Abfragen der Inhalte eines Wissensgraphen

Ein Wissensgraph kann abgefragt werden, um nach einer Teilmenge der darin enthaltenen Entitäten und Beziehungen zu suchen und um zu ermitteln, wie die verschiedenen Entitäten miteinander verbunden sind. Beispiele:

• Mithilfe eines Wissensgraphen, der die Ausbreitung einer Infektionskrankheit darstellt, können Sie mit Menschen und Tieren arbeiten, die durch eine beliebige Beziehung mit einer bestimmten Einrichtung verknüpft sind.
• Mithilfe eines Wissensgraphen, der eine Lieferkette in der Fertigung darstellt, können Sie mit allen Inhalten arbeiten, die mit einem bestimmten Teil, einschließlich Lieferanten, Liefermethoden, Lagern usw., verknüpft sind.
• Mithilfe eines Wissensgraphen, der eine Organisation darstellt, können Sie mit Geräten eines bestimmten Typs arbeiten und deren Eigenschaften, einschließlich der Namen der zuständigen Mitarbeiter, auflisten.
• Mithilfe eines Wissensgraphen, der Schildkröten und ihre Lebensräume darstellt, können Sie Lebensräume ermitteln, in denen das Risikoniveau unter Verwendung von Informationen in einer spezifischen Bewertung von Einflüssen auf die Umwelt festgelegt wurde.

Indem Sie eine Abfrage bei einem Wissensgraphen durchführen, können Sie die Teilmenge der Entitäten und Beziehungen oder deren Eigenschaften identifizieren. Verwenden Sie die Abfragesprache openCypher zum Schreiben von openCypher-Abfragen, um zugehörige Entitäten und ihre Eigenschaften zu ermitteln, und arbeiten Sie mit diesem eingeschränkten Informationssatz im Wissensgraphen, in einer Karte oder einem Verbindungsdiagramm.

Die Ansicht "Abfrage" ist eine Standardansicht in allen Knowledge Studio-Projekten, worin Sie die Inhalte eines Wissensgraphen des Projekts abfragen können. Unter Abfrageinhalte (Nr. 1 in der Abbildung unten) finden Sie den Editor Abfrage zum Schreiben neuer Abfragen sowie die Sammlung Gespeicherte Abfragen . Dies sind Abfragen, die beim Speichern im Projekt beibehalten werden. Beim Abfragefeld (Nr. 2 in der Abbildung unten) handelt es sich um ein mehrzeiliges Textfeld, in dem Sie die openCypher-Abfrage formatieren und ausführen können. Die Ergebnisse der Abfrage (Nr. 3 in der Abbildung unten) werden standardmäßig in einer Tabelle angezeigt. Darin können Sie die Eigenschaften der zurückgegebenen Graph-Datensätze (Nr. 4 in der Abbildung unten) untersuchen und Datensätze aus den Ergebnissen auswählen. In der Karten- oder Verbindungsdiagramm-Vorschau können Sie eine Vorschau der Ergebnisse und der Auswahl einsehen, und mit der Ergebniswerkzeugleiste (Nr. 5 in der Abbildung unten) können Sie alle Ergebnisse zur Auswahl hinzufügen oder daraus entfernen. Die Kontextwerkzeugleiste (Nr. 6 in der Abbildung unten) umfasst abfragespezifische Werkzeuge, z. B. zum Speichern der Abfrage im Projekt zur späteren Verwendung.

Abfragen des Wissensgraphen einer Untersuchung

In einer Untersuchung können die Entitäten und Beziehungen eines Wissensgraphen über die Ansicht "Abfrage" abgefragt werden.

1. Klicken Sie auf Abfrage im Bereich Untersuchungsinhalte, um die Ansicht "Abfrage" zu öffnen.

   Die Ansicht "Abfrage" wird geöffnet, wobei das Abfragefeld geöffnet ist und keine Ergebnisse angezeigt werden. Beim Abfragefeld handelt es sich um ein mehrzeiliges Textfeld, in dem Sie die openCypher-Abfrage formatieren können.

2. Geben Sie eine Abfrage in das Abfragefeld ein. Drücken Sie die Eingabetaste, um eine neue Zeile zu beginnen.

   Mit der Abfrage MATCH (e) RETURN e beispielsweise werden alle Entitäten im Wissensgraphen zurückgegeben. Diese Abfrage funktioniert bei allen Wissensgraphen.

