如何使用SPARQL查询SUMO本体

Question

我正在使用SUMO本体,我想用SPARQL查询.SUMO中的典型条目,例如城市,如下所示:

<owl:Thing rdf:ID="MadridSpain">
 <rdfs:isDefinedBy rdf:resource="http://www.ontologyportal.org/SUMO.owl"/>
 <rdf:type rdf:resource="#City"/>
 <owl:comment xml:lang="en">The City of Madrid in Spain.</owl:comment>
 <geographicSubregion rdf:resource="#Spain" />
 <externalImage rdf:datatype="xsd:anyURI">[...]</externalImage>
 <rdfs:label xml:lang="en">madrid spain</rdfs:label>
</owl:Thing>

如果我想从本体中获取所有城市,我使用此示例查询(可以正常工作):

String prefix = "PREFIX rdfs: <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#> "
              + "PREFIX rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#>";
String rdq = prefix + "SELECT ?N ?O WHERE {?N rdf:type <http://www.ontologyportal.or/SUMO.owl#City>}";

当我想过滤结果时,我的问题开始了.假设我只想要所有属于西班牙地理区域的城市.首先,我试图通过分析Java和Jena中的所有结果来解决这个问题,这需要花费大量的时间(每个结果5-10秒,总共10000个结果).

Query myQuery = QueryFactory.create(rdq);
QueryExecution qexec = QueryExecutionFactory.create(myQuery, owlModel);
try {
 ResultSet results = qexec.execSelect();
 for (; results.hasNext();) {
  QuerySolution sol = results.nextSolution();
  Resource res = sol.getResource("N");
  StmtIterator it = res.listProperties();

  while(it.hasNext()){
   Statement state = it.next();
   //Doing some filtering
   System.out.println("predicate: " + state.getPredicate().toString());
   System.out.println("subject: " + state.getSubject().toString());
   System.out.println("object: " + state.getObject().toString());
  }
 }
}catch (Exception e) {
 e.printStackTrace();
 System.err.println("Query Error " + e.getMessage());
}

当然这不是真正有效,并且必须使用正确的查询以更简单的方式存在.但目前我仍然坚持定义这样的查询.我尝试了以下的,但没有一个有效.

SELECT ?N ?O WHERE { ?N rdf:type <http://www.ontologyportal.org/SUMO.owl#City> . 
 { SELECT ?N WHERE { (rdf:type ?b rdf:statement) .
 (rdf:Predicate ?b <http://www.ontologyportal.org/SUMO.owl#geographicSubregion>) .
 (rdf:Object ?b <http://www.ontologyportal.org/SUMO.owl#Spain>) } } }

SELECT ?N ?O WHERE { (rdf:statement ?b) .
 (rdf:Predicate ?b <http://www.ontologyportal.org/SUMO.owl#geographicSubregion>) . 
 (rdf:Object ?b <http://www.ontologyportal.org/SUMO.owl#Spain>) . }";

有人知道如何创建一个获取一个国家内所有城市的查询吗？

Answer 1

我把你提交的RDF做成了一个我可以查询的最小RDF文件:

<rdf:RDF xmlns="http://www.ontologyportal.org/SUMO.owl#"
         xml:base="http://www.ontologyportal.org/SUMO.owl"
         xmlns:rdfs="http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#"
         xmlns:owl="http://www.w3.org/2002/07/owl#"
         xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#">
  <owl:Thing rdf:ID="MadridSpain">
    <rdfs:isDefinedBy rdf:resource="http://www.ontologyportal.org/SUMO.owl"/>
    <rdf:type rdf:resource="#City"/>
    <owl:comment xml:lang="en">The City of Madrid in Spain.</owl:comment>
    <geographicSubregion rdf:resource="#Spain" />
    <externalImage rdf:datatype="xsd:anyURI">[...]</externalImage>
    <rdfs:label xml:lang="en">madrid spain</rdfs:label>
  </owl:Thing>
</rdf:RDF>

SPARQL是一种用于匹配RDF图中数据的查询语言.RDF图中的边是三元组,形式主语谓词对象的简单语句.你匹配一个三联.

?N rdf:type <http://www.ontologyportal.org/SUMO.owl#City>

如果你定义了前缀sumo:,你的查询就会更容易编写,所以我们最终得到(也重命名?N为?city):

prefix sumo: <http://www.ontologyportal.org/SUMO.owl#>
select ?city where { 
  ?city rdf:type sumo:City .
}

正如您所见,这会选择所有城市.现在你只需要匹配一个额外的三元组,所以我们只需将它添加到查询中:

prefix rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#>
prefix sumo: <http://www.ontologyportal.org/SUMO.owl#>
select ?city where { 
  ?city rdf:type sumo:City .
  ?city sumo:geographicSubregion sumo:Spain .
}

为了使这看起来更好,可以应用两个缩写.首先,在SPARQL中,rdf:type可以写成a,因为它很常见(然后我们也不需要定义前缀).其次,如果您有多个具有相同主题的三元组,则可以列出以分号分隔的谓词对象部分.我们结束了

prefix sumo: <http://www.ontologyportal.org/SUMO.owl#>
select ?city where { 
  ?city a sumo:City ;
        sumo:geographicSubregion sumo:Spain .
}

当我使用Jena的命令行工具对上面的RDF运行时,我得到以下结果:

$ arq --data sumo.rdf --query query.sparql
--------------------
| city             |
====================
| sumo:MadridSpain |
--------------------

为什么其他查询不起作用

你在这样的事情中试图做什么

(rdf:type ?b rdf:statement) .
(rdf:Predicate ?b <http://www.ontologyportal.org/SUMO.owl#geographicSubregion>) .
(rdf:Object ?b <http://www.ontologyportal.org/SUMO.owl#Spain>)

正在使用RDF物化词汇表.首先,语法需要

?b a rdf:Statement ;
   rdf:subject ?city ;
   rdf:predicate sumo:geographicSubregion ;
   rdf:object sumo:Spain .

为了匹配您需要回答查询的表格的三元组.但是,此查询要求指定表单的图形中有四个三元组,而这些三元组不在模型中.仅仅因为图中的三元组并不意味着它的具体化版本.(毕竟,因为所有用于实现第一个三元组的三元组也必须被实现,然后那些将会,等等.)SPARQL只允许您查询实际存在于数据中的三元组.