RDF. The Resource Description Framework

Transcripción

1 RDF The Resource Description Framework

2 Web Semántica

3 XML XML es un metalenguaje universal para definir marcado. Proporciona un marco uniforme, y un conjunto de herramientas como analizadores, para el intercambio de datos y metadatos entre aplicaciones. XML no proporciona ningún medio para tratar la semántica (significado) de los datos. Por ejemplo, no hay un significado asociado con el anidamiento de las etiquetas; le corresponde a cada aplicación interpretar la anidación.

4 XML, ejemplo 1 Ejemplo. Supongamos que queremos expresar el siguiente hecho: Pedro Romero es profesor de Matemáticas Discretas. Pedro Romero is a lecturer of Discrete Mathematics XML <course name="discrete Mathematics"> <lecturer>pedro Romero</lecturer> </course> <lecturer name="pedro Romero"> <teaches>discrete Mathematics</teaches> </lecturer> <teachingoffering> <lecturer>pedro Romero</lecturer> <course>discrete Mathematics</course> </teachingoffering> No hay una forma estándar para asignar el significado, y el anidamiento.

5 XML y RDF XML Schema restringe la estructura de los documentos XML, mientras que RDF Schema define el vocabulario usado en los modelos de datos RDF. En RDFS definimos el vocabulario, específicamente que propiedades aplicar a que tipo de objetos y que valores pueden tomar estos, y describimos las relaciones entre los objetos. Por ejemplo: Lecturer is a subclass of academic staff member.

6 RDF-Schema Por ejemplo: Lecturer is a subclass of academic staff member. Esta frase significa que todos los profesores son también miembros del personal académico. Es importante entender que hay un significado intencional asociado con "es una subclase de (is a subclass of). No es hasta la aplicación para interpretar este término; su significado debe ser respetado por todo el software de procesamiento de RDF.

7 Ejemplo <academicstaffmember>gregorio Antonio</academicStaffMember> <professor>miguel Ramos</professor> <course name="discrete Mathematics"> <istaughtby>pedro Romero</isTaughtBy> </course> Supongamos que necesitamos coleccionar todos los miembros de la planta de profesores. Una expresion en Xpath debe ser: //academicstaffmember

8 Ejemplo El resultado sólo es Gregorio Antonio. Desde el punto de vista de XML, pero es una respuesta insatisfactoria desde el punto de vista semántico. Los lectores humanos también incluirían a los otros dos como respuesta porque: Todos los profesores son miembros de la planta docente (es decir, profesores son una subclase de academicstaffmember); Los cursos solo lo enseñan miembros de la planta docente. Este tipo de información hace uso del modelo semántico de un dominio particular y no se puede representar en XML o en RDF pero es conocimiento escrito en RDF Schema.

9 RDF y RDFS RDF Resource Description Framework Modelo de Datos Sintaxis (XML) Independiente del dominio El vocabulario esta definido por RDF Schema RDF Schema RDFS Lenguaje de Descripción del Vocabulario Captura el modelo semántico de un dominio

10 RDF Recomendación W3c en 1999 Modelo de datos en forma de grafo Cada nodo es un Recurso: URI ó Literal Las aristas son también URIs Varios formatos de representación: RDF/XML, N3, Turtle, etc.

11 RDF El poder de representación de tripletas junto con la serialización XML. RDF (ResourceDescriptionFramework) Mecanismo para describir recursos Recurso: Cualquier cosa que pueda nombrarse mediante URI Propiedad: Característica o atributo de un recurso Se identifica mediante una URI => Valor global Un enunciado está formado por una tripleta: Sujeto -> Propiedad -> Objeto Sujeto Propiedad Objeto

12 RDF Subject Predicate Object

13 Grafo RDF

14 RDF RDF es un lenguaje que permite describir instrucciones de marcado en recursos John is father of Bill Instrucciones (o tripletas) como fórmulas lógicas P(x,y), donde el predicado binario P relaciona el objeto x con el objeto y. Modelo de tipletas de datos: <subject, predicate, object> Subject: Recurso o nodo vacio Predicate: Propiedad Object: Recurso (o colección de recursos), literales o nodos vacios. Ejemplo: <ex:john, ex:father-of, ex:bill> RDF ofrece predicados (propiedades) binarios únicamente.