   Tipp:

   Falls Sie nicht wissen, wie viele Ergebnisse bei einer Abfrage zurückgegeben werden, sollten Sie LIMIT 1000 am Ende der Abfrage hinzufügen, um zu vermeiden, dass eine unerwartet hohe Anzahl an Datensätzen zurückgegeben wird. Die Rückgabe von Zehntausenden Datensätzen kann zu einer Zeitüberschreitung des Browsers führen.

3. Klicken Sie auf Ausführen.

   Die Ergebnisse der Abfrage werden im Bereich Ergebnisse angezeigt. Die von der Abfrage zurückgegebenen Entitäts- und Beziehungsdatensätze werden durch die entsprechenden Symbole gekennzeichnet.

Schreiben einer openCypher-Abfrage

openCypher-Abfragen sind für Graph-Datenbanken das, was SQL-Abfragen für relationale Datenbanken sind. Die Grundstruktur der Abfrage ist so angelegt, dass damit Entitäten gesucht oder abgeglichen und zurückgegeben werden, wobei die zu suchenden Entitäten in Klammern angegeben werden. Mit der Abfrage MATCH (e) RETURN e werden beispielsweise Entitäten eines beliebigen Typs zurückgegeben. Die Anzahl der zurückgegebenen Entitäten wird nur durch die Konfiguration des Wissensgraphen begrenzt. Verwenden Sie zum Einschränken der Anzahl der zurückgegebenen Graph-Elemente einen LIMIT-Ausdruck. Mit der Abfrage MATCH (e) RETURN e LIMIT 5 werden beispielsweise fünf Entitäten eines beliebigen Typs zurückgegeben.

Im Rahmen der Abfrage können anhand von Symbolen, die einen Pfeil bilden, miteinander verbundene Entitäten ermittelt werden. Mit der Abfrage MATCH (e1)-->(e2) RETURN e1,e2 werden beispielsweise Entitätenpaare (e1 und e2) zurückgegeben, wobei zwischen den beiden Entitäten eine beliebige Art von Beziehung besteht und Entität e1 über eine beliebige Verbindung mit Entität e2 verbunden ist. Wenn die Abfrage so geschrieben wird, dass der Pfeil in die andere Richtung zeigt, wird davon ausgegangen, dass die Verbindungen bei der Ursprungsentität e2 beginnen und bei der Zielentität e1 enden: MATCH (e1)<--(e2) RETURN e1,e2. Die Art der Beziehungen zwischen Entitäten wird als Muster bezeichnet.

Im Rahmen der Abfrage können in eckigen Klammern bestimmte zu berücksichtigende Beziehungen ermittelt werden. Mit der Abfrage MATCH (e1)-[]->(e2) RETURN e1,e2 werden beispielsweise Entitätenpaare (e1 und e2) zurückgegeben, wobei die beiden Entitäten über eine beliebige Art von Einzelbeziehung miteinander verbunden sind. Diese Abfrage zeigt eine andere Möglichkeit, die gleichen oben abgebildeten Abfragen darzustellen, und veranschaulicht die bevorzugte Abfragesyntax. Die Abfrage kann so geändert werden, dass das gesamte Tupel zurückgegeben wird, mit dem die Beziehung beschrieben wird, indem die Ursprungsentität e1, die Beziehung r und die Zielentität e2 wie folgt zurückgegeben werden: MATCH (e1)-[r]->(e2) RETURN e1,r,e2. Mit ähnlichen Abfragen (MATCH (e1)-[ ]->( )-[ ]->(e2) RETURN e1,e2 oder MATCH (e1)-[*2]->(e2) RETURN e1,e2) werden Entitätenpaare zurückgegeben, bei denen die Entitäten über zwei Beziehungen in der gleichen Richtung miteinander verbunden sind. Mit Abfragen können auch Muster identifiziert werden, in denen Beziehungen unterschiedliche Richtungen haben, beispielsweise MATCH (e1)-[ ]->(e2)<-[ ]-(e3) RETURN e1,e2,e3.

Die oben angegebenen Beispielabfragen können bei jedem Wissensgraph verwendet werden.

