RDF图及SPARQL初步感受

作者: 大大菠菜 | 来源:发表于2017-09-18 20:09 被阅读611次

RDF图及SPARQL初步感受
SPARQL
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rdf
RDF

前景提要

FOAF

FOAF，即Friend-of-a-Friend，简称FOAF。FOAF 是一种 XML/RDF 词汇表，它以计算机可读的形式描述您通常可能放在主 Web 页面上的个人信息之类的信息。
FOAF 词汇表提供了一种管理社区内信息的有用方法。关于其他人的信息常常是最令人感兴趣的一类数据，而且 FOAF 实现了分散、机器可读和个人描述等需求。但在其自己的应用领域之外，FOAF 提供了用于研究有关构建语义 Web 的概念（链接、信任和起源的概念）的有用试验台。

RDF图

RDF图：RDF图是由三元组（subject, predicate, object）组成的有向图，subject通过predicate指向object，如图1-1所示为一个RDF图。通常用三元组的数量表示RDF图的大小。

SPARQL

SPARQL是一组W3C推荐标准，提供了对Web上或RDF存储（RDF Store）中的RDF图内容进行查询和处理的语言和协议。代表 Web 未来的语义 Web 是一个以知识为中心的模型，除了人类可读的文档和 XML 消息格式之外，它还增加了机器可以理解和处理的数据。SPARQL Protocol and RDF Query Language (SPARQL) 对于语义 Web 就像 SQL 对于关系数据库一样重要。它允许应用程序对分布式 RDF 数据库进行复杂的查询，并得到了互相竞争的多种框架的支持。本教程通过一家虚拟公司的团队跟踪和日志系统演示了它的用法。

正文

跟着老师在学信息情报相关的语义网的知识。老师本着“talk is useless , show me the code”的教育培养方针，带我们了解了语义网以及相关的rdf图数据库的存储。
所以，现在的任务是将同学们的FOAF文件导入到RDF TripleStore里面去，再使用SPARQL语法对图数据库进行简单的查询，并且补充相关数据，建立数据关联。

1.班级同学的foaf文件数据规范

在此处列出一个模板的FOAF文件

<rdf:RDF
xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"
xmlns:rdfs="http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#"
xmlns:foaf="http://xmlns.com/foaf/0.1/"
xmlns:admin="http://webns.net/mvcb/">

    <foaf:PersonalProfileDocument rdf:about="">
        <foaf:maker rdf:resource="#YangYongquan"/>
        <foaf:primaryTopic rdf:resource="#YangYongquan"/>
        <admin:generatorAgent rdf:resource="http://www.ldodds.com/foaf/foaf-a-matic"/>
        <admin:errorReportsTo rdf:resource="mailto:leigh@ldodds.com"/>
    </foaf:PersonalProfileDocument>

    <foaf:Person rdf:ID="YangYongquan">
        <foaf:name>涌全 杨</foaf:name>
        <foaf:title>Mr</foaf:title>
        <foaf:givenname>涌全</foaf:givenname>
        <foaf:family_name>杨</foaf:family_name>
        <foaf:nick>大大菠菜</foaf:nick>
        <foaf:mbox_sha1sum>1d2de67cfbf6ad11c7e1271579c52bcec85fbb70</foaf:mbox_sha1sum>
        <foaf:homepage rdf:resource="540232234@qzone.com"/>
        <foaf:depiction rdf:resource="https://user.qzone.qq.com/540232234"/>
        <foaf:phone rdf:resource="tel:13880808193"/>
        <foaf:schoolHomepage rdf:resource="http://www.scu.edu.cn/"/>

        <foaf:knows>
            <foaf:Person>
                <foaf:name>范玮</foaf:name>
                <foaf:mbox_sha1sum>f22657f594637e5958ab0c25cd78e5ff52a7218d</foaf:mbox_sha1sum>
                <rdfs:seeAlso rdf:resource="http://fanw.info/FanWei.rdf"/>
            </foaf:Person>
        </foaf:knows>