15 Ejercicio Produce el grafo y las tripletas de: 1: <?xml version="1.0"?> 2: <rdf:rdf 3: xmlns:rdf=" 4: xmlns:si=" 5: <rdf:description rdf:about=" 6: <si:title>ejemplos RDF</si:title> 7: <si:author>juan Torres Olmedo</si:author> 8: </rdf:description> 9: </rdf:rdf>

16 Solución

17 RDF: Ideas Básicas Los conceptos fundamentales de RDF son: Recursos, Propiedades, Sentencias.

18 Recursos Objeto, una cosa. Puede ser: Autores, Libros, Editores, Lugares, Personas Hoteles Habitaciones, Motores de búsqueda, etc.

19 Recursos Un recurso puede ser: Un página Web (ejemplo Una persona (ejemplo Un libro (ejemplo urn:isbn: ) Cualquier cosa denotada con un URI Un URI es un identificador y no una localización en la Web. RDF permite hacer RDF permite hacer declaraciones acerca de recursos: tiene el formato text/html tiene primer nombre Diego urn:isbn: tiene autor Tolkien

20 URI, URN, URL Un Uniform Resource Identifier (URI) es una cadena de caracteres usados para identifiar un nombre o un recurso en Internet. Un URI puede ser un URL o un URN Un Uniform Resource Name (URN) define elementos identidad El URN urn:isbn: es un URI que especifica el sistema identificador, es decir, el ISBN (International Standard Book Number), también como la referencia unica con ese sistema e información acerca de un libro, pero no sugiere donde y como obtener una copia actual de el. Un Uniform Resource Locator (URL) proporciona un método para encontrarlo El URL identifica un recurso (la página home de STI s) e implica que una representación de ese recurso se obtiene via HTTP desde un host de red nombrado

21 Literales Literales planas Ejemplo: any text Lenguje opcional, ejemplo Hello, how are Literales tipadas Ejemplo. "hello"^^xsd:string, "1"^^xsd:integer Tipos de datos recomendados XML Schema datatypes Solo como objeto de una tripleta, ejemplo: < < John Smith ˆˆxsd:string

22 Tipos de datos Un tipo de dato predefinido: rdf:xmlliteral Usado para incluir XML en RDF Los tipos de datos recomendados son tipos de datos de XML Schema, por ejemplo: xsd:string xsd:integer xsd:float xsd:anyuri xsd:boolean

23 Recurso, Propiedad y Valor de Propiedad RDF RDF identifica las cosas usando identificadores Web (URIs), y describe recursos con propiedades y valores de propiedad. Un Recurso es una cosa que puede tener un URI, Tal como Una Propiedad es un recurso que tiene un nombre, Tal como author o homepage Un valor de propiedad es el valor de la propiedad. Tal como Juan Perez o (note que un valor de una propiedad puede ser otro recurso).

24 Sentencias RDF Subject Predicate Object author Jan Egil Refsnes Resource Property Property Value Puede ser otro recurso

25 Ejercicio

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27 RDF y XML Documentos RDF se pueden escribir en el lenguaje XML: RDF/XML. Intercambio de información entre Diferentes tipos de computadoras Tipos de sistemas operativos y Lenguajes de aplicación.

28 Sentencias RDF La combinación de un Recurso, una Propiedad, y un valor Propiedad forman una Sentencia (conocida como el sujeto, predicado y objeto de una sentencia). Ejemplo: Sentencia: "The author of is Jan Egil Refsnes". El sujeto de la sentencia es: El predicado es: author El objeto es: Jan Egil Refsnes Sentencia: "The homepage of is El sujeto de la sentencia es: El predicado es: homepage El objeto es:

29 Ejemplo Title Artist Country Company Price Year Empire Burlesque Bob Dylan USA Columbia Hide your heart Bonnie Tyler UK CBS Records <?xml version="1.0"?> <rdf:rdf xmlns:rdf=" xmlns:cd=" <rdf:description rdf:about=" Burlesque"> <cd:artist>bob Dylan</cd:artist> <cd:country>usa</cd:country> <cd:company>columbia</cd:company> <cd:price>10.90</cd:price> <cd:year>1985</cd:year> </rdf:description> <rdf:description rdf:about=" your heart"> <cd:artist>bonnie Tyler</cd:artist> <cd:country>uk</cd:country> <cd:company>cbs Records</cd:company> <cd:price>9.90</cd:price> <cd:year>1988</cd:year> </rdf:description> </rdf:rdf>

30 RDF La primera línea del documento RDF es la declaración XML. La declaración XML es seguida por el elemento raíz del documento RDF: <rdf:rdf>. El espacio de nombres xmlns:rdf, especifica que los elementos con el prefijo rdf son el espacio de nombres " El espacio de nombres xmlns:cd, especifica que los elementos con el prefijo cd son del espacio de nomres " El elemento <rdf:description> contiene la descripción del recurso identificado por el atributo rdf:about Los elementos: <cd:artist>, <cd:country>, <cd:company>, etc. Son propiedades del recurso.