Durch Hinzufügen von Beziehungs- und Entitätstypen zu den anderen Eigenschaften einer Abfrage kann diese so eingeschränkt werden, dass bestimmte Beziehungstypen und bestimmte verbundene Entitäten berücksichtigt werden. Mit der Abfrage MATCH (p:Person)-[v:HasVehicle]->(e) RETURN p,v,e werden beispielsweise alle "Person"-Entitäten p zurückgegeben, die über eine "HasVehicle"-Beziehung v mit einer anderen Entität e beliebigen Typs verbunden sind. Die Variablen p und v werden den "Person-"Entitäten bzw. "HasVehicle"-Beziehungen zugewiesen, sodass mit der Abfrage zugehörige Informationen zurückgegeben werden können. Im Vergleich zum vorherigen Beispiel sind Beziehungen, deren Ziel eine "Pet"- oder "Document"-Entität ist, in den Ergebnissen nicht enthalten. Je nach Datenmodell des Wissensgraphen kann es sich bei der Zielentität e um eine generische "Vehicle"-Entität oder um eine Entität aus einer Reihe spezifischer Entitätstypen wie "Automobile", "Motorcycle", "Boat", "Airplane", "Commercial Vehicle" usw. handeln.

In den Abfrageergebnisse können bestimmte Eigenschaften von Entitäten und Beziehungen enthalten sein. Mit MATCH (p:Person)-[:HasVehicle]->(e) RETURN p,e.make,e.model,e.year wird beispielsweise die weiter oben definierte Abfrage ausgeführt. Anstelle der Zielentität werden als Ergebnisse jedoch die in den verschiedenen Fahrzeugeigenschaften Marke ("make"), Modell ("model") und Baujahr ("year") gespeicherten Werte angezeigt. In diesem Beispiel wurde der in der Abfrage berücksichtigten Beziehung keine Variable zugewiesen, da die Daten der Beziehung in den Abfrageergebnissen nicht enthalten sind oder an anderer Stelle in der Abfrage ausgewertet werden.

Entsprechend können die Entitäten und Beziehungen, die ausgewertet werden, durch Festlegen von Eigenschaften eingeschränkt werden, mit denen die relevanten Entitäten und Beziehungen definiert werden. Die zu berücksichtigenden Eigenschaften werden durch Hinzufügen einer WHERE-Klausel zur Abfrage definiert. Wie bei den oben gezeigten Beispielen müssen Variablen zugewiesen werden, um in der WHERE-Klausel bestimmte Informationen zu Entitäten und Beziehungen zu referenzieren. Im Rahmen der folgenden Abfrage werden beispielsweise nur "Person"-Entitäten mit einem bestimmten "lastName"-Eigenschaftswert ausgewertet. "HasVehicle"-Beziehungen werden nur berücksichtigt, wenn deren "endDate"-Eigenschaft einen NULL-Wert enthält. Und verbundene "Vehicle"-Entitäten werden nur berücksichtigt, wenn die "year"-Eigenschaft einen Wert vor 1980 enthält: MATCH (p:Person)-[hv:HasVehicle]->(v:Vehicle) WHERE p.lastName = 'Doe' and hv.endDate IS NULL and v.year < 1980 RETURN p,p.firstName,v,v.make,v.year.

Anstatt eine Reihe einzelner Entitäten und Beziehungen zurückzugeben, kann Ihre Abfrage die vollständige durch ein Muster dargestellte Verbindung zurückgeben. Weisen Sie dazu das in der MATCH-Anweisung definierte Muster einer Variablen zu, und geben Sie diese Variable zurück. Mit der Abfrage MATCH path = (:Person)-[:HasVehicle]->(:Vehicle) RETURN path beispielsweise wird eine Liste mit Verbindungen für alle Entitäts- und Beziehungskombinationen zurückgegeben, die dem angegebenen Muster entsprechen. Jede Verbindung enthält alle Teile des übereinstimmenden Musters: "Person", "HasVehicle"-Beziehung und "Vehicle". Sie müssen den einzelnen Teilen dieses Musters keine Variablen zuweisen, da diese von der Abfrage nicht zurückgegeben werden.

Ändern und Aktualisieren von Abfrageergebnissen

Durch Auswerten bestimmter Graph-Elementtypen und Eigenschaftswerte können in einem Wissensgraphen gezielt bestimmte Entitäten und Beziehungen abgerufen werden.

