Пустой узел

В RDF ( пустой узел также называемый bnode ) — это узел в графе RDF, представляющий ресурс, для которого URI или литерал. не указан ^[1] Ресурс, представленный пустым узлом, также называется анонимным ресурсом . Согласно стандарту RDF пустой узел может использоваться только как субъект или объект тройки RDF.

Обозначение в форматах сериализации

Пустые узлы могут быть обозначены с помощью идентификаторов пустых узлов в следующих форматах: RDF/XML , RDFa , Turtle , N3 и N-Triples . В следующем примере показано, как это работает в RDF/XML .

<rdf:RDF
      xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"
      xmlns:ex="http://example.org/data#">
<rdf:Description rdf:about="http://example.org/web-data" ex:title="Web Data">
  <ex:professor rdf:nodeID="b"/>
</rdf:Description>
<rdf:Description rdf:nodeID="b" ex:fullName="Alice Carol">
  <ex:homePage rdf:resource="http://example.net/alice-carol"/>
</rdf:Description>
</rdf:RDF>

Пустые идентификаторы узлов ограничены по объему только сериализацией конкретного графа RDF, т. е. узла _:b в следующем примере не представляет тот же узел, что и узел с именем _:b в любом другом графике.

Пустые узлы также можно обозначать через вложенные элементы (в RDF/XML , RDFa , Turtle и N3 ). Здесь та же тройка, что и выше.

<rdf:RDF
      xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"
      xmlns:ex="http://example.org/data#">
<rdf:Description rdf:about="http://example.org/web-data" ex:title="Web Data">
  <ex:professor>
    <rdf:Description ex:fullName="Alice Carol">
      <ex:homePage rdf:resource="http://example.net/alice-carol"/>
    </rdf:Description>
  </ex:professor>
</rdf:Description>
</rdf:RDF>

Ниже приведен тот же пример в RDFa .

<p about="http://example.org/web-data">
  <span property="ex:title">Web Data</span>
  <span rel="ex:professor">
    <a property="ex:fullName" rel="ex:homePage" href="http://example.net/alice-carol">Alice Carol</a>
  </span>
</p>

Ниже приведен тот же пример в Turtle .

@prefix ex: <http://example.org/data#> .
<http://example.org/web-data> ex:title "Web Data" ;
                               ex:professor [ ex:fullName "Alice Carol" ;
                                              ex:homePage <http://example.net/alice-carol> ] .

Удобство использования

Пустые узлы рассматриваются как просто указывающие на существование объекта без использования URI (унифицированного идентификатора ресурса) для идентификации какого-либо конкретного объекта. Это не то же самое, что предположить, что пустой узел указывает на «неизвестный» URI. ^[1]

Анонимные ресурсы в RDF

С технической точки зрения они дают возможность:

описывать многокомпонентные структуры , такие как контейнеры RDF,
описать реификацию (т.е. информацию о происхождении),
представляют сложные атрибуты без необходимости явно указывать вспомогательный узел (например, адрес человека, состоящий из улицы, номера, почтового индекса и города) и
обеспечить защиту внутренней информации (например, защиту конфиденциальной информации клиентов от браузеров). ^[2]

Ниже приведен пример, в котором пустые узлы используются для представления ресурсов вышеупомянутыми способами. В частности, пустой узел с идентификатором «_:students» представляет контейнер Bag RDF, пустой узел с идентификатором «_:адрес» представляет собой сложный атрибут, а узлы с идентификаторами «_:activity1» и «_:activity2». ' представляют события жизненного цикла цифрового объекта.

<http://example.org/web-data>
  ex:title "Web Data" ;
  ex:professor _:entity ;
  ex:students _:students ;
  ex:generatedBy _:activity1 .

_:entity
  ex:fullName "Alice Carol" ;
  ex:homePage <http://example.net/alice-carol> ;
  ex:hasAddress _:address .

_:address
  a ex:Address ;
  ex:streetAddress "123 Main St." ;
  ex:postalCode "A1A1A1" ;
  ex:addressLocality "London" .

_:students
  a rdf:Bag ;
  ex:hasMember _:s1 ;
  ex:hasMember _:s2 .

_:activity1
  a ex:Event;
  ex:creator _:entity ;
  ex:atTime "Tuesday 11 February, 06:51:00 CST" .

_:activity2
  a ex:Event, ex:Update ;
  ex:actionOver _:activity1 ;
  ex:creator _:entity2 ;
  ex:atTime "Monday 17 February, 08:12:00 CST" .

Анонимные занятия в OWL

Язык онтологий OWL использует пустые узлы для представления анонимных классов, таких как объединения или пересечения классов. ^[3] или классы, называемые ограничениями, определяемые ограничением свойства. ^[4]

Например, чтобы указать, что у человека есть не более одной даты рождения, можно определить класс «Человек» как подкласс анонимного класса типа «сова:Ограничение». Этот анонимный класс определяется двумя атрибутами, определяющими ограниченное свойство и само ограничение ( мощность ≤ 1).