        <foaf:knows>
            <foaf:Person>
                <foaf:name>许琰</foaf:name>
                <foaf:mbox_sha1sum>07612716117848bc9741029bd3488f9c1b86f733</foaf:mbox_sha1sum>
            </foaf:Person>
        </foaf:knows>

        <foaf:knows>
            <foaf:Person>
                <foaf:name>李霜</foaf:name>
                <foaf:mbox_sha1sum>5b46827f75c079c116f12b831d703b0830c47d0a</foaf:mbox_sha1sum>
            </foaf:Person>
        </foaf:knows>
    </foaf:Person>
</rdf:RDF>

在班级同学的FOAF文件整理过程中，发现了有如下三个问题:

文件格式不正确。

错误代码为：Result: failed with message "Parse error: [line: 18, col: 12] Invalid byte 1 of 1-byte UTF-8 sequence."
解决方法:只需要把文件格式改为utf-8即可成功导入

<Tag>标签的闭合不正确

错误代码为：Result: failed with message "Parse error: [line: 27, col: 14] {E202} Expecting XML start or end element(s). String data "??" not allowed. Maybe there should be an rdf:parseType='Literal' for embedding mixed XML content in RDF. Maybe a striping error."
建议使用代码格式化工具修改，也可以使用代码编辑器手动修改

&字符无法在xml中正确解析

错误代码为：Result: failed with message “Parse error: [line: 30, col: 92] The reference to entity ”ADSESSION“ must end with the ‘;’ delimiter.”
解决方法：把&修改为'&amp';

2.fuseki 的使用

fuseki简介
Fuseki is a SPARQL server. It provides REST-style SPARQL HTTP Update, SPARQL Query, and SPARQL Update using the SPARQL protocol over HTTP.
fuseki下载
http://jena.apache.org/download/index.cgi
fuseki使用
在window平台商下载安装包之后运行里面的bat文件，随后访问localhost:3030即可

随后在web端新建一个dataset，并且将dataset里面把之前的FOAF文件upload进去

我们可以看到，我们的文件已经上传到fuseki的图数据库里面去了

3.saprql 的语法

关于SPARQL的语法网上都很多相关的文档，在这列出：
https://www.w3.org/TR/2013/REC-sparql11-query-20130321/#WritingSimpleQueries
https://www.ibm.com/developerworks/cn/web/wa-data-integration-at-scale_sparql/index.html

关于我们自己上传的同学FOAF文件，我使用SPARQL进行了简单的查询：

1.查询所有同学的名字

PREFIX rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#>  
PREFIX rdfs: <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#>  
PREFIX foaf: <http://xmlns.com/foaf/0.1/>  
PREFIX admin: <http://webns.net/mvcb/>  
SELECT ?family_name ?givenname  
WHERE {  
   ?Perssssson foaf:family_name ?family_name;  
     foaf:givenname ?givenname.  
}

得到结果：

2.查询杨涌全的所有节点信息

    PREFIX rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#>  
    PREFIX rdfs: <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#>  
    PREFIX foaf: <http://xmlns.com/foaf/0.1/>  
    PREFIX admin: <http://webns.net/mvcb/>  
    SELECT  ?name ?p ?o 
    WHERE {  
        ?a foaf:name  ?name;
        ?p ?o.
        values ?name {'涌全 杨'}.
    }

得到结果:

3.查询所有的朋友关系

    PREFIX rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#>  
        PREFIX rdfs: <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#>  
        PREFIX foaf: <http://xmlns.com/foaf/0.1/>  
        PREFIX admin: <http://webns.net/mvcb/>  
        SELECT ?name ?kname
        WHERE {  
      ?a foaf:name ?name.      
      ?a foaf:knows ?x.
      ?x foaf:name ?kname.
        }

得到结果：

4.FOAF文件可视化人物网络

根据3.3的查询所有朋友关系的数据，再套用一个前端的插件，即可实现班级的可视化人物网络；
（待更新。。。）

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本文标题：RDF图及SPARQL初步感受

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