Leistungsfähige undeinfache Suchen inlexikografischenDatennetzen Ein interaktiv-visueller Query Builder fürProperty-Graphen

Meyer, Petermeyer@ids-mannheim.deInstitut fur Deutsche Sprache, Deutschland

Einleitung: Property-Graphen fürlexikografische Ressourcen

Klassische XML-basierte lexikografische Ressourcen könnendurch Graphenstrukturen mit zusätzlichen Vernetzungenund Informationen angereichert werden (Měchura 2016).1

Dabei werden die Artikel eines Wörterbuchs zunächst durcheigenständige XML-Dokumente repräsentiert; bestimmte

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Originalveröffentlichung in: Sahle, Patrick (Hrsg.): Digital Humanities: multimedial & multimodal. 6. Tagung des Verbands Digital Humanities im deutschsprachigen Raum e.V. (DHd 2019),

Frankfurt am Main, Mainz, 25.3.2019 - 29.3.2019. Konferenzabstracts. - Frankfurt am Main: Zenodo, 2019. S. 312-314.

Digital Humanities im deutschsprachigen Raum 2019

XML-Elemente in diesen Dokumenten – die in typischenAnwendungsfällen z.B. den im Artikel gebuchtenWörtern oder deren Bedeutungsdefinitionen entsprechen– können dann zusätzlich in einer Graphdatenbank fürProperty-Graphen (vgl. Robinson / Eifrem / Webber2013) durch Knoten verschiedener Typen repräsentiertwerden. Im Redaktionsprozess können auch z.B. weitereKnoten hinzugefügt werden, um zusätzliche Informationabzubilden. Kanten zwischen solchen Knoten könnennicht nur bereits vorhandene relationale Informationenaus den Quelldokumenten, sondern auch zusätzliche,insbesondere auch dokumentübergreifende, Relationen zumAusdruck bringen. Der resultierende Graph fungiertdann als ausdrucksstarke zusätzliche Navigations- undRepräsentationsebene.

Ein Query Builder für dieGraphensuche

Lexikograf/innen ebenso wie Endnutzer/innen einersolchen Ressource benötigen eine Zugriffsstruktur, dieSuchen nach komplexen Konstellationen in solchen Graphenermöglicht. Für Graphendatenbanken stehen zahlreicheAbfragesprachen zur Verfügung, deren Verwendung jedochsehr voraussetzungsreich ist. Die Entwicklung voninteraktiv-visuellen Systemen zur endnutzerfreundlichenGraphenabfrage ist aktuelles Forschungsgebiet (vgl. z.B.Bhowmick / Choi / Li 2018; Pienta / Navathe / Tamersoy /Tong / Endert / Chau 2016).

Als eine auf die Bedürfnisse der digitalen Lexikografiezugeschnittene, sich insbesondere auch an interessierteEndnutzer sowie Lexikografen ohne IT-Vorkenntnisserichtende Lösung präsentiert das Poster einen visuellenQuery Builder, der von den Komplexitäten derin vielen gängigen Property-Graphendatenbanksystemenimplementierten Open Source-Abfragesprache ApacheTinkerPop Gremlin (Rodriguez 2015; http://tinkerpop.com)abstrahiert.2 Das Poster illustriert die Verwendungdes Systems anhand einer Datenbank zu lexikalischenEntlehnungen aus dem Deutschen in andere Sprachen, diedie mitunter verwickelten Entlehnungswege von Wörtern alsPfade in einem Graphen abbildet.

Abfragen werden im Browser durch das visuelleZusammenstellen eines Baumes von Abfragekomponentenerzeugt, die Eigenschaften von Knoten beschreiben. Die soerstellten Abfragen sind zu jedem Zeitpunkt semantischkonsistent. Nach jeder Änderung an der Abfrage wird dieseserverseitig in einer für Administratoren frei konfigurierbarenWeise in eine Gremlin-Graphtraversierungsanweisungumgesetzt und die Suchresultate in Echtzeit zurückgegeben.Angesichts der Mächtigkeit von Gremlin und der Möglichkeit,Traversierungen mit beliebigen Seiteneffekten zu verknüpfen,ist die direkte, manuelle Eingabe von Gremlin-Anweisungennur in einer separaten, für Administratoren bestimmtenKonsole möglich.

