RDF®基本データモデル(4) •...

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RDF

2001年 2006年 2010年

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XML(自由)→RDF(固定)

• XML文書で使用されるタグは任意.

• ソフトウェア(エージェント)にとって理解不能.

• タグ名の選択,モデル使用法は千差万別.

• 単純ではあるがメタデータ記述形式を統一したものがRDF

• RDF上に構築されるRDFスキーマ,オントロジー

を通してソフトウェア(エージェント)が情報の意味が理解できる

山口高平がhttp://www.yamaguti.ae.keio.ac.jp

というサイトを作成した<is_creator>

<person>山口高平</person>

<web site>http://www.yamaguti…</web site>

</is_creator>

<home_page_by_author>

<web site>http://www.yamaguti…</web site>

<author>山口高平</author>

</home_page_by_author>

RDF基本データモデル(1)(Resource Description Framework)

リソース:URIで識別可能な情報資源

プロパティ:リソースの特徴・属性,リソース間の関係を記述するもの

ステートメント(文):リソース+プロパティ+値,リソース+プロパティ+リソースの組み合わせ.主語(Subject)+述語or動詞(Predicate)+目的語(Object)を意味する.

URI URIURI

RDF基本データモデル(2)

主語 述語(動詞) 目的語リソース プロパティ リソースA君 設計する 情報システムユースケース

役職,スキル,... 入力,参照,出力,ツール, システム仕様,US仕様...

今は放置.あとで飛んだURI先で定義すればいよい.

段階的開発を可能にしている. IDがURIになっていることがSWの本質

RDFの基本データモデル(3)• RDFの基本モデルは有向ラベル付きグラフ

– 主語,目的語をノードとし,述語をアークとして連結

– リソースノードは楕円,リテラルは長方形で示す• リソースは,URIで参照

– 目的語はリソースまたはリテラル

– 主語,述語,目的語の組み合わせは,ステートメント

http://kanzaki.com 神崎正英dc:creator

リソースプロパティ

リテラル

ステートメント

主語 述語 目的語

RDFの基本データモデル(4)

• 複数のステートメントを連結したRDF(構造化モデル)– 目的語がリソース:そのリソースを主語とみたてて新たなステートメントを作成可能

– 目的語ノードを主語として連結

– ノードから複数のアークが伸びてよい

上田 猫好き

上田 好き 猫

オス性別

URI URI URI

RDFの基本データモデル(5)空白ノード

空白ノードは外部からは参照できないが、「ある匿名のリソース」としてトリプルの主語や目的語になることはできる。

URI参照で名前付けをしないため、外部からURIによって見つけることができない

http://www.bb2.comホームページ

URI参照による名前付けをしないノード

空白ノードと構造化グラフ(例1)

ID 氏名 ホームページ 住所

AA1 石川 www.aa1.com 東京

BB2 今井 www.bb2.com 神奈川

CC3 手島 www.cc3.com 東京

DD4 内藤 www.dd4.com 愛知

ID欄の値は主語ではなくプロパティの一つ。

BB2

http://www.bb2.com

ID

ホームページ

ホームページBB2 http://www.bb2.com

空白ノードと構造化グラフ(例2)

• 「http://www.bb2.comの作者は今井良で、そのメールアドレスはwebmaster@imai.com」をRDFのグラフ図で表す場合

「ある人物」を表す匿名の空白ノード

http://www.bb2.com

今井良

webmaster@imai.com

作者

氏名

メールアドレス

RDFの構文(1)

http://kanzaki.com 神崎正英

dc:creator

<rdf:RDF

xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"

xmlns:dc="http://purl.org/dc/elements/1.1/">

<rdf:Description rdf:about="http://kanzaki.com">

<dc:creator>神崎正英</dc:creator>

</rdf:Description>

</rdf:RDF>

@prefix dc: <http://purl.org/dc/elements/1.1/> .

@prefix rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#> .

<http://kanzaki.com>

dc:creator "神崎正英" .

<http://kanzaki.com> <http://purl.org/dc/elements/1.1/creator>

“神崎正英" .

