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关联数据入门——RDF应用

应用数据入门 关联 RDF
2023-06-13 09:14:46 时间
引言
语义网（SemanticWeb）是一种数据的网络，让数据得以共享，而不仅仅是被应用程序束缚。
但语义网也不仅仅是把数据放在互联网上，而是试图将数据联系起来，并产生数据与现实事物的联系，以方便人与机器阅读与理解这些数据。

TheSemanticWebisn"tjustaboutputtingdataontheweb.Itisaboutmakinglinks,sothatapersonormachinecanexplorethewebofdata.

——LinkedDataDesignIssues.TimBerners-Lee
关联数据（LinkedData）是第一种可行的语义网表达形式，它采用RDF数据模型，利用URI（统一资源标识符）命名数据实体，来发布和部署实例数据和类数据，从而可以通过HTTP协议揭示并获取这些数据，同时强调数据的相互关联、相互联系以及有益于人机理解的语境信息。

LinkeddataisasetofbestpracticesforpublishinganddeployinginstanceandclassdatausingtheRDFdatamodel,andusesuniformresourceidentifiers(URIs)tonamethedataobjects.TheapproachexposesthedataforaccessviatheHTTPprotocol,whileemphasizingdatainterconnections,interrelationshipsandcontextusefultobothhumansandmachineagents.

——LinkedDataFAQ.M.K.Bergman
因为语义网是一项庞大的工程，并相伴着各种困难，使其成为一种长期目标与愿景，而关系数据是一类实践活动，其可行并实用，成为当前语义网实现的一种最佳可行方案。

RDF的特点

资源描述框架（ResourceDescriptionFramework），作为XML（ExtensibleMarkupLanguage）的一种衍生版本，他是关联数据的基本数据模型。蒂姆·伯纳斯-李（TimBerners-Lee）在设计它的时候面临了以下两个问题：

•怎样去设计方便易学易于传播并适合标准化的语言？
•怎样去设计离散数据的入口和出口？
为了解决这两个问题，RDF有以下一些特点：

•使用XML作为基本语言
•使用URIs作为现实事物的名字
•使用HTTPURIs使人们知道如何通过名字在网络中寻找数据（即创建离散数据入口）
•包含与其他URIs的联系，使人们可以通过其找到更多有用的东西（即创建离散数据出口）
•使用三元组（Triple）形式存储数据
实际上，一些RDF版本并非使用XML语言，这里主要指的是初始版本。

一个简单的RDF例子
复制代码代码如下:

<?xmlversion="1.0"?>
<rdf:RDFxmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"
xmlns:dc="http://purl.org/dc/elements/1.1/">
<rdf:Descriptionrdf:about="http://www.w3.org/">
<dc:title>WorldWideWebConsortium</dc:title>
</rdf:Description>
</rdf:RDF>

将该RDF例子通过W3CRDF验证服务，会出现以下列表：
TriplesoftheDataModel 
Number Subject Predicate Object 1 http://www.w3.org/ http://purl.org/dc/elements/1.1/title "WorldWideWebConsortium"
这是啥东东？

三元组（Triple），RDF数据模型的基本表现单元。所谓三元组就是：主（Subject）-谓（Predicate）-宾（Object）。

Atriplestoreisdesignedtostoreandretrieveidentitiesthatareconstructedfromtriplexcollectionsofstrings(sequencesofletters).Thesetriplexcollectionsrepresentasubject-predicate-objectrelationshipthatmoreorlesscorrespondstothedefinitionputforthbytheRDFstandard.

——TripleStore.JackRusher
不同于关系数据，其数据本身没有庞大的联系（这在数据网络如此庞大的数据面前也是不可行的），而是使用类似人类陈述语句（Statement）的方式来存储数据，例如：

•Tomisaman.（Tom是个男人）
•Tomlivesinaredhouse.（Tom住在一个红房子里）
•TommarriedwithLili.（Tom和Lili结婚了）
可见三元组形式也有强大的数据存储表达潜力，人类正是这种形式的长期受益者。当然像上面这么表述对人类友好，但对机器却不怎么友好，因为这种谓语对于宾语并没有良好的限定，至少机器不这么认为。所以我们应该写成这样的模式：

•Tom（Tom）sex（性别）man（男）
•Tom（Tom）house（房子）red（红色）
•Tom（Tom）wife（妻子）Lili（Lili）
回到标题，这是什么东东？其表述了下列内容：

1.http://www.w3.org（表示该陈述是描述的主体是什么，由于HTTPURI映射现实事物，所以可以看做该是对什么现实事物的描述）
2.http://purl.org/dc/elements/1.1/title（主体的属性，一般表示宾体的类型，例如dc:title是都柏林核心中用来指明资源名称的，即客体是该资源的一个名字）
3.WorldWideWebConsortium（客体）

别人是如何获得RDF的？

下图说明了这个过程：

 

•首先先对HTTPURI进行请求。
•通常浏览器HTTP请求头是：text/html、application/xhtml+xml类型，故服务器返回一般html/xhtml文档。
•但对于语义浏览器，其HTTP请求头是：application/rdf+xml类型，故服务器进行303重定向，得到相应RDF文件。
也就是说，对于一个HTTPURI可以返回两种表达形式：文档和数据。这样就建立了两种不同的网络，一个利于人类阅读的文档网，另一种是利于机器阅读的数据网。

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