（2017.4.29）

自己紹介

コミュニティ活動

研究成果として公開中のソフト

古崎（こざき）晃司@koujikozaki 本職： 大阪大学・准教授

専門： オントロジー工学（情報科学・人工知能）＝“かしこい”コンピュータ（ソフトウェア）を作る→学問にとどまらず，世の中で使われる技術を作りたい

22017/4/29 Space Apps Challenge OSAKA

２０１１より毎年開催しているコンテスト

関西を中心としたLODの普及活動

発表概要

ねらい

LODの基本原理を知ることで，ハッカソンへの何らかの“ヒント”を提供．

発表内容

LODの基本原理

ヒントになる事例の紹介（LOD以外も含む）

ハッカソンに“オススメ”のLOD

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時間の都合上，デモ，技術的詳細，“笑い”は，割愛させていただきますので，ご了承ください．

Linked Open Data (LOD)－Webの仕組みを用いた

オープンデータの公開－

＝Linked Data + Open Data（オープンデータ）

＝Linked Dataとして公開されたOpen Data※Linked Data：

Webの仕組みを用いて相互に“リンクされた”データ

42017/4/29 Space Apps Challenge OSAKA

オープンデータとは

オープンデータとは

誰でも自由に使える形で公開されているデータ

オープンデータに重要な２つの観点

ライセンス（cf．クリエイティブコモンズ） 使用目的を限定せず（例：商用も可），再配布，改変も可

「作成者のクレジットの表示」の義務付け程度の制限はOK

→“まじめな人”（※）が，安心して使える

（※悪いことをする人は，ライセンスを気にせず勝手に使う）

機械可読な形式 プログラムで処理しやすいフォーマットが望まれる

→“使いたい人”が，簡単に使える

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5 ★ オープンデータ

http://5stardata.info/ より

オープンライセンス（形式問わず）

機械可読なフォーマット

オープンなフォーマット

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Linked Data Linked Data：Web上のデータを，つなぐ（linkする）ことで，新しい価値

を生み出そうとする取り組み．Webの創始者Tim Berners-Lee氏が提唱

※ Linked Open Data(LOD)：オープンな形で公開されたLinked Data

http://linkeddata.org/

Web上に公開された膨大なデータを統合した１つのデータベースとして利用できる．

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Webの仕組み

URLを指定することで，Webページにアクセス

例）http://spaceappschallenge.space/「NASA Space Apps Challenge OSAKA」のページ

URLは，世界中“すべて”のWebページの場所（ID）を一意に特定できる仕組み

ハイパーリンクにより，Webページを“つなげる”

リンク先のURLを指定することで，好きなWebページと自由に“リンク”できる

リンクを辿って，様々な情報にたどり着ける

リンクを解析による様々なビジネス

例）Googleなどの検索エンジン

82017/4/29 Space Apps Challenge OSAKA

Webの仕組み→Linked Data

URLを指定することで，Webページにアクセス

例）http://spaceappschallenge.space/「NASA Space Apps Challenge OSAKA」のページ

URLは，世界中“すべて”のWebページの場所（ID）を一意に特定できる仕組み

ハイパーリンクにより，Webページを“つなげる”

リンク先のURLを指定することで，好きなWebページと自由に“リンク”できる

リンクを辿って，様々な情報にたどり着ける

リンクを解析による様々なビジネス

例）Googleなどの検索エンジン

92017/4/29 Space Apps Challenge OSAKA

データ

データ

Linked DataWebと同じ仕組みでデータを“公開”し，相互に“つなぐ”（リンクする）

IRI データ（モノ・コト）

データ（モノ・コト）

Linked Data (RDF)の例

大阪府

大阪市

都道府県 223㎢

2,687,287人面積

人口

吹田市

豊中市

…バラ科

市の木

隣接自治体

隣接自治体

…

http://ja.dbpedia.org/resource/大阪市 というIRIから得られる情報

サクラ

科

Cherry blossom英名

リソース：URIで表されるモノ・コト

プロパティ：

リソース間の関係を表す

リテラル：文字列

主語 述語 目的語

トリプル※RDF（Linked Dataのデータモデル）は，「トリプルの組み合わせ」で表される

（DBpedia Japaneseより）

目的語が他のリソースのとき，トリプルを辿って更なる情報が得られる

Space Apps Challenge OSAKA 2017/4/29 10

Linked Data (RDF)の例

http://ja.dbpedia.org/resource/大阪府

http://ja.dbpedia.org/resource/大阪市

http://ja.dbpedia.org/resource/都道府県 223㎢

2,687,287人http://ja.dbpedia.org/resource/面積

http://ja.dbpedia.org/resource/人口

http://ja.dbpedia.org/resource/吹田市

http://ja.dbpedia.org/resource/豊中市

… http://ja.dbpedia.org/resource/バラ科

http://ja.dbpedia.org/resource/市の木

http://ja.dbpedia.org/resource/隣接自治体

http://ja.dbpedia.org/resource/隣接自治体

…

http://ja.dbpedia.org/resource/大阪市 というURIから得られる情報

http://ja.dbpedia.org/resource/サクラ

http://ja.dbpedia.org/resource/科

Cherry blossomhttp://ja.dbpedia.org/resource/英名

（DBpedia Japaneseより）

※実際のリソースとプロパティは，すべてURIで表される．Space Apps Challenge OSAKA 2017/4/29 11

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LODの技術的な本質は“データ間のリンク（つながり）”