モデル

XML

Notation3

N-Triple

RDFのXML構文(基本モデル)

rdf: RDF Model&Syntax name space

Description要素:ステートメント

about属性:主語となるリソースのURI

Description要素内容:プロパティ(dc:creator)+値(神崎正英)

http://kanzaki.com 神崎正英dc:creator

<rdf:Description rdf:about=“http://kanzaki.com">

<dc:creator>神崎正英</dc:creator>

</rdf:Description>

<rdf:Description

rdf:about=“http://kanzaki.com“ dc:creator=“神崎正英”/>

短縮構文(要素内容を書かずに属性として記述)

RDFのXML構文(構造化モデル)

<rdf:RDF ...>

<rdf:Description rdf:about=“urn:isbn:4-8399-0454-5">

<dc:creator>神崎正英</dc:creator>

<dc:publisher>

<rdf:Description rdf:about=" http://www.mycom.co.jp ">

<ex:webmaster>Someone’s name</ex:webmaster>

</rdf:Description>

</dc:publisher>

</rdf:Description>

</rdf:RDF>

urn:isbn:4-8399-0454-5

http://www.mycom.co.jp

神崎正英

Someone’s name

dc:creator

dc:publisher

ex:webmaster

練習問題1

• 「William の年齢は22歳である」という内容をRDFモデルとXML構文で記述せよ.

• プロパティはAgeとする.

• 発生する問題は?

WilliamAge

22

<?xml version="1.0"?>

<rdf:RDF

xmlns:rdf=http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#

xmlns:mr3=http://mmm.semanticweb.org/mr3#

xml:base="http://mmm.semanticweb.org/mr3#">

<rdf:Description rdf:ID="William">

<mr3:Age>22</mr3:Age>

</rdf:Description>

</rdf:RDF>

練習問題2

• 「William の父はCharlesである」という内容をRDFモデルとXML構文で記述せよ.

• プロパティはhasFatherとする.

William CharleshasFather

<?xml version="1.0"?>

<rdf:RDF

xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"

xmlns:mr3=http://mmm.semanticweb.org/mr3#

xml:base="http://mmm.semanticweb.org/mr3#">

<rdf:Description rdf:ID="William">

<mr3:hasFather rdf:resource="#Charles"/>

</rdf:Description>

</rdf:RDF>

練習問題3

• こころの作者は夏目漱石である.

• こころは小説である.

• 夏目漱石は作家である.

• すべての作家は人間である.

• 小説の作者は作家のみである.

• 作者を表すプロパティとして,「http://purl.org/dc/elements/1.1/creator」を用いる

練習問題3 RDF(S)モデル

小説 作家 dc:creator

こころ 夏目漱石

小説 作家dc:creator

人間

RDFS

RDF リソースのタイプ

クラス プロパティ

rdfs:domain: 小説rdfs:range: 作家

dc → http://purl.org/dc/elements/1.1/

練習問題3 RDF/XML

<?xml version="1.0"?>

<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:owl="http://www.w3.org/2002/07/owl#"

xmlns:mr3="http://mmm.semanticweb.org/mr3#"

xmlns:dc="http://purl.org/dc/elements/1.1/"

xml:base="http://mmm.semanticweb.org/mr3#">

<rdfs:Class rdf:ID="作家">

<rdfs:subClassOf>

<rdfs:Class rdf:ID="人間"/>

</rdfs:subClassOf>

</rdfs:Class>

<rdfs:Class rdf:ID="小説"/>

<rdf:Property rdf:about="http://purl.org/dc/elements/1.1/creator">

<rdfs:domain rdf:resource="#小説"/>

<rdfs:range rdf:resource="#作家"/>

</rdf:Property>

<mr3:作家 rdf:ID="夏目漱石"/>

<mr3:小説 rdf:ID="こころ">

<dc:creator rdf:resource="#夏目漱石"/>

</mr3:小説>

</rdf:RDF>

RDFS

RDFS(スキーマ)

上田 好き たま

オス性別

上田リソース,たまリソースは,どのようなカテゴリに属するのか?→ 上田リソースは,人間クラスに属する→ たまリソースは,猫クラスに属する クラスの定義方法は? リソースがクラスに属することを表明方法は?

好き,性別,色などのプロパティ(述語)は,どのように定義するのか?

プロパティやリソースのカテゴリを定義するための基本的なメカニズムを提供

RDFS:語彙(タグ)に関するメタ知識

• RDFのモデル・構文に基づいて,RDFSが提供する以下のリソース及びプロパティを用いて,プロパティ定義,クラス定義,クラスのインスタンスの定義を行う– rdf:は,http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#の接頭辞を示す– rdfs:は,http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#の接頭辞を示す

• RDFSの4基本クラス– rdfs:Resource: すべてのものはリソース– rdfs:Class: クラス=基本的なものごとのカテゴリ– rdf:Property: プロパティ=物事の性質、関係– rdfs:Literal: 文字列などのリテラル

• RDFSの7基本プロパティ– あるクラスのインスタンスであることを示す:rdf:type

– クラス,プロパティの派生関係を示す:rdfs:subClassOf,rdfs:subPropertyOf

– プロパティの限量定義: rdfs:range, rdfs:domain

– 人間に理解できる情報: rdfs:label, rdfs:comment

RDFSクラスの作り方

RDFSもRDFモデル(SPO)的に考えて作成する.