Im allgemeinen Fall werden n-Tupel von Knoten gesucht,die bestimmte Attribute aufweisen und zwischen denennutzerdefinierte Pfade bestehen sollen. Entsprechend werdendie Resultate tabellarisch als sortierbare n-Tupel präsentiert.

Abbildung 1. Beispiel für eine Query Builder-Suchanfrage in einemlexikografischen Netzwerk für Entlehnungsbeziehungen: Suche polnischeSubstantive, die als Lehnwort ohne Genuswechsel ins Ukrainischegewandert sind, wobei das Lehnwort oder eine Ableitung dazu nicht vor1950 belegt ist.

Komplexere Abfragen

Eine Relation zwischen zwei Knoten (z.B. direkte Kantemit einem bestimmten Attribut; ein Pfad mit maximal3 Kanten; ein Pfad beliebiger Länge) wird in einerspeziellen Abfragekomponente als "relationales Quasi-Attribut" eines der beiden Knoten eingegeben; die weiterenEigenschaften des jeweils anderen Knoten erscheinendann auf der hierarchisch nächsttieferen Ebene unterhalbdieser Abfragekomponente, wie aus Abb. 1 ersichtlich.Das Kombinieren von Suchkriterien durch eine BoolescheAbfragekomponente ist nicht nur für echte Knotenattribute,sondern auch für solche relationalen Quasiattribute erlaubt.So sind alternative oder verbotene Pfade beschreibbar, die inGremlin als Sub-Traversierungsroutinen verarbeitet werdenmüssen und in einer rein graphischen visuellen Metaphernicht mehr ohne weiteres darstellbar wären. Referenzierenanderer Knoten ist über ein sich automatisch aktualisierendesNummerierungsschema möglich, um Sachverhalte wie"Knoten B hat einen anderen Wert für Attribut X alsKnoten A" oder auch Zyklen und andere nicht-baumartigeKonstellationen im Graph auszudrücken.

Schon bei kleinen Graphen können komplexere Abfragenleicht zu nicht akzeptablen Suchlaufzeiten führen (vgl. Wood2012; Bonifati / Fletcher / Voigt / Yakovets 2018), dieüber Zeitbeschränkungen in der Graphtraversierung gekapptwerden müssen. Durch geeignete Maßnahmen kann invielen Fällen die Existenz weiterer Suchergebnisse festgestelltund autorisierten Nutzern über eine Warteschlange dieMöglichkeit gegeben werden, ihre Suchabfrage vollständigabarbeiten zu lassen.

Für jedes gefundene Knoten- n-Tupel kann ein sieenthaltender Ausschnitt (Subgraph) des Gesamtgraphenangezeigt und bei entsprechender Autorisierung vonlexikografischen Bearbeitern in einem frei konfigurierbarenEditor visuell redigiert werden (vgl. Abb. 2).

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Abbildung 2. Suchergebnis mit passendem Ausschnitt aus dem Graphen undEditorfunktionalität.

Fußnoten

1. Die im Umfeld von Linked (Open) Data verwendetenVerfahren (vgl. Gracia / Kernerman / Bosque-Gil 2017)verwenden üblicherweise Graphendarstellungenlexikografischer Daten im RDF-Format, für die dashier vorgestellte, speziell für Property-Graphen undderen Abfragesprache Gremlin entwickelte Werkzeugnicht geeignet ist. Viele Arbeiten zu nutzerfreundlichenSuchwerkzeugen auf RDF-Netzen (z.B. Ferré 2017) sindjedoch für die hier behandelte Problematik sehr wohl vongrundsätzlichem Interesse, weil sie in vergleichbarer Weiseeine endnutzerfreundliche Zugriffsschicht über die RDF-Abfragesprache SPARQL legen.2. Der Query Builder ist Komponente eines derzeit inEntwicklung befindlichen Open-Source-Softwaresystemszur Verwaltung und Online-Publikation graph-erweiterterlexikografischer Ressourcen (Meyer / Eppinger 2018), dasim Rahmen des von der Fritz Thyssen Stiftung gefördertenProjektes "Das Lehnwortportal Deutsch als Forschungs- undPublikationsplattform" entwickelt wird.

Bibliographie

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