データの“組み合わせ”により新たな価値が生まれる！

“組み合わせ”の可視化例

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にたものみっけ

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http://timuyatest.s601.xrea.com/geodata_visualize/index.xhtmhttp://lod.sfc.keio.ac.jp/challenge2014/show_status.php?id=v011

生物分布や環境データの関連性を，2つの地図を重ね合わせることで可視化

LODチャレンジ2014ビジュアライゼーション部門 最優秀賞

大阪市の警察署・交番と犯罪発生地点の重ね合わせ

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LODチャレンジ2014ビジュアライゼーション部門 優秀賞

「警察署・交番から距離が遠いエリア」と犯罪発生地点を重ね合わせ

データの“組み合わせ”による分析の事例

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エリアベンチマーキング：統計LODで似ている町を探してみよう

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http://area-benchmarking.meta-dog.com/http://idea.linkdata.org/idea/idea1s2203i

政府統計データが提供される統計LODより取得した市町村区の特徴データを分析し，特徴の近い地域をデータから探すサービス．

LODチャレンジ2016Inspire the LOD賞

My City Forecast

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https://mycityforecast.net/

現状の人口分布・施設配置データをもとにした簡単なシュミレーションにより，2015年～2040年に想定される居住地域の環境を可視化する．

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機械学習，推定アルゴリズム…短時間で使うのは，ちょっと（かなり？）大変そう・・・

大丈夫！簡単な実装でも，アイデア次第で，

おもろい（役に立つ）“組み合わせ”があるはず！

「ソウルフード」を選択すると，あなたの身体を構成する成分＝「地元率」が分かるサービス．

http://mij.hozo.jp/メイド・イン「地元」 LODチャレンジ2013

アイデア部門「最優秀賞」

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選んだ料理の「材料」と「産地」のデータから，その料理に占める各食材の産地毎の比率（＝地元率）を計算

ハッカソンに，“使えそう（？）”なLOD

212017/4/29 Space Apps Challenge OSAKA

既に公開・リンクされているLOD～LODクラウド～

2007/5/12007/10/82008/9/182009/7/14

2010/9/222011/9/19時点

Linking Open Data cloud diagram 2014, by Max Schmachtenberg, Christian Bizer, Anja Jentzschand Richard Cyganiak. http://lod-cloud.net/

１つの丸が個別に公開されたDBを表す．

2014/08/30時点

2017/4/29 Space Apps Challenge OSAKA 22

DBpedia

既に公開・リンクされているLOD～LODクラウド～

23

Domains # of dataset % Government 183 18.05

Publications 96 9.47

Life sciences 83 8.19

User-generated content 48 4.73

Cross-domain 41 4.04

Media 22 2.17

Geographic 21 2.07

Social web 520 51.28

Total 1014

2017/4/29 Space Apps Challenge OSAKA

LODクラウドの最新版

Linking Open Data cloud diagram 2017, by Andrejs Abele, John P. McCrae, Paul Buitelaar, AnjaJentzsch and Richard Cyganiak. http://lod-cloud.net/

2017-02-20時点

Space Apps Challenge OSAKA 2017/4/29 24

日本語で使えるLODの例

法人インフォ（経済産業省） eStat 統計LOD

国立国会図書館LOD

大阪市オープンデータポータル

DBpedia（WikipediaのLOD）Space Apps Challenge OSAKA

Ｗｉｋｉｄａｔａ

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ハッカソンでの利用に，いちばんの“おすすめ”は，

DBpedia と Wikidata

DBPedia

Wikipediaの各記事のインフォボックスの情報を抽出して自動生成されるLOD様々なデータをつなぐLODのハブ的な存在となっている．

http://dbpedia.org/

日本語版のDBPediaはhttp://jp.dbpedia.org/

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インフォボックスの例

DBpediaのデータ例（大阪市）

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すべてのWikipediaの記事がhttp://ja.dbpedia.org/resource/大阪市のようなURL（IRI）でデータ化されている

生データの取得

検索API

プログラムからのデータ取得も可能

Wikidata（http://wikidata.org/）

Space Apps Challenge OSAKA

• ウィキメディア財団が運営するWikipediaの「データ版」

• Wikipediaと同じようにデータをコミュニティで編集，公開できる

• Wikipediaの「多言語リソース」の相互リンクのために整備

• SPARQLエンドポイントや各種検索ツールなども提供

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DBpedia/Wikidataで出来ること：例①：汎用の知識源として利用

