ArCo: the Italian Cultural Heritage Knowledge Graph

ArCo is the Italian Cultural Heritage knowledge graph, consisting of a network of seven vocabularies and 169 million triples about 820 thousand cultural entities. It is distributed jointly with a SPARQL endpoint, a software for converting catalogue records to RDF, and a rich suite of documentation material (testing, evaluation, how-to, examples, etc.). ArCo is based on the official General Catalogue of the Italian Ministry of Cultural Heritage and Activities (MiBAC) - and its associated encoding regulations - which collects and validates the catalogue records of (ideally) all Italian Cultural Heritage properties (excluding libraries and archives), contributed by CH administrators from all over Italy. We present its structure, design methods and tools, its growing community, and delineate its importance, quality, and impact

Pattern-based design applied to cultural heritage knowledge graphs

Ontology Design Patterns (ODPs) have become an established and recognised practice for guaranteeing good quality ontology engineering. There are several ODP repositories where ODPs are shared as well as ontology design methodologies recommending their reuse. Performing rigorous testing is recommended as well for supporting ontology maintenance and validating the resulting resource against its motivating requirements. Nevertheless, it is less than straightforward to find guidelines on how to apply such methodologies for developing domain-specific knowledge graphs. ArCo is the knowledge graph of Italian Cultural Heritage and has been developed by using eXtreme Design (XD), an ODP- and test-driven methodology. During its development, XD has been adapted to the need of the CH domain e.g. gathering requirements from an open, diverse community of consumers, a new ODP has been defined and many have been specialised to address specific CH requirements. This paper presents ArCo and describes how to apply XD to the development and validation of a CH knowledge graph, also detailing the (intellectual) process implemented for matching the encountered modelling problems to ODPs. Relevant contributions also include a novel web tool for supporting unit-testing of knowledge graphs, a rigorous evaluation of ArCo, and a discussion of methodological lessons learned during ArCo development

Atti del IX Convegno Annuale dell'Associazione per l'Informatica Umanistica e la Cultura Digitale (AIUCD). La svolta inevitabile: sfide e prospettive per l'Informatica Umanistica