① rdf:typeプロパティの値をrdfs:Classとしてクラスを作る(クラスはrdfs:Classのインスタンスとする)

②簡略法<rdfs:Class …></rdfs:Class>

<rdf:Description rdf:ID=“動物">

<rdf:type rdf:resource="http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema #Class"/>

or <rdf:type rdf:resoucre=“&rdfs;Class”/>

<rdfs:subClassOf rdf:resource=“#生物"/>

</rdf:Description>

<rdfs:Class rdf:ID=“犬">

<rdfs:subClassOf rdf:resource=“#動物"/>

</rdfs:Class>

生物

動物

is-a

is-a

RDF/XMLの省略記述

• RDFのXML構文では,rdf:typeでタイプを指定したノード(型付きノード)は,rdf:Description要素をタイプ名で置き換えることができる

<rdf:Description rdf:ID="Symphony">

<rdf:type rdf:resource=" http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#Class"/>

<rdfs:subClassOf rdf:resource="#Music"/>

</rdf:Description>

<rdfs:Class rdf:ID="Symphony">

<rdfs:subClassOf rdf:resource="#Music"/>

</rdfs:Class>

EX:Personクラスを作ろう

<rdf:Description rdf:ID=“Person”>

<rdf:type rdf:resource=“&rdfs;Class”/>

<rdfs:subClassof rdf:resource=“rdfs;Resource”/>

<rdfs:Class ID=“Person”>

<rdfs:subClassof rdf:resource=“rdfs;Resource”/>

</rdfs:Class>

RDFSプロパティ定義

• プロパティはクラスに従属せずグローバル

– OOP言語のクラスにおけるプロパティ定義と異なる概念

• プロパティの継承、適用範囲の定義

– 上位プロパティを継承するrdfs:subPropertyOf

– 定義域(主語の範囲)を定義するrdfs:domain

– 値域(目的語の範囲)を定義するrdfs:range

<rdf:Property rdf:ID=“好き">

<rdfs:subPropertyOf rdf:resource=“..."/>

<rdfs:domain rdf:resource=“#人間"/>

<rdfs:range rdf:resource=“#猫"/>

</rdf:Property>

RDFSインスタンス定義

• rdf:typeによる型指定

– 定義したクラスのインスタンスであることをrdf:typeによって示す

<rdf:RDF

xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"

xmlns:rdfs="http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#" >

<rdf:Description rdf:about="#たま">

<rdf:type rdf:resource="#猫"/>

</rdf:Description>

<rdf:Description rdf:about="#上田">

<rdf:type rdf:resource="#人間"/>

<好き rdf:resource="#たま"/>

</rdf:Description>

</rdf:RDF>

上田好き

rdf:type

「上田」というリソースのカテゴリが人間,「たま」というリソースのカテゴリが猫であることをあらわしている

たま

人間 猫

rdf:type

プロパティのdomainとrange は?

rdf:type はrdf:Property の一種であり,rdfs:domainはresourceであり,rdfs:rangeはclassである.

rdfs:subClassOf,rdfs:subPropertyOf

rdfs:label, rdfs:commentも同様に考えよ.

RDF/RDFS

WilliamCharles

subject

(Resource)predicate

(Property)object(Literal)

hasFather

statement

Model

Syntax

<rdf:Description about=“William”>

<hasFather>Charles<hasFather/>

<rdf:type resource=“Person”/>

</rdf:Description>

Resource

Property

Literal

Personrdf:type

object(Resource)

<rdf:Class rdf:about=“Person”>

<rdfs:subClassOf resource=“&rdfs;Resource”/>

</rdf:Class>

<rdf:Property rdf:about=“hasFather”>

</rdf:Property>

Syntax

Model

Person

hasFather

rdfs:Class

rdf:Property

rdf:type

rdf:typerdfs:Resource

rdfs:subClassOf

(Class)

(Property)

RDF RDFS

W3Cから提供されているRDFツール IsaViz

<rdf:RDF xmlns:rdfs=“…rdf-schema#">

<rdfs:Class rdf:about="http://purl.org/rss/1.0..."

rdfs:label=“…“></rdfs:Class>

<rdf:Property rdf:about="http://purl.org/rss/1.0..."

rdfs:label=“…“></rdf:Property>

</rdf:RDF>

<rdf:RDF xmlns:rdfs=“…rdf-syntax-ns”>

<image rdf:about="http://...">

<title>…</title>

<link>http://…</link>

</image>…

</rdf:RDF>

RDFS/XML

RDF/XML

RDF + RDFS

www.yamaguti.comp.ae.keio.ac.jp

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RDFグラフィカルエディター MR3