Data model creation with MetaConfigurator

Abstract

In both research and industry, significant effort is devoted to the creation of standardized data models that ensure data adheres to a specific structure, enabling the development and use of common tools. These models (also called schemas), enable data validation and facilitate collaboration by making data interoperable across various systems. Tools can assist in the creation and maintenance of data models. One such tool is MetaConfigurator, a schema editor and form generator for JSON schema and for JSON/YAML documents. It offers a unified interface that combines a traditional text editor with a graphical user interface (GUI), supporting advanced schema features such as conditions and constraints. In this work, MetaConfigurator is viewed from the perspective of three exemplary real-world use case in fields such as biochemistry and ontology management. Multiple improvements and functionalities are designed and implemented to further assist the user: 1) A more user-friendly schema editor, distinguishing between an easy and an advanced mode based on a novel meta schema builder approach; 2) A CSV import feature for seamless data transition from Excel to the JSON format with schema inference; 3) Snapshot sharing for effortless collaboration; 4) Ontology integration for auto-completion of URIs; and 5) A novel graphical diagram-like schema view for visual schema manipulation. These new functionalities are then applied to the real-world use cases, demonstrating the practical utility and improved accessibility of MetaConfigurator. Sowohl in der Forschung als auch in der Industrie wird erheblicher Aufwand in die Erstellung standardisierter Datenmodelle investiert. Diese stellen sicher, dass Daten einer bestimmten Struktur folgen und ermöglichen die Entwicklung und Nutzung gemeinsamer Werkzeuge. Diese Modelle (auch Schemata genannt) ermöglichen die Validierung von Daten und erleichtern die Zusammenarbeit, indem sie die Interoperabilität von Daten über verschiedene Systeme hinweg gewährleisten. Tools können bei der Erstellung und Pflege von Datenmodellen unterstützen. Eines dieser Tools ist MetaConfigurator, ein Schema-Editor und Formulargenerator für JSON-Schemata sowie für JSON/YAML-Dokumente. Es bietet eine einheitliche Benutzeroberfläche, die einen traditionellen Texteditor mit einer grafischen Benutzeroberfläche (GUI) kombiniert und erweiterte Schemafunktionen wie Bedingungen und Einschränkungen unterstützt. In dieser Arbeit wird MetaConfigurator aus der Perspektive von drei exemplarischen realen Anwendungsfällen in Bereichen wie der Biochemie und dem Ontologiemanagement betrachtet. Mehrere Verbesserungen und neue Funktionen werden entworfen und implementiert, um den Benutzer weiter zu unterstützen: 1) Unterscheidung zwischen einem einfachen und einem fortgeschrittenen Modus beim Schema-Editor, auf Grundlage eines neuartigen Meta Schema Builder-Ansatzes; 2) Eine CSV-Importfunktion für einen nahtlosen Übergang von Excel Dateien zu JSON, mit Schema-Inferenz; 3) Snapshot-Sharing für eine mühelose Zusammenarbeit; 4) Eine Ontologie-Integration für die automatische Vervollständigung von URIs; und 5) Eine neuartige grafische, diagramm-ähnliche Schema-Ansicht für die visuelle Manipulation von Schemata. Diese neuen Funktionen werden anschließend auf die realen Anwendungsfälle angewendet, um den praktischen Nutzen und die verbesserte Zugänglichkeit von MetaConfigurator zu demonstrieren.