Proceedings of the IX edition of the annual AIUCD conferenc

Visualización del contenido de grafos de conocimiento del patrimonio cultural

Esta tesis integra dos áreas científicas, la de las Ciencias Humanas y la de Ciencia y Tecnología. Dentro de las Ciencias Humanas está relacionada con la semantización y visualización de la información de datos del Patrimonio. En cuanto a la Ciencia y Tecnología, este trabajo está relacionado con grafos de conocimiento, diseño de ontologías y la visualización interactiva en tiempo real de datos en dos y tres dimensiones, mediante plataformas web. Tal y como se expone en esta tesis, en la última década ha crecido enormemente la digitalización de los objetos del patrimonio cultural. Este proceso, no se refiere únicamente a digitalizar mediante imágenes, reconocimiento de texto, o modelos 3D, de este tipo de objetos. También comprende el mantenimiento de toda la información posible relacionada con los objetos, su publicación y relación con otras entidades (personas, hechos, materiales, etc.) y la accesibilidad de los mismos a otras personas y/o sistemas informáticos. Por ello, muchos de los datos de objetos son soportados por grafos de conocimiento, que implementan modelos que representan este tipo de información. A pesar de que hay mucha información soportada en diferentes grafos de conocimiento, queda mucho que hacer en este proceso de digitalización del patrimonio. En la actualidad todavía existen grandes cantidades de objetos que aún no están digitalizados. Además, muchos de los datos informatizados no están disponibles públicamente, y usan medios propietarios para representar la información, lo que dificulta su acceso y tratamiento. Debido a que muchos trabajos de investigación se han desarrollado de forma paralela, y/o se han enfocado en las particularidades del mismo, se han digitalizado, y en ocasiones creado desde cero, todo tipo de vocabularios para manejar la información de tipologías, materiales, técnicas, épocas, ubicaciones, etc., relacionado con estos objetos, muchos de ellos con información duplicada. Además, el modelo más utilizado para representar este tipo de datos es el CIDOC-CRM, aún necesita mayor definición para representar algunos procesos importantes relacionados con estos objetos, y tiene una complejidad excesiva. Por estos motivos, existen otros modelos alternativos que también se están utilizando. Debido también a la rapidez de este proceso de digitalización, se ha manifestado en esta década la necesidad de visualizar grandes cantidades de información, mediante plataformas web, que permitan visualizar los datos y relaciones de estos objetos, así como su fluctuación a nivel temporal y espacial. Esta necesidad ha generado el desarrollo de varios proyectos, que generalmente la han resuelto de forma concreta, orientándose al contexto del proyecto. Además, los desarrollos de estos proyectos, no suelen ser abiertos, ni reutilizables por otros sistemas. En estos trabajos existen áreas de trabajo que han sido abordadas con poca profundidad, como la visualización de la fluctuación del tiempo de forma simultánea y la visualización de relaciones entre los objetos. Las dificultades relacionadas con el tiempo y el espacio se hacen mayores en los objetos del Patrimonio Cultural. Esto es debido a que en este campo es muy habitual que exista incerteza en la datación de los hechos relacionados con los datos (creación de los objetos, hechos históricos, etc.), al igual que con el lugar en que acontecieron. Es muy normal que existan objetos que se asocie su creación a diferentes regiones, incluso continentes, además de estar datados en diferentes momentos del tiempo, en ocasiones con varios siglos de diferencia. Tras descubrir la problemática existente, la presente tesis tiene como objetivo principal, la definición de un modelo de visualización de datos de patrimonio cultural que estén soportados por un grafo de conocimiento, y una ontología que lo represente, para diseñar y desarrollar un sistema de visualización interactivo web, basado en el contenido de esta ontología. Para alcanzar este objetivo se ha realizado una serie de tareas y obtenido algunos resultados fruto de éstas: - Revisión del estado del arte en varios campos relacionados con las áreas de investigación que se integran en este trabajo. Por una parte, la representación de datos de patrimonio cultural mediante grafos de conocimiento, por otra parte, analizar las técnicas de visualización de datos, especialmente en datos donde el espacio y el tiempo son variables clave. También se han analizado diferentes proyectos de visualización de datos de patrimonio cultural sobre plataformas web. Además, también se ha investigado la definición formal de la visualización de datos mediante ontologías. Por último, se han estudiado y expuesto en el trabajo diferentes herramientas para la gestión de grafos de conocimiento, así como de visualización de datos en dos y tres dimensiones en tiempo real sobre páginas web. - En base a los estudios realizados en el estado del arte, se han expuesto los aspectos necesarios para definir los conceptos de un modelo que defina la visualización de datos de objetos de patrimonio cultural soportados por grafos de conocimiento. - Se ha diseñado una ontología denominada STEVO para representar el modelo de visualización diseñado. Para el proceso de diseño se ha seguido la metodología METHONTOLOGY. - Se ha diseñado la arquitectura de un marco de trabajo capaz de procesar el contenido de la ontología STEVO y poder representar el contenido del dominio de datos, de acorde a lo especificado en STEVO. - Se ha desarrollado una propuesta de implementación del marco de trabajo, mediante tecnología JavaScript y Unity3D. La propuesta de implementación ha sido integrada en dos proyectos de investigación: SILKNOW y Arxiu Valencià del Dissseny, cuyos resultados se han expuesto de forma detallada en esta memoria. Finalmente, la implementación ha sido evaluada en el proyecto SILKNOW, primero mediante una evaluación de usabilidad, mediante la escala SUS, y también con diferentes pruebas de carga sobre los resultados del proyecto SILKNOW. Los resultados de dichas evaluaciones se han descrito detalladamente en esta investigación

Modeling cultural heritage data for online publication

An increasing number of cultural heritage institutions publish data online. Ontologies can be used to structure published data, thereby increasing interoperability. To achieve widespread adoption of ontologies, institutions such as libraries, archives and museums have to be able to assess whether an ontology can adequately capture information about their artifacts. We identify six requirements that should be met by ontologies in the cultural heritage domain, based upon modeling challenges encountered while publishing data of the Rijksmuseum Amsterdam and challenges observed in related work. These challenges regard specialization, object- and event-centric approaches, temporality, representations, views and subject matter. For each challenge, we investigate common modeling approaches, by discussing two models regularly used in the museum sector: the CIDOC Conceptual Reference Model and the Europeana Data Model. The outlined approaches and requirements provide insights for data modeling practices reaching beyond the cultural heritage sector