1. Klicken Sie in das Abfragefeld.
2. Aktualisieren Sie den Text der vorhandenen openCypher-Abfrage.

   Ändern Sie die Abfrage beispielsweise wie folgt MATCH (p:Person)-[hv:HasVehicle]->(v:Vehicle) WHERE v.year < 2005 RETURN p, p.firstName, p.phoneNumber, hv, v, v.make, v.model, v.year, sodass alle "Person"-Entitäten zurückgegeben werden, die eine "HasVehicle"-Beziehung mit einer "Vehicle"-Entität aufweisen, deren Wert für die "year"-Eigenschaft vor 2005 liegt. Die Ergebnisse enthalten Werte aus den Eigenschaften "firstName" und "phoneNumber" der "Person"-Entität, der "HasVehicle"-Beziehung und der Eigenschaften "make", "model" und "year" der "Vehicle"-Entität.

   Drücken Sie die Eingabetaste, um in dem mehrzeiligen Textfeld eine neue Zeile zu beginnen. Verwenden Sie mehrere Zeilen, sodass die Abfrage übersichtlich wird.

   
3. Klicken Sie auf Ausführen, um neue Ergebnisse abzurufen.

   Die Ergebnisse der Abfrage werden im Abschnitt Ergebnisse angezeigt. Die von der Abfrage zurückgegebenen Entitäten und Beziehungen werden durch die entsprechenden Symbole gekennzeichnet.

   
4. Klicken Sie optional auf Löschen, um den Text der aktuellen Abfrage aus dem Abfragefeld zu entfernen.

Speichern einer Abfrage

Sie können einzelne Abfragen speichern, die Sie als Teil einer Untersuchung beibehalten möchten. Wenn Sie das Projekt speichern, werden die gespeicherten Abfragen im Projekt gespeichert und im Abschnitt Gespeicherte Abfragen des Bereichs Abfrageinhalte aufgelistet.

1. Klicken Sie auf der Kontextwerkzeugleiste der Abfrage auf Als neue Abfrage speichern .

   Das modale Fenster "Als neue Abfrage speichern" wird angezeigt.

   
2. Optional:
   • Geben Sie im Eingabefeld Titel einen Namen für die Abfrage ein.
   • Geben Sie in das Textfeld Beschreibung eine Beschreibung für die Abfrage ein. Eine Beschreibung liefert Kontext für die Abfrageergebnisse, ohne dass die gesamte openCypher-Abfrage gelesen werden muss.
3. Klicken Sie auf Speichern.

   Die Abfrage wird im Abschnitt Gespeicherte Abfragen des Bereichs Abfrageinhalte gespeichert.

4. Klicken Sie auf die gespeicherte Abfrage , um die Abfrage auszuführen und die Ergebnisse anzuzeigen.

   Die gespeicherte Abfrage wird ausgeführt, sobald sie ausgewählt wird. Der Titel und die Beschreibung der Abfrage werden oberhalb der Ergebnisse angezeigt. Das Abfragefeld wird ausgeblendet.

   
5. Klicken Sie auf Abfragefeld anzeigen, um den Text der openCypher-Abfrage im Abfragefeld anzuzeigen.
6. Klicken Sie in das Abfragetextfeld, und ändern Sie die vorhandene Abfrage.
7. Klicken Sie auf der Kontextwerkzeugleiste der Abfrage auf Gespeicherte Abfrage aktualisieren , um die Abfrage mit den Änderungen zu aktualisieren.
8. Klicken Sie unter Abfrageinhalte auf das Menü Optionen dieser gespeicherten Abfrage.
9. Klicken Sie auf Element und Beschreibung umbenennen , um den Text in den Abfragefeldern Titel und Beschreibung mit den gewünschten Änderungen zu aktualisieren.
10. Klicken Sie auf Übernehmen.
11. Klicken Sie im Menü Optionen der gespeicherten Abfrage optional auf Löschen , um die gespeicherte Abfrage aus dem Projekt zu entfernen.