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百科事典的な“知識”を提示するための情報源として利用

多言語にも対応可能！

医療分野での利用例http://lodc.med-ontology.jp/ 生物分野での利用例

http://biomimetics.hozo.jp/

多言語対応も可能！

DBpediaを利用したアプリ例

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DBpediaの情報の“つながり”を辿ることで，バーチャルな宇宙旅行を！

※「第7回LODハッカソン関西 in IODD大阪（1日イベント）」の成果

http://museums-info.net/spacemachine/navi/

DBpedia/Wikidataで出来ること：例②：解析用の基礎データを取得

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簡単なランキングデータの取得

例）都道府県毎の「〇〇」の数

政治家（出生地）．．．１位は東京

「？？」 ．．．１位は大阪

簡単な場所情報の取得

位置情報データの一覧

例：大阪市内の位置情報http://lodosaka.jp/tool/wikidataMap/

（解説）Qiita：DBpediaを使った都道府県別ランキングhttp://qiita.com/koujikozaki/items/439fa7ce3e28b738fe10

LODの使い方

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主な使い方

• URIを指定し，JSON/Turtleなど，好きな形式でデータを取得

• SPARQLクエリを利用

※具体的な使い方は，以下の資料を参照or 必要になったら聞きに来て下さい．

2017/4/29 Space Apps Challenge OSAKA

SPARQLによるRDFの検索

SPARQL RDFデータに対するクエリ言語

「指定したグラフ構造」に一致するトリプルを検索する

最も基本的な検索

select ?s ?p ?owhere {

?s ?p ?o . }LIMIT 100 ←取得する数の制限

←検索するグラフのパターン

←返す要素（*は全て）

この例では「任意のトリプルの組み合わせ」

このパターンを変えることで，欲しいデータを取得する

342017/4/29 Space Apps Challenge OSAKA

DBpedia JapaneseのSPARQLエンドポイント

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サンプルクエリ集https://t.co/6eQIPel5Vh

http://ja.dbpedia.org/sparql

ここに，クエリを入れる※プログラムからのクエリ＋結果取得も可能

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DBpedia Japaneseの検索例

「各都道府県で生まれた政治家の数」を調べる

PREFIX rdfs: <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#>PREFIX dbpedia-owl: <http://dbpedia.org/ontology/>PREFIX rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#>PREFIX dbpedia-ja: <http://ja.dbpedia.org/resource/>PREFIX category-ja: <http://ja.dbpedia.org/resource/Category:>

select distinct ?pref (count(?s) AS ?c) where {?pref rdf:type dbpedia-owl:Place.?pref dbpedia-owl:wikiPageWikiLink category-ja:日本の都道府県.?s rdf:type dbpedia-owl:Politician;

dbpedia-owl:birthPlace ?pref.}GROUP BY ?prefORDER BY ?c

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（解説）Qiita：DBpediaを使った都道府県別ランキングhttp://qiita.com/koujikozaki/items/439fa7ce3e28b738fe10

2017/4/29 Space Apps Challenge OSAKA

DBpedia Japaneseの検索例

「各都道府県で生まれた芸人の数」を調べるPREFIX rdfs: <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#>PREFIX dbpedia-owl: <http://dbpedia.org/ontology/>PREFIX rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#>PREFIX dbpedia-ja: <http://ja.dbpedia.org/resource/>PREFIX category-ja: <http://ja.dbpedia.org/resource/Category:>

select distinct ?pref (count(?s) AS ?c) where {?pref rdf:type dbpedia-owl:Place.?pref dbpedia-owl:wikiPageWikiLink category-ja:日本の都道府県.?s rdf:type dbpedia-owl:Comedian;

dbpedia-owl:birthPlace ?pref.}GROUP BY ?prefORDER BY ?c

ここを，Politician→Comedianに変えるだけ！

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WikidataのSPARQLエンドポイト

Webフォーム用

https://query.wikidata.org/

プログラムアクセス用（GET） https://query.wikidata.org/sparql

サンプルクエリ集

https://www.wikidata.org/wiki/Wikidata:SPARQL_query_service/queries/examples

Space Apps Challenge OSAKA 2017/4/29 38

LOD利用の参考情報

2017/4/29 Space Apps Challenge OSAKA 39

SPARQLアプリのサンプル集http://uedayou.net/sparql-mashup/#app

LODを利用するための技術情報

http://wp.lodosaka.jp/tool/

まとめ

LODの基本原理は，“データをつなげる（リンクする）”こと

そのために，Webの仕組みを利用する

データを“つなげる”＝“組み合わせる”ことで新しい価値を生み出しましょう！

このハッカソンで，LODを使ってみたい方は，お気軽にお声がけください．

技術メンターもやってます．2017/4/29 Space Apps Challenge OSAKA 40