Semantic Metadata for Supporting Exploratory OLAP. Aalborg Universitetsforlag

Jovan Varga, Jovan Varga, Jovan Dissertation, Varga, Assoc, Oscar Romero, Ph Aau, Supervisor, Bach Torben, Pedersen, Ph Aau, Co-Supervisor (+7 others)
2016 unpublished
On-Line Analytical Processing (OLAP) is an approach widely used for data analysis. OLAP is based on the multidimensional (MD) data model where factual data are related to their analytical perspectives called dimensions and together they form an n-dimensional data space referred to as data cube. MD data are typically stored in a data warehouse, which integrates data from in-house data sources, and then analyzed by means of OLAP operations, e.g., sales data can be (dis)aggregated along the
more » ... n dimension. As OLAP proved to be quite intuitive, it became broadly accepted by nontechnical and business users. However, as users still encountered difficulties in their analysis, different approaches focused on providing user assistance. These approaches collect situational metadata about users and their actions and provide suggestions and recommendations that can help users' analysis. However, although extensively exploited and evidently needed, little attention is paid to metadata in this context. Furthermore, new emerging tendencies call for expanding the use of OLAP to consider external data sources and heterogeneous settings. This leads to the Exploratory OLAP approach that especially argues for the use of Semantic Web (SW) technologies to facilitate the description and integration of external sources. With data becoming publicly available on the (Semantic) Web, the number and diversity of non-technical users are also significantly increasing. Thus, the metadata to support their analysis become even more relevant. This PhD thesis focuses on metadata for supporting Exploratory OLAP. The study explores the kinds of metadata artifacts used for the user assistance purposes and how they are exploited to provide assistance. Based on these findings, the study then aims at providing theoretical and practical means such as models, algorithms, and tools to address the gaps and challenges identified. First, based on a survey of existing user assistance approaches related to OLAP, the thesis proposes the analytical metadata (AM) framework. The framework includes the definition of the assistance process, the AM artifacts that are classified in a taxonomy, and the artifacts organization and related types of processing to support the user assistance. Second, the thesis proposes a semantic metamodel for AM. Hence, Resource Descripv Resum El processament analític en línia (OLAP) és una tècnica ampliament utilitzada per a l'anàlisi de dades. OLAP es basa en el model multidimensional (MD) de dades, on dades factuals es relacionen amb les seves perspectives analítiques, anomenades dimensions, i conjuntament formen un espai de dades n-dimensional anomenat cub de dades. Les dades MD s'emmagatzemen típicament en un data warehouse (magatzem de dades), el qual integra dades de fonts internes, les quals posteriorment s'analitzen mitjançant operacions OLAP, per exemple, dades de vendes poden ser (des)agregades a partir de la dimensió ubicació. Un cop OLAP va ser provat com a intuïtiu, va ser ampliament acceptat tant per usuaris no tècnics com de negoci. Tanmateix, donat que els usuaris encara trobaven dificultats per a realitzar el seu anàlisi, diferents tècniques s'han enfocat en la seva assistència. Aquestes tècniques recullen metadades situacionals sobre els usuaris i les seves accions, i proporcionen suggerències i recomanacions per tal d'ajudar en aquest anàlisi. Tot i ésser extensivament emprades i necessàries, poca atenció s'ha prestat a les metadades en aquest context. A més a més, les noves tendències demanden l'expansió d'ús d'OLAP per tal de considerar fonts de dades externes en escenaris heterogenis. Això ens porta a la tècnica d'OLAP exploratori, la qual es basa en l'ús de tecnologies en la web semàntica (SW) per tal de facilitar la descripció i integració d'aquestes fonts externes. Amb les dades essent públicament disponibles a la web (semàntica), el nombre i diversitat d'usuaris no tècnics també incrementa signifícativament. Així doncs, les metadades per soportar el seu anàlisi esdevenen més rellevants. Aquesta tesi doctoral s'enfoca en l'ús de metadades per suportar OLAP exploratori. L'estudi explora els tipus d'artefactes de metadades utilitzats per l'assistència a l'usuari, i com aquests són explotats per proporcionar assistència. Basat en aquestes troballes, l'estudi preté proporcionar mitjans teòrics i pràctics, com models, algorismes i eines, per abordar els reptes identificats. Primerament, basant-se en un estudi de tècniques per assistència a l'usuari en OLAP, la tesi proposa el marc de treball de metadades analítiques (AM). Aquest marc inclou la definició del procés d'assistència, on els artefactes d'AM són classificats en una taxonomia, i l'organització dels artefactes i tiix pus relacionats de processament pel suport d'assistència a l'usuari. En segon lloc, la tesi proposa un metamodel semàntic per AM. Així doncs, s'utilitza el Resource Description Framework (RDF) per representar els artefactes d'AM d'una forma flexible i reusable, mentre que el nivell d'abstracció de metamodel s'utilitza per superar l'heterogeneitat dels models de (meta)dades en un context d'OLAP exploratori. En tercer lloc, centrant-se en l'esquema com a artefacte fonamental de metadades per a OLAP, la tesi adreça reptes importants en la construcció d'un esquema MD en la SW usant RDF. Proporciona els algorismes, mètodes i eines per construir un esquema MD sobre conjunts de dades estadístics oberts i relacionats. Especialment, el focus rau en permetre que usuaris no tècnics puguin realitzar aquesta tasca. Finalment, la tesi tracta amb consultes com el segon artefacte més rellevant per l'assistència a usuari. En l'esperit d'OLAP exploratori, la tesi proposa un model basat en RDF per consultes OLAP instanciant el metamodel previament proposat. Aquest model suporta el compartiment i reutilització de consultes sobre la SW i facilita la preparació de metadades per l'explotació de l'assistència. Finalment, els resultats d'aquesta tesi proporcionen els fonaments en metadades per suportar l'OLAP exploratori i propugnen la major atenció al model i ús de semàntica relacionada a metadades.
fatcat:u4qyajrcyvdirlhmqbofjuy2cy