Erkunden der Abfrageergebnisse

Eine openCypher-Abfrage kann eine Vielzahl von Ergebnissen zurückgeben. Wenn die Abfrage eine Liste mit Entitäten oder Beziehungen zurückgibt, wird in der Ergebnisliste eine Entität bzw. Beziehung pro Zeile angezeigt. Die von der Abfrage zurückgegebenen Werte werden in Spalten angezeigt, wobei ihre Reihenfolge der Reihenfolge in der RETURN-Abfrageanweisung entspricht.

Eine openCypher-Abfrage könnte Ergebnisse zurückgeben, die zeigen, welche Entitäten in einer bestimmten Beziehung zu einer anderen Entität stehen. In diesem Fall wird in der Ergebnistabelle eine Zeile für jede Dreiergruppe angezeigt, wobei eine Dreiergruppe aus der Ursprungsentität, der Beziehung und der Zielentität besteht. Beispielsweise gibt die Abfrage MATCH (p:Person)-[r]->(e) RETURN p,r,e eine Ergebnistabelle zurück, in der jede Zeile eine Person, eine Beziehung zwischen der Person und einer anderen Entität sowie die Zielentität der Beziehung angibt. In diesem Fall umfasst die Ergebnistabelle die Spalte Value 0 für die Person, die Spalte Value 1 für die Beziehung und die Spalte Value 2 für die Zielentität.

Wenn die Abfrage stattdessen bestimmte Eigenschaften von Entitäten oder Beziehungen zurückgibt, werden in jeder Spalte der Ergebnisliste die betreffenden Werte angezeigt. Beispielsweise gibt die Abfrage MATCH (p:Person)-[:HasVehicle]->(v) RETURN p,v,v.year den Anzeigenamen der Entität "Person" in der Spalte Value 0, den Anzeigenamen der Entität "Vehicle" in der Spalte Value 1 und den Wert der Eigenschaft "Year" für die Entität "Vehicle" in der Spalte Value 2 zurück. Enthält eine Entität keine Werte für eine bestimmte Eigenschaft, die von einer Abfrage zurückgegeben wird, wird (NULL) angezeigt, um anzugeben, dass kein Wert zum Anzeigen vorhanden ist.

Das Beispiel unten zeigt eine Abfrage, die eine Entität des Typs "Person" und eine Entität des Typs "Vehicle" zurückgibt, wobei zwischen der Person und dem Fahrzeug eine HasVehicle-Beziehung besteht. Die Abfrage gibt außerdem die Eigenschaft "acquisitionDate" der Beziehung "HasVehicle" und die Eigenschaften "Make" der Entität "Vehicle" zurück.

In Spalten, die eine Entität oder eine Beziehung enthalten, wird der Anzeigename des Graph-Elements zusammen mit dem Symbol angezeigt. Im obigen Screenshot wird die zurückgegebene "Person"-Entität in der Spalte Value 0 angezeigt. Die Eigenschaft "acquisitionDate" der Beziehung "HasVehicle" wird in der Spalte Value 1 angezeigt. Der Wert für die "make"-Eigenschaft der "Vehicle"-Entität wird in der Spalte Value 2 angezeigt.

Ein dritter gängiger Abfragetyp gibt den Pfad zwischen zwei Entitäten zurück. Ein Pfad enthält alle Entitäten und Beziehungen zwischen den angegebenen Ursprungs- und Zielentitäten. Beispielsweise gibt die Abfrage MATCH path=(p:Person)-[r]->(e) RETURN path alle Pfade zu allen Entitäten, die mit einer "Person"-Entität durch eine Beziehung verbunden sind, zurück. In der Tabelle der Abfrageergebnisse wird der Pfad in der Spalte Value 0 angezeigt.

Pfade können beliebig viele Entitäten und Beziehungen umfassen. Beispielsweise gibt die Abfrage MATCH path=(c:Company)-[r*2]-(v:Vehicle) RETURN path alle Pfade zwischen "Company"- und "Vehicle"-Entitäten, die genau zwei Beziehungen auseinanderliegen, zurück. Die einzelnen Pfade enthalten die "Company"-Ursprungsentität, alle dazwischenliegenden Entitäten und Beziehungen sowie die "Vehicle"-Zielentität. In der Tabelle der Abfrageergebnisse wird der Pfad in der Spalte Value 0 angezeigt. Standardmäßig werden nur die Ursprungs- und die Zielentität des Pfades und die Gesamtzahl der im Pfad enthaltenen Datensätze angezeigt. Klicken Sie auf Einblenden , um die vollständigen Ergebnisse für den Pfad anzuzeigen.

