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Development/Tutorials/Metadata/Nepomuk/RDFIntroduction


Nepomuk的RDF和本体
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Nepomuk的资源描述框架（RDF）和本体（Ontologies）

这个指南基于 Sebastian Trueg 的博文 Nepomuk Appendix A - RDF for Dummies in a Nutshell。

在这儿讨论的所有本体随同 kdebase-runtime 一起安装，因此这些本体总是存在于 Nepomuk 数据仓库中，另外，他们的资源 URI 可以通过 Soprano::Vocabulary namespace (NIE 除外，它可以简单的使用 Soprano 的 onto2vocabularyclass 建立。)

RDF - 资源描述框架

RDF describes a way of storing data. While "classical" databases are based on tables RDF data consists on triples and only triples. Each triple, called statement consists of 

subject - predicate - object

The subject is a resource, the predicate is a relation, and the object is either another resource or a literal value. A literal can be a string, integer, double, or any other type defined by XML Schema, and it is even possible to define custom literal types. Thus RDF can represent statements such as "Mary - is mother of - Carl", or "Mary - was born on - 1970-02-23". These are statements about things, hence RDF is a good technology for 元数据。

To reduce ambiguity, resources and relations need to be uniquely identified; for example, in statement above, to identify a particular "Mary", and also to distinguish the maternal relationship from "Baghdad - is mother of - all battles". Since RDF was born as a web technology all resources and relations are identified by a URI, Uniform Resource Identifier. (Hence they have a namespace often ending in a # and a name. Typically abbreviation such as foo:bar are used.) Thus, a dataset in RDF is basically a graph where resources are the nodes, predicates the links, and literals act as leaves.

RDF defines one important default property: rdf:type which allows to assign a type to a resource.

RDFS - RDF Schema

RDFS扩展了RDF，定义了一个资源和属性的集合，这个扩展基本上允许定义Ontology（本体）。RDFS不但定义了两个重要的类rdfs:Resource和 rdfs:Class 用来引入实例和类型的区别，而且定义了属性的层次结构：rdfs:subClassof 和 rdfs:subPropertyof ，rdfs:domain 和 rdfs:range 指定属性的细节。

这些扩展允许建立新类和属性，与面向对象编程非常类似，例如： 

@PREFIX foo: <http://foo.bar/types#>

foo:Human rdf:type rdfs:Class . //Human的类型是类
foo:Woman rdf:type rdfs:Class .  //Woman 的类型是类
foo:Woman rdfs:subClassOf foo:Human .  //Woman类是Human类的子类

foo:isMotherOf rdf:type rdf:Property . // isMotherof 的类型是属性
foo:isMotherOf rdfs:domain foo:Woman . // isMotherof 隶属Woman域
foo:isMotherOf rdfs:range foo:Human . // isMotherof 用于Human范围

foo:Mary rdf:type foo:Woman .  // Mary的类型是 Woman
foo:Mary foo:isMotherOf foo:Carl .  //一个Thing的三元语句描述

这是一个如何使用RDFS定义一个本体的简单例子（使用Turtle 语言）。在RDFS中最后两个重要的谓语（关系）是 rdfs:label and rdfs:comment ，为任意资源定义可读性标签和注释。

NRL：Nepomuk 表示语言（Nepomuk Representation Language）

Nepomuk开发NRL是为了扩展RDFS。对于NRL，我不准备详细解释它的一切，但我会就目前KDE而言非常重要的信息进行解释。

NRL最为重要的改变是从三元组描述到四"元组"描述的改变，第四个参数是已定义（存储）的用语句描述的graph（可能为空），这个graph （在Soprano中称为 context） 是这样一种资源，它可以对描述语句进行分组，允许对描述语句组进行追加。NRL定义了一组 graph（context）类型，其中很重要的是：nrl:InstanceBase 和 nrl:Ontology。第一个定义了graph 包含的实例，第二个，你猜对了，它定义了包含类型和谓语的graphs。