31 Elementos RDF Los elementos principales de RDF son el elemento raíz, <RDF>, y el elemento <Description>, que identifica un recurso.

32 Elemento <rdf:rdf> <rdf:rdf> es un elemento raíz de un documento RDF. Define al documento XML como documento RDF. Contiene una referencia al namespace RDF: <?xml version="1.0"?> <rdf:rdf xmlns:rdf=" goes here... </rdf:rdf>

33 El elemento <rdf:description> El elemento <rdf: Description> identifica un recurso con el atributo about. El elemento <rdf: Description> contiene elementos que describen el recurso: <?xml version="1.0"?> <rdf:rdf xmlns:rdf=" xmlns:cd=" <rdf:description rdf:about=" Burlesque"> <cd:artist>bob Dylan</cd:artist> <cd:country>usa</cd:country> <cd:company>columbia</cd:company> <cd:price>10.90</cd:price> <cd:year>1985</cd:year> </rdf:description> </rdf:rdf>

34 <?xml version="1.0"?> <rdf:rdf xmlns:rdf=" xmlns:cd=" <rdf:description rdf:about=" Burlesque"> <cd:artist>bob Dylan</cd:artist> <cd:country>usa</cd:country> <cd:company>columbia</cd:company> <cd:price>10.90</cd:price> <cd:year>1985</cd:year> </rdf:description> </rdf:rdf>

35 El elemento <rdf:description> Los elementos, artist, country, company, price, and year, son definidos en el espacio de nombres Este espacio de nombres esta fuera del RDF (no e es parte de RDF). RDF define sólo el marco de trabajo. Los elementos, artist, country, company, price, and year, deben ser definidos por alguien más (compañía, organización, persona, etc.).

36 Propiedades como atributos Los elementos propiedad también se definen como atributos (en lugar de los elementos): <?xml version="1.0"?> <rdf:rdf xmlns:rdf=" xmlns:cd=" <rdf:description rdf:about=" Burlesque" cd:artist="bob Dylan" cd:country="usa" cd:company="columbia" cd:price="10.90" cd:year="1985" /> </rdf:rdf>

37 <?xml version="1.0"?> <rdf:rdf xmlns:rdf=" xmlns:cd=" <rdf:description rdf:about=" Burlesque" cd:artist="bob Dylan" cd:country="usa" cd:company="columbia" cd:price="10.90" cd:year="1985" /> </rdf:rdf>

38 Propiedades como Recursos Los elementos propiedad pueden definirse como recursos. La propiedad artist no tiene un valor, pero si una referencia a un recurso que contiene información acerca del artista. <?xml version="1.0"?> <rdf:rdf xmlns:rdf=" xmlns:cd=" <rdf:description rdf:about=" Burlesque"> <cd:artist rdf:resource=" /> </rdf:description> </rdf:rdf>

39 <?xml version="1.0"?> <rdf:rdf xmlns:rdf=" xmlns:cd=" <rdf:description rdf:about=" Burlesque"> <cd:artist rdf:resource=" /> </rdf:description> </rdf:rdf>

40 Contenedores RDF Los contenedores RDF se usan para describir grupo de cosas. Los siguientes elementos RDF se usan para describir grupos: <Bolsa>, <Sec> y <Alt>.

41 Elemento <RDF Bag> El elemento <RDF Bag> se utiliza para describir una lista de valores que no tienen que estar en un orden específico. <rdf: Bag> puede contener valores duplicados.

42 <?xml version="1.0"?> <rdf:rdf xmlns:rdf=" xmlns:cd=" <rdf:description rdf:about=" <cd:artist> <rdf:bag> <rdf:li>john</rdf:li> <rdf:li>paul</rdf:li> <rdf:li>george</rdf:li> <rdf:li>ringo</rdf:li> </rdf:bag> </cd:artist> </rdf:description> </rdf:rdf>

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44 Nodos blancos Los nodos blancos son nodos sin un URI Recursos no nombrados Constructores más complejos Ejemplo: <#john>, <#hasname>, _:johnsname _:johnsname, <#firstname>, John ˆˆxsd:string _:johnsname, <#lastname>, Smith ˆˆxsd:string

45 Nodos blancos Representación de datos complejos Un nodo en blanco se puede utilizar para adjuntar indirectamente a un recurso un conjunto consistente de propiedades que en conjunto representan a un dato complejo Clases anonimas en OWL El lenguaje de ontologías ontología OWL utiliza nodos blanco para representar clases anónimas, tales como uniones o intersecciones de clases o clases llamadas restricciones, definidas por una restricción en una propiedad.

