[期末復習]《語義網與知識圖譜》期末復習(一)


上海大學《語義網與知識圖譜》期末復習(一)

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前言

這個課。。不太喜歡。但是不能掛呀!平常的話感覺很難聽得進去,因為沒有任何先導課,直接上這個確實有點難受,那個老師感覺得到他想表達很多東西,但是有些東西確實表達不夠明確,每節課聽得都迷迷糊糊,畢竟是一個前沿的東西,如果不是一線戰斗的老師,估計很多概念都很難講清楚吧。

以上均胡扯,萬一我有哪天真的用上了呢?(見鬼了)。

下面復習主要集中在可能的考點復習上,均個人感覺哪里可能出題等等。

之前總結過rdf/rdfs、turtle和owl語法,所以這里前面復習會寫的比較簡單

之前總結的鏈接:

語義網與知識圖譜入門(一)

語義網與知識圖譜入門(二)

語義網概述

本體:本體是一種形式化的,對於共享概念體系的明確而又詳細的說明。提供一種共享詞表...。本體是對客觀世界的一種分類描述。記住這個分類。

其實我們還是不知道他這個定義表達的是啥意思,我個人理解就是,本體這個東西就是一種描述方法,來描述事物之間的關系,這種關系可以是抽象關系,比如類和實例之間的關系,也可以是屬性關系等等。

記一下:實現予以技術最重要的是有合適的知識表示語言。

記一下:本體的核心通常是分類體系。

RDF

RDF是一種資源描述型語言。由主語、謂語和賓語描述。

RDF對象之間的關系是圖,而不是樹。

RDF的要素:URI、文字、空節點。

URI就是資源的地址,文字指的是字符串類型的資源,空節點這個也很好理解。

Turtle

URI一定要放在<>中,並且每個句子要用.結束。

可以用@prefix來表示前綴,比如先定義好

@prefix book: <http://a.com>.

那么下次用的時候可以直接用book表示<http://a.com>這個URI了。

turtle語法比較簡單,在rdf中的語法就不再總結了,后面關於owl的語法還會提到的。

XML

常用xml來描述RDF語法,turtle只是寫起來容易,但是用的時候用xml還是比較多的。

舉一個例子

<rdf:Description rdf:about="http://a.com">
    <ex:publishedBy>
        <rdf:Description rdf:about="http://b.com">
        </rdf:Description>
    </ex:publishedBy>
</rdf:Description>

這個例子是一個不完整的xml下rdf的語法,description表明這是一個節點,而rdf:about描述的就是節點的uri,內部包含的東西就是指向的下一節點以及有向邊。

上面這個例子還有一種利用rdf:resource的簡要寫法。

<rdf:Description rdf:about="http://a.com">
    <ex:publishedBy rdf:resource="http://b.com">
    </ex:publishedBy>
</rdf:Description>

效果是一樣的。

上面的兩個例子是不完整的,因為沒有加上命名空間,實際上xml里面是需要有命名空間的。

<rdf:RDF xmlns:rdf="http:xx.com" xmlns:ex="http://xxx.com">
    <rdf:Description rdf:about="http://a.com">
    	<ex:publishedBy rdf:resource="http://b.com">
    	</ex:publishedBy>
	</rdf:Description>
</rdf:RDF>

這里在外面包圍了一圈rdf:RDF,並且說明了xml namespace 分別為rdf和ex,並指定了uri。

還有就是有些地方要區分語法差別,rdf:resource是rdf description代表的節點的簡化版本,有時候也會用到rdf:id,這里的rdf:id="aa"其實等價與rdf:about="http://xx.com#aa"這樣一個uri。

PPT上有一個我認為比較重要的例子:

@prefix ex:<http://exmaple.org> .
ex:GreenTea ex:hasIngredient "1 kg water",
                             "2 kg tea".

這種表達結構性不是很好,很明顯我們認為數量應該和具體的water、tea分開對吧。

所以做了這樣的修改

@prefix ex:<http://example.org> .
ex:GreenTea ex:Ingredient "water"; ex:amount:1;
            ex:Ingredient "tea"; ex:amount:2.

這樣改了之后也不妥,因為數量和water、tea分開了,上面的例子表達就成了綠茶的原料是水,綠茶的數量是1,其實是有歧義的。為了解決這種歧義關系,我們引出了空節點。

引入空節點之后咋表達呢?

@prefix ex:<http://example.org> .
ex:GreenTea ex:Ingredient (
	[
		ex:name "water";
		ex:amount:1
	],
	[
		ex:name "tea";
		ex:amount:2
	]
).

