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Bachelorarbeit.tex

@@ -346,7 +346,7 @@ Da Ontologien auch genutzt werden können, um Wissen aus den Strukturen einer On
 Die Vorteile von Reasoning erkauft man sich durch einen nicht unerheblichen Einsatz von Rechenleistung, da im Prozess des Reasoning eine Menge von zusätzlichen Daten entsteht, für die zusätzlich zu den bereits vorhandenen Daten die Regeln aller genutzten Ontologien berücksichtigt werden müssen. Behandelt man lediglich statische Daten, die sich kaum bis garnicht ändern, so ist der nötige Aufwand für Reasoning übersichtlich und liegt auch für große Mengen von Daten und Ontologien in einem akzeptablem Rahmen. Ändern sich jedoch häufig Daten, so muss für das Subset der veränderten Daten der Reasoning-Prozess erneut durchgeführt werden um eine vollständig aktuelle Datenbasis zu erhalten.
 
 
-\subsection{Abfrage von RDF-Daten via SPARQL}\label{cpt:rdf-sparql}
+\subsection{Abfrage von RDF-Daten via SPARQL}\label{cpt:sparql_intro}
 Die Abfrage von Wissen aus RDF-Daten erfolgt über die Abfragesprache \emph{SPARQL} (\enquote{SPARQL Protocol And RDF Query Language}), welche in diesem Abschnitt grob erläutert wird. Eine detaillierte Beschreibung von SPARQL ist unter \cite{w3c:sparql} nachzulesen.
 
 Im Gegensatz zu Abfragesprachen von relationalen Datenbanksystemen wie SQL ist es mit SPARQL möglich, Daten über verschiedene Datenquellen wie Tripel- oder Quadstores\footnote{Analog zu relationalen Datenbanksystemen für Relationen ein Speicher für RDF-Tripel beziehungsweise RDF-Quads} hinweg miteinander zu verknüpfen. Auch ist im Gegensatz zu SQL keine spezielle Anpassung der Abfragen an ein Datenbankschema notwendig; lediglich die Art und Weise, wie die angeforderten Daten miteinander in Verbindung stehen, ist für SPARQL-Abfragen wichtig. Kenntnisse über das verwendete Vokabular (RDF-Schema oder OWL-Ontologien) können jedoch bei der Formulierung der Abfragen hilfreich sein. Im Folgenden zeigt Listing~\ref{lst:sample_sparql_query} eine einfache Abfrage auf den Daten aus Listing~\ref{lst:sample_rdf_data}.
@@ -632,7 +632,8 @@ Wie in Listing~\ref{lst:sample_event_rdf_quads} zu sehen ist, wurde die ID der E
 