46 Elemento <rdf:sec> La <rdf: Sec> se utiliza para describir una lista ordenada de valores (por ejemplo, en orden alfabético). El elemento <rdf:sec> puede contener valores duplicados. <?xml version="1.0"?> <rdf:rdf xmlns:rdf=" xmlns:cd=" <rdf:description rdf:about=" <cd:artist> <rdf:seq> <rdf:li>george</rdf:li> <rdf:li>john</rdf:li> <rdf:li>paul</rdf:li> <rdf:li>ringo</rdf:li> </rdf:seq> </cd:artist> </rdf:description> </rdf:rdf>

47 <?xml version="1.0"?> <rdf:rdf xmlns:rdf=" xmlns:cd=" <rdf:description rdf:about=" <cd:artist> <rdf:seq> <rdf:li>george</rdf:li> <rdf:li>john</rdf:li> <rdf:li>paul</rdf:li> <rdf:li>ringo</rdf:li> </rdf:seq> </cd:artist> </rdf:description> </rdf:rdf>

48 Elemento <rdf:alt> El elemento <rdf:alt> es usado para describir una lista de valores alternativos (el usuario puede seleccionar solo un de los valores). <?xml version="1.0"?> <rdf:rdf xmlns:rdf=" xmlns:cd=" <rdf:description rdf:about=" <cd:format> <rdf:alt> <rdf:li>cd</rdf:li> <rdf:li>record</rdf:li> <rdf:li>tape</rdf:li> </rdf:alt> </cd:format> </rdf:description> </rdf:rdf>

49 <?xml version="1.0"?> <rdf:rdf xmlns:rdf=" xmlns:cd=" <rdf:description rdf:about=" <cd:format> <rdf:alt> <rdf:li>cd</rdf:li> <rdf:li>record</rdf:li> <rdf:li>tape</rdf:li> </rdf:alt> </cd:format> </rdf:description> </rdf:rdf>

50 Términos RDF En los ejemplos anteriores hemos hablado de "lista de valores" al describir los elementos contenedores. En RDF estos "lista de valores" son llamados miembros. Un contenedor es un recurso que contiene cosas. Las cosas contenidas son llamados miembros (no lista de valores). Las colecciones RDF describen grupos que contienen únicamente miembros específicos.

51 Atributo rdf:parsetype="collection" Las colecciones RDF son usadas para describir grupos que contienen únicamente miembros específicos. Una colección se describe con el atributo rdf:parsetype="collection". <?xml version="1.0"?> <rdf:rdf xmlns:rdf=" xmlns:cd=" <rdf:description rdf:about=" <cd:artist rdf:parsetype="collection"> <rdf:description rdf:about=" <rdf:description rdf:about=" <rdf:description rdf:about=" <rdf:description rdf:about=" </cd:artist> </rdf:description> </rdf:rdf>

52 RDF, notación N3 Los grafos RDF pueden representarse como una lista de tripletas separadas por punto (Notación N3) <subject, predicate, object> <sujbect> <predicate> <object>

53 Ejercicio Representar el siguiente conocimiento en RDF La página sidorealizadaporjuan Gallardo, el cual tiene por correo electrónico y tiene 26años. Sin embargo, la página ha sidorealizada por Isabel Castillay Juan Gallardo. El correo electrónico de Isabel y tiene 25 años.

54 Nodos anónimos [ ] representa un nodo anónimo Las declaraciones realizadas dentro de [] hacen referencia a dicho nodo anónimo.

55 Ejercicio Representa la información de la tabla DNI Nombre Apellidos Juan Gallardo Jose Torre

56 Ejercicio: RDF contenedores The lecture is attended by John, Mary and Chris Bag [RDF-Concepts] is edited by Graham and Jeremy (in that order) Seq The source code for the application may be found at ftp1.example.org, ftp2.example.org, ftp3.example.org Alt

57 Bag The lecture is attended by John, Mary and Chris

58 Seq [RDF-Concepts] is edited by Graham and Jeremy (in that order)

59 Alt The source code for the application may be found at ftp1.example.org, ftp2.example.org, ftp3.example.org