Модель данных RDF. RDF-граф
Базовой структурной единицей RDF является коллекция троек (или триплетов), каждый из которых состоит из субъекта, предиката и объекта (S,P,O). Набор триплетов называется RDF-графом. В качестве вершин графа выступают субъекты и объекты, в качестве дуг – предикаты (или свойства). Направление дуги, соответствующей предикату в данной тройке (S,P,O), всегда выбирается так, чтобы дуга вела от субъекта к объекту.
Рис. 17. RDF-тройка.
Каждая тройка представляет некоторое высказывание, увязывающее S, P и O.
Первые два элемента RDF-тройки (Subject, Predicate) идентифицируются при помощи URI.
Объектом может быть как ресурс, имеющий URI, так и RDF-литерал (значение).
RDF-литералы (или символьные константы)
RDF-литералы бывают 2-х видов: типизированные и не типизированные.
Каждый литерал в RDF-графе содержит 1 или 2 именованные компоненты:
• Все литералы имеют лексическую (словарную) форму в виде строки символов Unicode.
• Простые литералы имеют лексическую форму и необязательную ссылку на язык (ru, en…).
Типизированные литералы имеют лексическую форму и URI типа данных в форме RDF URI.
Замечание. Язык литерала не нужно путать с идентификатором локали. Языка относится только к текстам, написанным на естественном языке. Все трудности, возникающие при представлении данных на конкретном компьютере (при определении локали), должны решаться конечным пользователем.
Сравнение литералов
Два литерала равны тогда и только тогда, когда выполняются все перечисленные ниже условия:
1. Строки обеих лексических форм совпадают посимвольно;
2. Либо оба литерала имеют теги языка, либо оба не имеют;
3. Теги языка, если они имеются, совпадают;
4. Либо оба литерала имеют URI типа данных, либо оба не имеют;
5. При наличии URI типа данных, эти URI совпадают посимвольно.
Определение значения типизированного литерала
Приведем пример:
Пусть множество {T, F} - множество значений истинности в математической логике. В различных приложениях элементы этого множества могут представляться по-разному. В языках программирования {1, 0} (1 соответствует T, 0 соответствует F), либо {true, false}, либо {истина, ложь}.
Фактически задается некоторое отображение множества значений истинности на множество чисел или строк символов. Теперь значениями логического типа (bool или boolean) в становятся строковые значения или спецсимволы. Чтобы получить значения истинности необходимо воспользоваться обратным отображением.
Таким же образом происходит получение значения типизированного RDF литерала. За лексической формой стоит некоторое значение, которое определяется применением отображения. Это отображение определяется по URI типа данных и зависит от самого типа.
Основы языка представления RDFS.
RDFS
Каждый из элементов триплета определяется независимо ссылкой на тип элемента и URI.
Предикат (в контексте RDF его обычно называют свойством) может пониматься либо как атрибут, либо как бинарное отношение между двумя ресурсами. Но RDF сам по себе не предоставляет никаких механизмов ни для описания атрибутов ресурсов, ни для определения отношений между ними. Для этого предназначен язык RDFS – (язык описания словарей для RDF). RDF Schema определяет классы, свойства и другие ресурсы.
Рис.18. RDF-тройка субъект-предикат-объект
RDFS является семантическим расширением RDF. Он предоставляет механизмы для описания групп связанных ресурсов и отношений между этими ресурсами. Все определения RDFS выражены на RDF (поэтому RDF и называется «самоописывающимся» языком). Новые термины, вводимые RDFS, такие как «домен», «диапазон» свойства, являются ресурсами RDF.
Система классов и свойств языка описания RDF словарей похожа на систему типов объектно-ориентированных языков программирования, таких как Java. Но RDF отличается от большинства таких систем в том, что центральным аспектом является определение свойства, а не класса. Свойства в RDF определяются как пары (домен, диапазон). При этом домен представляет некоторое множество классов RDF, к которым данное свойство применимо, диапазон определяет допустимое множество ресурсов – значений свойства. Для сравнения в Java определение класса имеет законченную форму (свойства класса выражаются в полях и методах класса). В RDF, напротив, описание класса всегда остается открытым (набор свойств класса определяется вне самого класса).