 
 \section{C-SPARQL als Sprache für CEP-Regeln}
-Um die Ereignisdatenströme mit RDF-Quadrupeln nun in der C-SPARQL-Engine verarbeiten zu können, werden im Verarbeitungsprozess in C-SPARQL-Queries formulierte CEP-Regeln benötigt. Die Konstrukte und Fähigkeiten von C-SPARQL sollen in diesem Abschnitt erläutert werden; weiterführend ist eine detailliertere Erläuterung von C-SPARQL mit Beispielabfragen unter \cite{barbieri:csparql} nachzulesen.
+Um die Ereignisdatenströme mit RDF-Quadrupeln nun in der C-SPARQL-Engine verarbeiten zu können, werden im Verarbeitungsprozess in C-SPARQL-Queries formulierte CEP-Regeln benötigt. Die Konstrukte und Fähigkeiten von C-SPARQL sollen in diesem Abschnitt erläutert werden. Weiterführend gibt es neben den Grundlagen zu SPARQL aus Kapitel~\ref{cpt:sparql_intro} noch ein Dokument der W3C\cite{w3c:sparql}. Eine detailliertere Erläuterung von C-SPARQL mit Beispielabfragen ist unter \cite{barbieri:csparql} nachzulesen.
+
 Da C-SPARQL die Abfragesprache SPARQL lediglich erweitert, kann ein einfacher SPARQL-\texttt{SELECT}-Query als Grundgerüst verwendet werden:
 \begin{lstlisting}
 SELECT ...
@@ -695,7 +696,7 @@ verwendet werden.
 \paragraph{Mustererkennung}
 Um nun innerhalb der \texttt{WHERE}-Klausel von C-SPARQL-Abfragen Ereignismuster definieren zu können und diese mit Kontextbedingungen weiter zu verfeinern, müssen zunächst die Operatoren der Ereignisalgebra aus Kapitel~\ref{cpt:cep_intro} in Elemente der C-SPARQL-Sprache übersetzt werden. Um dies zu tun, werden folgende Ausdrücke aus C-SPARQL benötigt:
 \begin{itemize}
-\item Die Funktion \texttt{f:timestamp(?s,?p,?o)} gibt für das gegebene Tripel eines Ereignis-Quadrupels, bestehend aus Subjekt, Prädikat und Objekt, den zugehörigen Zeitstempel des Quadrupels zurück. Das Ergenis dieser Funktion wird später dazu verwendet, zeitliche Abfolgen und Beziehungen von Ereignissen festzustellen. Um die Funktion über das Prefix \texttt{f} ansprechen zu können, ist in der Abfrage folgende Prefix-Definition notwendig:
+\item \textbf{Zeitstempel abfragen}: Die Funktion \texttt{f:timestamp(?s,?p,?o)} gibt für das gegebene Tripel eines Ereignis-Quadrupels, bestehend aus Subjekt, Prädikat und Objekt, den zugehörigen Zeitstempel des Quadrupels zurück. Das Ergenis dieser Funktion wird später dazu verwendet, zeitliche Abfolgen und Beziehungen von Ereignissen festzustellen. Um die Funktion über das Prefix \texttt{f} ansprechen zu können, ist in der Abfrage folgende Prefix-Definition notwendig:
 \begin{lstlisting}
 PREFIX f: <http://larkc.eu/csparql/sparql/jena/ext#>
 \end{lstlisting}
@@ -703,11 +704,14 @@ Die Funktion akzeptiert für jeden der drei Parameter neben klassischen Platzhal
 \begin{lstlisting}
 f:timestamp(?s,rdf:type,<http://example.org/type/A>)
 \end{lstlisting}
-\item \texttt{BIND(ausdruck AS ?var)}
+\item \textbf{Berechnungsergebnisse speichern}: Um einen Ausdruck in einer lokalen Variable zu speichern wird die Anweisung \texttt{BIND(\emph{ausdruck} AS \emph{?var})} verwendet. Ein Ausdruck kann nahezu alles sein, von einer mathematischen Berechnung wie \texttt{(?i+1)/2} bis hin zu dem Aufruf der \texttt{f:timestamp(?s,?p,?o)}-Funktion. Der folgende Ausdruck demonstriert das Abspeichern der Differenz zwischen den Zeitstempeln zweier Tripel in der Variable \texttt{?difference}:
-\item \texttt{ISBOUND(?var)}
+\begin{lstlisting}
-\item \texttt{OPTIONAL \{ ... \}}
+BIND((f:timestamp(?a,?b,?c) - f:timestamp(?x,?y,?z)) AS ?difference)
-\item \texttt{FILTER NOT EXISTS \{ ... \}}
+\end{lstlisting}
-\item \texttt{FILTER()}
+\item \textbf{Eventuell vorhandene Tripel selektieren}: Manchmal kann man zur Zeit der Formulierung einer Abfrage nicht mit Gewissheit sagen, ob bestimmte Muster von Tripeln \texttt{OPTIONAL \{ ... \}}
+\item \textbf{Variablen auf Werte prüfen}: \texttt{ISBOUND(?var)}
+\item \textbf{Abwesenheit von Tripeln erkennen}: \texttt{FILTER NOT EXISTS \{ ... \}}
+\item \textbf{Gefundene Tripelmenge einschränken}: \texttt{FILTER()}
 
 \end{itemize}