为了使之更加清楚，我们用NRL扩展上面的例子： 

@PREFIX foo: <http://foo.bar/types#>

foo:graph1 rdf:type nrl:Ontology .  // 资源foo:graph1的类型是本体
foo:graph2 rdf:type nrl:InstanceBase . // 资源foo:graph2的类型是基础实例

foo:Human rdf:type rdfs:Class foo:graph1. // 资源foo:Human类型是类，是本体 
foo:Woman rdf:type rdfs:Class foo:graph1. // 资源foo:Woman类型是类，是本体
foo:Woman rdfs:subClassOf foo:Human foo:graph1 . //资源foot:Woman是foo:Human的子类，是个本体

foo:isMotherOf rdf:type rdf:Property foo:graph1 . // 资源foo:isMotherOf的类型是属性，是个本体
foo:isMotherOf rdfs:domain foo:Woman foo:graph1 . // 资源foo:isMotherOf的作用域为foo:Woman，是个本体
foo:isMotherOf rdfs:range foo:Human foo:graph1 . // 资源foo:isMotherOf的范围是foo:Human，是个本体

foo:Mary rdf:type foo:Woman foo:graph2 . //资源Mary的类型为foo:Woman,是一个基础实例
foo:Mary foo:isMotherOf foo:Carl foo:graph2 . //资源Mary和资源foo:Carl是foo:isMotherOf的关系，是一个基础实例

但是，上述例子不能展现实体和本体的所有区别

NAO：Nepomuk 标注本体（Nepomuk Annotation Ontology）

你在KDE已经遇到过的由NAO定义的资源类型和属性是：nao:Tag 或nao:rating 。其实NAO也定义了 nao:created 属性，它为资源 （在下面的例子里是一个graph）分配一个 xls:dateTime 类型数据。 当一些信息被加入到Nepomuk库时，我们用这个方法存储相关信息。 

foo:graph1 nao:created "2008-02-12T14:43.022Z"^^<http://www.w3.org/2001/XMLSchema#dateTime> .

NIE — Nepomuk 信息元素本体（Nepomuk Information Element）

NIE 本体描述桌面资源文件像文件，文件夹，电子邮件，联系人，即时消息等等，它在文件索引系统诸如 Strigi 或者 tracker中用于描述提取的元数据。

Xesam - 桌面文件的元数据本体 因采用NIE而过时

Xesam是一个应用于strigi 索引桌面文件而开发出来的本体，它试图对桌面应用的大多数文件类型元数据定义类/类型和属性。简单的例子如id3标签或图像大小，或如发信人和收信任等电子邮件数据，在KDE桌面系统上strigi对文件元数据的检索结果使用Xesam定义的类和属性等数据保存在Nepomuk数据仓库内。

SPARQL - RDF查询语言

我们用SPARQL 查询RDF 数据库，它的语句格式被设计成近似SQL，但因为它迄今为止十分年轻，所以还不是很强大。

尽管这样，搜索“the mother of carl”这样简单的查询大致如下： 

prefix rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#>
prefix foo: <http://foo.bar/types#>

select ?r where { ?r foo:isMotherOf foo:Carl . }

或者如果采用NRL ： 

prefix rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#>
prefix foo: <http://foo.bar/types#>
prefix nrl: <http://semanticdesktop.org/ontologies/2007/08/15/nrl#>

select ?r where { graph ?g { ?r foo:isMotherOf foo:Carl . } . ?g rdf:type nrl:InstanceBase . }

SPARQL quick reference是一份非常有价值的文档。

其他本体/定制本体

这里所说的本体是Nepomuk数据的基本形式，但他们不能满足各方面的需求，如果你想在Nepomuk中存储你自己的数据并且和其他信息联系起来，建议按照以下过程来做：

  • 在http://www.semanticdesktop.org/ontologies/.中检查现有的标准本体中是否提供你所需要（或部分需要）的类和属性，这个网址中有很多标准本体，包括 NRL 和 NAO
  • 如果没有，联系 the Oscaf project 中与你需要获得的帮助相关的讨论组和开发组
  • 如果你的需求还不能得到解决，那就开始开发你自己的本体，可能的话建议将其作为Oscaf标准本体。
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