语义网简介（三）—RDF与RDF Schema

RDF第一印象

RDF是Resource Description Framework的缩写，叫做资源描述语言。它的实质是一系列的statements，也就是“主体-谓词-客体”三元组(object-attribute-value)。RDF所做的，是刻画和传输一个数据模型，让机器也理解我们想要表达的意思。
让机器理解语义的方法是，我们规定一些特定词汇，用这些词汇来表达特定的语义。这个词汇表就是RDF Schema。可以看出，RDF Schema与RDF，是不能和XML Schema和XML进行类比的。

为了更加深刻的了解RDF,RDFS,OWL的概念，区别；我们在这里先翻译一段stackoverflow上的解释：

1. RDF是一个概念
   这里的RDF就是我们用三元组描述事物的方式

2. RDF也是一个词典的名字
   词典中有很多词汇，比如- rdf: resource, rdf:description等等，我们在下面会详细介绍每个词语怎么用，这些词汇让我们更加方便的对事物进行建模。词汇的具体含义参见：https://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns

3. RDFS是另外一个词典的名字
   这个词典中的词汇主要帮助你描述类的关系。词汇的具体含义参见：https://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#

4. OWL是一个更强大的词典的名字
   让你创建更加复杂的模型

RDF的基本概念

概念

statements = 对象（资源） + 属性（特殊的资源） + 值（资源或者字符串）
其中：
1. 资源：打算谈论的事物。每个资源都有一个唯一的URI(通用资源标识符)来定位。
2. 属性：一种特殊的资源（所以也有对应的URI），来描述资源之间的关系。

表示方法

1. 三元组

(http://www.cit.gu.edu.au/_db, http://www.mydomain.org/siteowner, #David Billington)

1. 有向图

1. XML

 xml version="1.0" encoding="UTF-16">
<rdf:RDF
    xmlns: rdf="http://www.w3.org/1999/01/22-rdf-syntax-ns#"
    xmlns: mydomain="http://www.mydomain.org/my-rdf-ns">
<rdf: Description rdf: about="http://www.cit.gu.edu.au/~db">
    <mydomain: site-owner>
        David Billington
    </mydomain: site-owner>
</rdf: Description>
</rdf: RDF>

基于XML的RDF语法

构成

一个RDF文档由一个rdf: RDF元素构成，其内容是一系列描述。其第一部分是命名空间，第二部分才表示RDF的三元组语句，具体的例子见上面的XML表示。rdf:Description 后面开始被描述的对象，用rdf:about来说明描述的东西是什么，后面的内容成为属性元素，是一些属性-值的二元组，用来描述。

rdf主要元素

1. rdf:Description
   rdf:Description 元素可通过 about 属性新定义一个资源。例如

<rdf: Description rdf: about="http://www.cit.gu.edu.au/~db">

1. 属性元素
   在标识完这个资源之后，我们用一些（标签-值）的配对来描述这个资源。例如

<mydomain: site-owner>David Billingtonmydomain: site-owner>

1. 当（标签-值）中的值是一个资源时，用一个空的XML元素+rdf:resource标签来表示。例如

<rdf:Description
 rdf:about="http://www.recshop.fake/cd/Empire Burlesque">
  <cd:artist rdf:resource="http://www.recshop.fake/cd/dylan" />
rdf:Description>

1. rdf:type用来表示父类子类的关系

<rdf:Description rdf:about="cs15213">
  <rdf:type rdf:resource="uni:course">
  <uni:courseName>Computer Systemuni:courseName>
rdf:Description>

rdf容器

值有可能不是一个，而是一系列。比如，一堂课的授课教师可能是很多个。这时，他们的可以用容器表示。
1. rdf: Bag 无需容器
2. rdf: Seq 有序容器
3. rdf: Alt 多选一

一个例子：

<rdf:RDF
xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#" 
xmlns:cd="http://www.recshop.fake/cd#">

<rdf:Description
 rdf:about="http://www.recshop.fake/cd/Beatles">
 <cd:artist>    
   <rdf:Seq>
     <rdf:li>Georgerdf:li>
     <rdf:li>Johnrdf:li>
     <rdf:li>Paulrdf:li>
     <rdf:li>Ringordf:li>
   rdf:Seq>
  cd:artist>
rdf:Description>

rdf:RDF>

RDF和RDFS的公理语义

四大常量及其关系

• class
• resource
• property

• literal

  1. 这个class是所有具体的class的个父类。比如动物类，植物类都是class的子类。同样的，这四大常量也都是class的子类。
  2. 而一切所有皆资源(resource)：所有类(class)都是资源，所有属性(property)都是资源，所有literal都是资源。

三元组的其他两种表示

属性是一个类的两种表示方法：
1. PropVal(type, Property, Class)
2. Type(Property, Class)

一些重要词汇的解释

• rdf:type
  用来表示主语是谓语的一个实例，主语是一个资源，谓语是一个类
  例如：Type(村上春树， 作家)

• rdfs:subClassOf
  用来表示主语是谓语的子类，主语和谓语都是一个类
  例如：subClassOf(猫， 动物)
  推理规则：如果A是B的子类，那么所有A的对象一定是B的对象。也就是猫是动物，那么波斯猫，中华田园猫都是动物。

• rdfs:subPropertyOf
  用来表示主语是谓语的子属性，主语和谓语都是属性
  例如：subPropertyOf(在清华大学当教授，在清华大学工作)
  推理规则：如果A是B的子属性，那么两个满足属性A的对象一定满足属性B。也就是小明在清华大学当教授，那么小明一定在清华大学工作。

• rdfs:domain
  用来表示属性的定义域
  例如domain(教课，老师)，就是在教课这个属性里，主语一定是老师。

• rdfs:range
  用来表示值域
  例如range(教课， 课程)，就是在教课这个属性里，谓语一定是课程。