其他RDF与SPARQL

Posted 宣之于口

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了其他RDF与SPARQL相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

RDF(Resource Description Framework)

RDF在线验证器

RDF(资源描述框架)是描述网络资源的 W3C 标准

<?xml version="1.0"?>
<rdf:RDF
xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"
xmlns:si="http://www.runoob.com/rdf/">
<rdf:Description rdf:about="http://www.runoob.com">
  <si:title>runoob.com</si:title>
  <si:author>Jan Egil Refsnes</si:author>
</rdf:Description>
</rdf:RDF>

定义 : <s, p, o>

  • s : URIs (incl. rdf:type) and Blank nodes
  • p: URIs (incl. rdf:type)
  • o: URIs (incl. rdf:type) and Blank nodes and Literals(文字)

一、元素

<rdf:RDF> 是 RDF 文档的根元素。它把 XML 文档定义为一个 RDF 文档。它也包含了对 RDF 命名空间的引用

<rdf:Description> 元素可通过 about 属性标识一个资源; 可包含描述资源的那些元素

举例说明: RDF 仅仅定义了这个框架。而 artist等元素必须被其他人进行定义

<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/Empire Burlesque">
  <cd:artist>Bob Dylan</cd:artist>
  ...
</rdf:Description>

</rdf:RDF>

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

二、RDF序列化方法

RDF的表示形式和类型有了，那我们如何创建RDF数据集，将其序列化（Serialization）呢？换句话说，就是我们怎么存储和传输RDF数据。目前，RDF序列化的方式主要有：RDF/XML，N-Triples，Turtle，RDFa，JSON-LD等几种

  • Turtle, 应该是使用得最多的一种RDF序列化方式了。它比RDF/XML紧凑，且可读性比N-Triples好
@prefix rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#> 
@prefix foaf: <http://xmlns.com/foaf/0.1/>
@prefix ex: <http://www.cs.man.ac.uk/>
ex:sattler
    foaf:title "Dr." ; 
    foaf:knows ex:bparsia ; 
    foaf:knows
    [
        foaf:title "Count"; 
        foaf:lastName "Dracula"
    ]
  • JSON-LD，即“JSON for Linking Data”，用键值对的方式来存储RDF数据

三、RDF Schema

RDF Schema 不提供实际的应用程序专用的类和属性，而是提供了描述应用程序专用的类和属性的框架

  • rdfs:subClassOf
  • rdfs:subPropertyOf
  • rdfs:domain
  • rdfs:range
<?xml version="1.0"?>

<rdf:RDF
xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"
xmlns:rdfs="http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#"
xml:base="http://www.animals.fake/animals#">

    <rdfs:Class rdf:ID="animal" />
    <rdfs:Class rdf:ID="horse">
      <rdfs:subClassOf rdf:resource="#animal"/>
    </rdfs:Class>

</rdf:RDF>

##四、RDF高级用法

参考资料：RDF

1. Reification

RDF reification vocabulary

rdf:Statement rdf:subject rdf:predicate rdf:object

假设简单的triple: <ex:a> <ex:b> <ex:c> .

则该三元组的reification如下表示:

_:xxx rdf:type rdf:Statement .
_:xxx rdf:subject <ex:a> .
_:xxx rdf:predicate <ex:b> .
_:xxx rdf:object <ex:c> .

举例说明:

:Tolkien :wrote :LordOfTheRings .
# 可以有一个单独的资源来代表一个声明，这样你就可以陈述关于声明本身的其他事情, 增加"Wikipedia said that"
@prefix rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#> .
_:x rdf:type rdf:Statement .
_:x rdf:subject :Tolkien .
_:x rdf:predicate :wrote .
_:x rdf:object :LordOfTheRings .
_:x :said :Wikipedia .

五、SPARQL

参考文档:维基数据查询用户手册 和Wikidata:SPARQL tutorial

SPARQL即SPARQL Protocol and RDF Query Language的递归缩写，专门用于访问和操作RDF数据，是语义网的核心技术之一

SPARQL的部分关键词

  • SELECT， 指定我们要查询的变量。
  • WHERE，指定我们要查询的图模式。含义上和SQL的WHERE没有区别。
  • FROM，指定查询的RDF数据集。
  • PREFIX，用于IRI的缩写。

1. Wikidata

主语: Q30; 谓语: P36; 宾语: Q61

wd:Q30  wdt:P36  wd:Q61 .

前缀(Prefixes)

PREFIX wd: <http://www.wikidata.org/entity/>
PREFIX wds: <http://www.wikidata.org/entity/statement/>
PREFIX wdv: <http://www.wikidata.org/value/>
PREFIX wdt: <http://www.wikidata.org/prop/direct/>
PREFIX wikibase: <http://wikiba.se/ontology#>
PREFIX p: <http://www.wikidata.org/prop/>
PREFIX ps: <http://www.wikidata.org/prop/statement/>
PREFIX pq: <http://www.wikidata.org/prop/qualifier/>
PREFIX rdfs: <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#>
PREFIX bd: <http://www.bigdata.com/rdf#>

SELECT ?s ?desc WHERE 
  ?s wdt:P279 wd:Q7725634 .
  OPTIONAL 
     ?s rdfs:label ?desc filter (lang(?desc) = "en").