還用了list語法。嗯。

畫圖的時候空節點不需要給uri,形狀和普通uri一樣是橢圓,文本的化要用方框。

在xml語法中,用rdf:parseType="Resource"來指定一個空節點

還剩下容器語法。我覺得不會考吧(turtle的可能會考,但是很簡單)。

RDFS

基礎語法

RDFS就是RDF加個Schema,具體來說就說多了面向對象的特點,就好比C和C++的升級,RDFS就是這樣一個身份。

rdf:type 描述一個實例和類的關系,前者屬於后者.eg book:uri rdf:type ex:TextBook.

rdfs:subClassOf,描述一個類與另一個類的包含關系,eg ex:TextBook rdfs:subClassOf ex:Book.

所有的類都subClassO一個基類,即rdf:Class,然后還有很多預定義的類,比如rdfs:Resource和rdfs:Property等。

屬性約束

可以約束一個屬性的定義域和值域。

ex:hasAge rdfs:range xsd:nonNegativeInteger.

這里通過限定hasAge屬性的值域為非負,xsd:nonNegativeInteger為rdfs中預定義的數據約束類型。

語義

邏輯語義

邏輯程序語義包含:模型論和證明論。

語義是通過信息之間的交互產生的結果得到的,比如一個節點包含另一個節點,包含就是兩個節點之間的交互,這個交互產生的結果就是一個包含關系,這也就是語義。而我們無法從一句話的表面得到他的語義,這是因為一句話的表面這個東西是沒辦法計算的,就是不能用數學形式表達,所以沒辦法表達我們定義的語義(由數學定義的語義)。

模型論語義

就是定義一個模型,由模型的數學結果來表達一種意思。比如我定義了一個模型f,f(1) = 1,f(2) = 2,我這里可以用這個函數的結果值來表達一種語義,比如說是數量等等,反正就是數學定義好的一種表達。我是這么簡單理解的。

模型論語義提供的解釋就是一種映射關系,其中這個映射關系是人定義的,一旦你定義好這種映射關系,那么這個解釋就定了。ppt上一大坨東西不知道在干嘛。

OWL

OWL的位置是在rdfs上面,也就說是又一層升級。

我覺得進步的地方就是描述的類與類之間可以合並呀,可以互斥呀,或者實例之間、屬性之間這種關系,這樣做是可以把多個類合並起來,也是一大進步。

命名空間啥的就不說了,定義類變成了owl:Class,而基類是owl:Thing。

類和個體的實例:

類定義
<owl:Class rdf:ID="A">
    <owl:Class rdf:ID="B">
        <rdfs:subClassOf rdf:resource="#A">
        </rdfs:subClassOf>
    </owl:Class>
</owl:Class>

實例定義
<B rdf:ID="b">
</B> 

可以看到,可以直接拿類名去實例化對象啦!

其實我之前寫過OWL的博客,就不繼續寫了,之前寫的還是蠻詳細的感覺,所以直接看之前的博客復習就OK。

描述邏輯

描述邏輯:是基於對象的知識表示的形式化,也叫概念表示語言或術語邏輯。

一階謂詞邏輯

就是is關系,famale(Mary),在這種邏輯下Mary是女性,表達的就是is關系。

然后就可以用離散數學里的推理來搞一些若非p則q之類的東西了。

顯然一階邏輯的這種is關系有有真值的,所以我們才能夠利用真值來推理,這種邏輯是比較簡單的邏輯,只能描述is關系,所以,我們需要更加復雜的描述關系來描述更復雜的關系。

描述邏輯的基本概念

個體:也就是實例,用常量描述,可以是rdf資源。

類:沒錯,就是我們理解的類。

屬性:沒錯,就是我們理解的屬性。

描述邏輯系統包括四個基本的組成部分:表示概念和關系的構造集、Abox術語集、Tbox斷言集、Tbox和Abox上的推理機制。

描述邏輯的語法:

首先肯定包含了一階邏輯,所以is那套是可以的。像這種is關系的術語集合稱為Abox術語集。

與之對應的呢,還有一個Tbox術語集,用來表達包含關系。

SROIQ

原文:

The extension of ALC with transitive roles is traditionally denoted by the letter S. Some other letters used in DL names hint at a particular constructor, such as inverse roles I, nominals O, qualified number restrictions Q.The letter R most commonly refers to the presence of role inclusions, local reflexivity Self

S:傳遞關系

R:自反關系

I:可逆關系

O:集合關系封閉

Q:表示集合有基數限制

描述邏輯系統包括四個基本的組成部分:表示概念和關系的構造集、Abox術語集、Tbox斷言集、Tbox和Abox上的推理機制。


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