第二课:知识表示与知识建模

基于语义网的知识表示框架

RDF和RDFS
OWL和OWLS Fragments
SPARQL查询语言
Json-LD、RDFa、HTML5 MicroData等新型知识表示

RDF和RDFS

Resources Description Framework(资源描述框架)
Resources:页面、图片、视频等任何具有URLI标识符
Description:属性、特征和资源之间的关系
Framework:模型、语言和这些描述的语法

在RDF中，知识总是以三元组形式出现
RDF是一个三元组(triple)模型，即每一份知识可以被分解为如下形式:
(subject(主),predicate(谓),object(宾))
CCF ADL邀请王昊奋作为讲者，演讲主题是知识图谱
（CCF ADL，speaker，Haofen）
（CCF ADL，theme，KG）

RDF是数据模型，不是序列化格式

RDF Schema(RDFS)
RDFS在RDF基础上提供了一个术语、概念等的定义方式，以及那些属性可以应用到哪些对象上。换句话说，RDFS为RDF模型提供了一个基本的类型系统。

上述三元组表示用户自定义的元数据Author是Dublin Core的元数据Creator的子类。RDF Schema正是通过这样的方式来描述不同词汇集的元数据之间的关系，从而为网络上统一格式的元数据交换打下基础。

RDFS推理示例

类似于面向对象：类、对象、继承之间的关系

基本概念
　　基本模型是：class definition and subClassOf statement，property definition and subPropertyOf statement，domain and range statement(To restrict the combination of class and property )，type statement(To declare a instance/resource of class)。使用这些原语定义一个领域的知识。
　　RDFS是RDF的词汇描述语言，继承了所有RDF中定义的概念，并且有进一步的扩展，基本概念如下：
　　资源可以被划分成各种class，class的成员叫instance of class，类（rdf:Class）本身也是资源（rdf:Resource），通常用RDF URI Reference标识，可以用RDF的性质（rdf:Property）来描述。rdf:type性质可以用来声明一个资源是一个类的实例。
　　每个类都关联着一个实例集合，叫做这个类的扩展类。两个不同类可以有相同扩展类。但性质一般不同。一个类可以是自己的扩展类的成员。
　　子类与超类：当且仅当类C中的所有实例都是C’类的实例时，类C就是类C’的子类（以rdfs:subClassOf性质声明），C’为超类。所有类都是自身的子类。
　　子性质与超性质：（性质定义为主体资源与客体资源的关系）当且仅当与性质P相关联的所有主体资源和客体资源也都与性质P’相关联，P是P’的子性质，P’是P的超性质。所有性质都是自身的子性质。

以性质为中心的RDFS
　　每个性质都指定了它所关联的主体类和客体类，因此可以向类中添加新的性质而无需修改这个类的定义，并且任何人都可以使用这种方法描述关于已存在的资源的任何信息。
　　性质有两种约束：
　　 domain（定义域）：将性质与类连接起来，指定了主体资源；
　　 range（值域）：限制了性质的取值范围，指定了客体资源。

OWL和OWL2

RDF(S)表达能力上的缺陷
通过RDF(S)可以表示一些简单的语义，但在更复杂的场景下，RDF(S)语义表达能力显得太弱，还缺少诸多常用的特征。
对于局部值域的属性定义：RDF(S)中通过rdfs:range定义了属性的值域，该值域是全局性的，无法说明该属性应用于某些具体的类时具有的特殊值域限制。
类、属性、个体的等价性：RDF(S)中无法声明两个或多个类、属性和个体是等价还是不等价。
不想交类的定义：在RDF(S)中只能声明子类关系，如男人和女人都是人的子类，但无法声明这两个类是不相交的。
基数约束：即对某属性值可能或必须的取值范围进行约束，如说明一个人由双亲（包括两个人），一门课至少有一名教师等。
关于属性特性的描述：即声明属性的某些特征，如传递性、函数性、对称性、以及声明一个属性是另一个属性的逆属性等。

W3C提出了OWL语言扩展RDF(S)，作为语义网上表示本体的推荐语言

SPARQL

RDF的查询语言(基于RDF数据模型)
SPARQL查询基本构成
三元组模板（triple pattern）,在WHERE子句中列示关联的三元组模板，之所以称之为模板，因为三元组中允许变量
SELECT子句中指示要查询的目标变量

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参考

https://blog.csdn.net/shendeguang/article/details/8243885?utm_source=copy