 <owl:Class rdf:about="http://example.org/ontology/Person">
    <rdfs:subClassOf>
      <owl:Restriction>
        <owl:maxCardinality>1</owl:maxCardinality>
        <owl:onProperty rdf:resource="http://xmlns.com/foaf/0.1/birthDate"/>
      </owl:Restriction>
    </rdfs:subClassOf>
 </owl:Class>

Пустые узлы в опубликованных данных

Распространенность пустого узла

По данным эмпирического опроса ^[5] в связанных данных, опубликованных в Интернете, из 783 доменов, входящих в корпус, 345 (44,1%) не публиковали ни одного пустого узла. средний процент уникальных терминов, которые были пустыми узлами для каждого домена, составлял 7,5%, что указывает на то, что, хотя и небольшой количество доменов большого объема публикует много пустых узлов, многие другие домены публикуют пустые узлы реже.

Из 286,3 МБ уникальных терминов, обнаруженных на позициях уровня данных, 165,4 МБ (57,8%) представляли собой пустые узлы, 92,1 МБ (32,2%) были URI и 28,9 МБ (10%) были литералами. Каждый пустой узел имел в среднем 5,2 вхождения на уровне данных. Это происходило в среднем 0,99 раз в позиции объекта типа, отличного от rdf:type. тройка, и 4,2 раза в предметной позиции тройки.

Структура пустых узлов

Согласно тому же эмпирическому обзору связанных данных, опубликованному в Интернете, большинство исследованных документов содержат древовидные структуры с пустыми узлами. Небольшая часть содержит сложные структуры пустых узлов, вычисление различных задач которых потенциально может быть очень дорогостоящим.

Деликатные задачи

Наличие пустых узлов требует специального подхода в различных задачах. сложность которого растет экспоненциально с числом этих узлов.

Сравнение графиков RDF

Невозможность сопоставить пустые узлы увеличивает размер дельты. (количество троек, которые нужно удалить и добавить, чтобы преобразовать одного RDF-графа к другому) и не помогает обнаружить изменения между последующими версии базы знаний. Построение сопоставления между пустыми узлами двух сравниваемых баз знаний который минимизирует размер дельты, в общем случае является NP-Hard. ^[6]

BNodeLand — это платформа, которая решает эту проблему и предлагает решения с помощью конкретных инструментов. ^[7]

Проверка последствий

Относительно проблемы следования доказано, что (а) решение простое или RDF/S следствие RDF-графов является NP-полным, ^[8] и (б) принятие решения эквивалентность простых RDF-графов полна по изоморфизму.

См. также

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б «Семантика RDF 1.1» . Проверено 6 апреля 2024 г.
^ Л. Чен, Х. Чжан, Ю. Чен и В. Го. Пустые узлы в RDF. Журнал Программное обеспечение, 2012.
^ «Разбор языка веб-онтологии OWL OWL в RDF/XML» .
^ «Справочник по языку веб-онтологии OWL» . Проверено 6 апреля 2024 г.
^ А. Маллеа, М. Аренас, А. Хоган и А. Поллерес. На пустых узлах. В материалах 10-й стажер. Семантическая веб-конференция (ISWC 2011), 2011 г.
^ Ю. Цицикас, К. Ланцаки и Д. Зегинис. Сопоставление пустых узлов и функции сравнения RDF/S. В материалах 11-го интерна. Семантическая веб-конференция (МСВК 2012), 2012.
^ BNodeLand forth.gr
^ HJ тер Хорст. «Полнота, разрешимость и сложность следствия для схемы RDF и семантического расширения с использованием словаря OWL». Дж. из Web Sem. 3:79-115, 2005.

[w3-1] Перейти обратно: ^а ^б «Семантика RDF 1.1» . Проверено 6 апреля 2024 г.

[2] Л. Чен, Х. Чжан, Ю. Чен и В. Го. Пустые узлы в RDF. Журнал Программное обеспечение, 2012.

[3] «Разбор языка веб-онтологии OWL OWL в RDF/XML» .

[4] «Справочник по языку веб-онтологии OWL» . Проверено 6 апреля 2024 г.

[5] А. Маллеа, М. Аренас, А. Хоган и А. Поллерес. На пустых узлах. В материалах 10-й стажер. Семантическая веб-конференция (ISWC 2011), 2011 г.

[6] Ю. Цицикас, К. Ланцаки и Д. Зегинис. Сопоставление пустых узлов и функции сравнения RDF/S. В материалах 11-го интерна. Семантическая веб-конференция (МСВК 2012), 2012.

[7] BNodeLand forth.gr

[8] HJ тер Хорст. «Полнота, разрешимость и сложность следствия для схемы RDF и семантического расширения с использованием словаря OWL». Дж. из Web Sem. 3:79-115, 2005.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]