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
黒
オス性別
色
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[email protected]」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
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
黒
オス性別
色
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
犬
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
MMM project をクリック
RDFグラフィカルエディター MR3
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