Learning commonalities in RDF & SPARQL

par Sara El Hassad

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de François Goasdoué et de Hélène Jaudoin.

  • Titre traduit

    Apprendre les points communs dans RDF et SPARQL


  • Résumé

    La recherche de points communs entre des descriptions de données ou de connaissances est un problème de raisonnement fondamental en Machine Learning, qui a été formalisé par G. Plotkin dans les années 70s sous la forme du calcul du plus petit généralisant de ces descriptions. L'identification des plus petits généralisants a un large panel d'applications qui vont de l'optimisation de requêtes (e.g., pour matérialiser les points communs entre des requêtes lors de la sélection de vues ou pour factoriser leur exécution dans un contexte d'accès concurrentiel), à la recommandation dans le contexte des réseaux sociaux (e.g. pour créer de liens entre des utilisateurs basées sur leurs points communs selon leur profil ou leurs recherches). Dans cette thèse nous avons revisité la notion du plus petit généralisant dans le contexte de Resource Description Framework (RDF) et le fragment conjonctif de son langage de requêtes associé SPARQL, alias Basic Graph Pattern (BGP) queries. Contrairement à l'état de l'art, nous ne considérons aucune restriction, ni structurelle ni sémantique, sur les graphes et les requêtes. Nos contributions incluent la définition et le calcul des plus petits généralisants dans ces deux formalismes ce qui revient à trouver le plus grand ensemble de points communs entre des bases de données incomplètes et des requêtes conjonctives en présence de contraintes déductives. Nous proposons également une évaluation expérimentale de nos contributions.


  • Résumé

    Finding commonalities between descriptions of data or knowledge is a fundamental task in Machine Learning. The formal notion characterizing precisely such commonalities is known as least general generalization of descriptions and was introduced by G. Plotkin in the early 70's, in First Order Logic. Identifying least general generalizations has a large scope of database applications ranging from query optimization (e.g., to share commonalities between queries in view selection or multi-query optimization), to recommendation in social networks (e.g., to establish connections between users based on their commonalities between proles or searches), through exploration (e.g., to classify/categorize datasets and to identify common social graph patterns between organizations (e.g., criminal ones)). In this thesis we revisit the notion of least general generalizations in the entire Resource Description Framework (RDF) and popular conjunctive fragment of SPARQL, a.k.a. Basic Graph Pattern (BGP) queries. By contrast to the literature, we do not restrict the structure nor semantics of RDF graphs and BGPQs. Our contributions include the denition and the computation of least general generalizations in these two settings, which amounts to nding the largest set of commonalities between incomplete databases and conjunctive queries, under deductive constraints. We also provide an experimental assessment of our technical contributions.


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