Pfade können eines der Elemente bilden, die in den Abfrageergebnissen zurückgegeben werden. Beispielsweise können mit derselben Abfrage der Pfad, der Name der "Company"-Ursprungsentität und das Baujahr der "Vehicle"-Zielentität zurückgegeben werden. MATCH path=(c:Company)-[r*2]-(v:Vehicle) RETURN path, c.name, v.year. In der Tabelle der Abfrageergebnisse wird der reduzierte Pfad in der Spalte Value 0, die Eigenschaft "Name" der Entität "Company" in der Spalte Value 1 und die Eigenschaft "Year" der Entität "Vehicle" in der Spalte Value 2 angezeigt.

Alle Abfrageergebnisse werden standardmäßig in der Tabellenansicht angezeigt. In dieser Ansicht können Sie Abfrageergebnisse auswählen und die Eigenschaften von Entitäten oder Beziehungen, die von der Abfrage zurückgegeben werden, einsehen.

1. Klicken Sie in der Ergebnistabelle auf eine Entität oder Beziehung , um deren Eigenschaften anzuzeigen.
2. Verwenden Sie optional Auswahl hinzufügen zu , um diesen Datensatz einem anderen Inhaltselement hinzuzufügen.
3. Verwenden Sie die Schaltfläche Datensätze in dieser Zeile zur Auswahl hinzufügen in der Spalte Auswahl, um der Auswahl alle Entitäten und Beziehungen in dieser Zeile hinzuzufügen.

   Die Entitäten und Beziehungen in dieser Zeile werden hervorgehoben. Alle Instanzen dieser Entitäten und Beziehungen, die in anderen Ergebniszeilen enthalten sind, werden ebenfalls hervorgehoben. Die Gesamtzahl der ausgewählten Datensätze wird am unteren Rand der Tabelle angezeigt.

   
4. Optional:
   • Halten Sie die Strg-Taste gedrückt, während Sie auf eine Entität oder Beziehung klicken, um nur diesen Datensatz aus der Auswahl hinzuzufügen.
   • Klicken Sie im Ergebnismenü auf Alle auswählen , um alle von der Abfrage zurückgegebenen Datensätze auszuwählen.
5. Verwenden Sie die Schaltfläche Datensätze in dieser Zeile aus der Auswahl entfernen in der Spalte Auswahl, um alle Entitäten und Beziehungen in dieser Zeile aus der Auswahl zu entfernen.
6. Optional:
   • Halten Sie die Strg-Taste gedrückt, während Sie auf eine Entität oder Beziehung klicken, um nur diesen Datensatz aus der Auswahl zu entfernen.
   • Klicken Sie im Ergebnismenü auf Auswahl aufheben , um die Auswahl aller von der Abfrage zurückgegebenen Datensätze aufzuheben.
7. Verwenden Sie die Schaltfläche Auswahl hinzufügen zu auf der Kontextwerkzeugleiste der Abfrage, um die ausgewählten Datensätze einem Verbindungsdiagramm, einer Karte oder einer Datenkachel hinzuzufügen.

Anzeigen der Ergebnisvorschau in einer Karte oder einem Verbindungsdiagramm

Sie können für die Abfrageergebnisse auch die Kartenvorschau oder die Verbindungsdiagramm-Vorschau verwenden, um die Ergebnisse der Abfrage in einer anderen Visualisierung darzustellen. Wenn Sie in der Tabellenansicht eine Auswahl treffen, wird diese in der Kartenvorschau und der Verbindungsdiagramm-Vorschau berücksichtigt.

1. Klicken Sie im Ergebnismenü auf die Kartenansicht , um eine Vorschau der räumlichen Entitäten, die von der Abfrage zurückgegeben wurden, anzuzeigen.
   
2. Klicken Sie im Ergebnismenü auf die Verbindungsdiagramm-Ansicht , um eine Vorschau der Abfrageergebnisse in einem Verbindungsdiagramm anzuzeigen.
   
3. Klicken Sie im Ergebnismenü auf die Tabellenansicht , um zur Standardergebnistabelle zurückzukehren.