2. 基本用法

主语，谓语，宾语的形式 - SPO (Subject, Predicate, Object) also known as a Semantic Triple

SELECT ?a ?b ?c
WHERE

  x y ?a.
  m n ?b.
  ?b f ?c.

应用到wikidata：

SELECT ?child
WHERE

# ?child has father Bach
  ?child wdt:P22 wd:Q1339.

3. 高级用法

多个条件

SELECT ?child ?childLabel
WHERE

   # p22 父亲, p25母亲
  ?child wdt:P22 wd:Q1339;
         wdt:P25 wd:Q57487.
  SERVICE wikibase:label  bd:serviceParam wikibase:language "[AUTO_LANGUAGE]".

注意: ; 和 , 的区别

  • ; : romeo loves juliet; kills romeo.
  • , : romeo kills tybalt, romeo.

嵌套查询

SELECT ?grandChild ?grandChildLabel
WHERE

 # Bach has a child ?child, ?child has a child ?grandChild.
  wd:Q1339 wdt:P40 [ wdt:P40 ?grandChild ].
  SERVICE wikibase:label  bd:serviceParam wikibase:language "[AUTO_LANGUAGE]".

过滤

SELECT ?book ?title 
WHERE 
	?book dc:title ?title . 
	?book inv:price ?price .
		FILTER ( ?price < 15 ) 
	?book inv:quantity ?num .
		FILTER ( ?num > 0 )

注意 not in 和 mins 的 区别:

# person 的职业不是 Q1028181
minus ?person wdt:P106 wd:Q1028181 .
# person 的职业可以不是 Q1028181
FILTER ( ?item not in ( wd:Q1028181 ) )

**UNION and DISTINCT **

# ?person 是[x]的学生 UNION [x]的学生是 ?person, DISTINCT 限制?person 仅出现1次
SELECT DISTINCT ?person
WHERE

  ?person wdt:P31 wd:Q5.
  ?person wdt:P1066 [wdt:P106 wd:Q1028181]
  UNION [wdt:P106 wd:Q1028181] wdt:P802 ?person.

OPTIONAL

# OPTIONAL 表示参数可选
# data
person:a foaf:name "Alice" . person:a foaf:nick "A-online" . person:b foaf:name "Bob" .
# query 
SELECT ?name ?nick

    ?x foaf:name ?name . 
    OPTIONAL ?x foaf:nick ?nick 

#answer
?name   | ?nick
"Alice" | "A-online"
"Bob"   |  NULL

ASK: 返回true/false

# query
ASK
 
	?x foaf:name ?name .
	OPTIONAL  ?x foaf:nick ?nick  

# answer
true

CONSTRUCT :

CONSTRUCT  ?person vc:FN ?name 
WHERE

	?person foaf:name ?name .

# answer
person:a vc:FN "Alice" . 
person:b vc:FN "Bob" .

实例和类(Instances and classes)

  • instance of (P31)
  • subclass of (P279).
SELECT ?work ?workLabel
WHERE

  ?work wdt:P31 wd:Q838948. # instance of work of art
  SERVICE wikibase:label  bd:serviceParam wikibase:language "[AUTO_LANGUAGE]".

?item wdt:P31/wdt:P279* ?class.: This means that there’s one “instance of” and then any number of “subclass of” statements between the item and the class.

SELECT ?work ?workLabel
WHERE

  ?work wdt:P31/wdt:P279* wd:Q838948. # instance of any subclass of work of art
  SERVICE wikibase:label  bd:serviceParam wikibase:language "[AUTO_LANGUAGE]".

注意：正则

  • ‘*’: 0或more
  • ‘+’: 1或more
  • ‘|’: 或

4. 实例

1.Canadian subjects with no English article in Wikipedia

#added before 2019-02

SELECT ?item ?itemLabel ?cnt WHERE 

  SELECT ?item (COUNT(?sitelink) AS ?cnt) WHERE  
  ?item wdt:P27|wdt:P205|wdt:P17 wd:Q16 . #Canadian subjects.
  minus ?item wdt:P106 wd:Q488111 . #Minus occupations that would be inappropriate in most situations.
  minus ?item wdt:P106 wd:Q3286043 .
  minus ?item wdt:P106 wd:Q4610556 .  
  ?sitelink schema:about ?item .
  FILTER NOT EXISTS 
    ?article schema:about ?item .
    ?article schema:isPartOf <https://en.wikipedia.org/> . #Targeting Wikipedia language where subjects has no article.
  
   GROUP BY ?item ORDER BY DESC (?cnt) LIMIT 1000 #Sorted by amount of articles in other languages. Result limited to 1000 lines to not have a timeout error.

SERVICE wikibase:label  bd:serviceParam wikibase:language "[AUTO_LANGUAGE],en,fr,es,de"   #Service to resolve labels in (fallback) languages: automatic user language, English, French, Spanish, German.
 ORDER BY DESC (?cnt)

以上是关于其他RDF与SPARQL的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

将自然语言表示为 RDF

Sparql查询RDF

知识图谱学习与实践——通过例句介绍Sparql的使用

java 处理rdf，sparql和语义Web的实用方法

简单构建基于RDF和SPARQL的KBQA（知识图谱问答系统）

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