Modelos de Base de Datos de Grafo y RDF

Abstract

En el año 2004 el Consorcio de la World Wide Web (W3C) estandarizó un lenguaje de metadatos para la descripción de recursos en la Web denominado Resource Description Framework (RDF). La motivación fue el definir un lenguaje que sirva de base para el modelado extensible de dominios altamente interconectados y redes de información. La especificación de RDF puede ser vista, desde un punto de vista de base de datos, como un modelo de base de datos. En efecto, subyacente a RDF se encuentra un modelo el cual trae a la mente la noción de datos con estructura de grafo. Por otra parte, la cifra creciente de información representada en el lenguaje RDF ha sido acompañada de varias propuestas sobre como almacenar y consultar datos RDF. En consecuencia, resulta natural el estudio de RDF desde un punto de vista de base de datos. El objetivo principal de esta tesis es el estudio de RDF desde una perspectiva de base de datos. Nuestro estudio se concentra en el modelado de base de datos, enfocándonos en modelos particulares llamados modelos de base de datos de grafo, los cuales parecen estar más relacionados a RDF desde un punto de vista teórico. Asimismo, esta tesis sigue de cerca los desarrollos del W3C en el sentido de entregar a RDF el soporte de un modelo de base de datos, en particular desarrollar los aspectos de consulta de datos. La principal contribución de la tesis es haber clarificado y desarrollado la relación entre RDF y los modelos de base de datos de grafo. Para esto, primero se estudió RDF como un modelo de base de datos. Segundo, se realizó una conceptualización del área de modelos de base de datos de grafo. Tercero, se propuso un conjunto deseable de propiedades de grafo las cuales deberían ser soportadas por un lenguaje de consulta ideal para RDF. Cuarto, se demostró que el lenguaje de consulta estándar definido por el W3C, denominado SPARQL, no soporta las consultas de grafo esenciales que se esperaría encontrar en un lenguaje de consulta para bases de datos de grafo. Esto fue conseguido al estudiar y determinar el poder expresivo de SPARQL. Finalmente, y debido a los resultados anteriores, nos concentramos en la aplicación de los modelos de bases de datos de grafo a la visualización de datos, esto al definir formalmente y caracterizar un modelo de visualización de grafo para RDF.