Общая схема описания ресурсов RDF

Для описания предметной области ресурсов предложен стандарт RDF (Resource Description Framework), принятый в 1999 году консорциумом W3C и поддержанный многими ведущими производителями ПО, и поставщиками контента. Начальное назначение RDF было в описании XML-ресурсов с разных точек зрения. RDF представляет собой модель описания метаданных. Этот язык использует XML-синтаксис.

В то время, как модель данных XML является графом с обозначенными вершинами и не обозначенными дугами (т.е. без связей), модель данных RDF является графом с обозначенными как вершинами, так и дугами, который разрешает определять связи между сущностями.

Модель Resource Description Framework имеет своей целью стандартизировать определение и использование метаданных, которые описывают ресурсы Web. Однако, RDF также хорошо подходит и для представления данных.

Стандарт RDF (Resource Description Framework) включает две основные части – собственно способ описания ресурсов, а также способ задачи схем, по которым ресурс описывается.

Первая часть RDF определяет простую модель для описания объекта, который рассматривается в качестве ресурса, как связей между ресурсами в терминах поименованных свойств и значений.

Вторая (RDF Schema – RDFS) служит для задачи описания семантики свойств в RDF (описания структуры предметной области) и аналогична диаграмме классов в UML. RDF-схема разработана как простая модель типизации данных для RDF. Используя схему RDF, мы можем создавать свойства и классы, а также производить создание диапазонов и областей для свойств.

На RDF можно описывать как структуру ресурса, так и связанную с ним предметную область.

В RDF-спецификации объявляется некоторое множество ресурсов, для каждого из которых определяются пары "свойство-значение". Информационные ресурсы в RDF – это ресурсы Web, идентифицируемые уникальным образом с помощью их URI.

RDF описывает ресурсы в виде ориентированного размеченного графа – каждый ресурс может иметь свойства, которые в свою очередь также могут быть ресурсами или их коллекциями.

Базовый строительный блок в RDF – это тройка «объект – атрибут – значение», который часто записывают в виде A(O,V), т.е. «объект O имеет атрибут A со значением V». Такую связь можно также представить как ребро с меткой A, которое объединяет два узла, O и V: [O] – A –> [V]. Такая нотация довольно полезна, поскольку RDF разрешает менять местами объекты и значения. Таким образом, каждый объект может играть роль значения, которое в графическом представлении отвечает цепочке из двух ребер с метками.

Значения атрибутов задаются литерально либо могут быть другими ресурсами, которые представляются, в свою очередь, их свойствами. Таким образом, свойства могут определять и связи между ресурсами.

Кроме всего вышеупомянутого, RDF допускает форму представления, в которой любое выражение RDF в тройке может быть объектом или значением, т.е. графы могут быть как вложенными, так и линейными. В Web это разрешает, например, выражать сомнение или согласие с выражениями, созданными другими людьми.

Главная цель RDF – предложить базовую модель данных «объект – атрибут – значение» для метаданных. Кроме этой семантики, которая описана в стандарте лишь неформально, RDF не содержит каких-либо четких правил, ориентированных на моделирование данных. Также, как XML Schema используется для определения словаря, RDF Schema разрешает разработчикам определять конкретный словарь для данных RDF (такой, как authorOf) и указывать виды объектов, к которым могут применяться эти атрибуты. Другими словами, механизм RDF Schema предоставляет базовую систему типов для моделей RDF.

Таким образом, RDF предоставляет возможность формулировать утверждения в виде, пригодном для обработки компьютером и это является основой Semantic Web.

Все термины для схемы RDF начинаются с "http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#". Три наиболее важных понятия, которые дает нам RDF и схема RDF – это "Ресурс" (rdfs:Resource), "Класс" (rdfs:Class) и "Свойство" (rdfs:Property). Эти понятия являются "классами" в том смысле, что данным классам могут принадлежать термины. Например, все термины являются типами ресурса. В схеме RDF имеется также несколько других свойств, которыми мы могли бы воспользоваться: rdfs:subClassOf и rdfs:subPropertyOf, с помощью которых можно указать, что один класс или свойство является подклассом или подсвойством другого. По сути, RDF-схема должна определять онтологию предметной области. Онтологии получили в последние годы широкое распространение в решении проблем представления знаний и инженерии знаний, семантической интеграции информационных ресурсов, информационного поиска и т.д.

Как уже было указано, RDF Schema определяется в терминах базовой информационной модели RDF – структуры графа, который описывает ресурсы и свойства. Все словари RDF используют некоторую базовую структуру: они описывают классы ресурсов и типы связей между ресурсами. Эта общность разрешает использовать разнородные словари, созданные для машинной обработки, и отвечает требованиям по созданию метаданных, в которых утверждения могут быть получены из множества разнородных децентрализованных словарей, созданных различными сообществами по разным принципам и разными методами.

Описание с помощью RDF не ограничивается только описанием документов Интернет. Этот стандарт довольно универсальный и гибкий для того, чтобы описывать большинство типов структурированных данных. Например, в RDF естественно выражаются диаграммы сущность-связь, которые широко применяемы для проектирования баз данных. Описание семантики ресурса на RDF может быть как «внешним», когда описывается ресурс в целом, так и «внутренним», когда описывается внутренняя структура ресурса – будь то база данных, XML-документ, или целый сайт.

Важной особенностью стандарта RDF, как и лежащего в его основе XML, является расширяемость.

На RDF можно задать структуру описания источника, используя и расширяя встроенные понятия RDF-схем, такие как классы, свойства, типы, коллекции. Модель схемы RDF включает наследование; наследоваться могут как классы, так и свойства.

Кроме описания структуры, RDF разрешает оперировать утверждениями. Выражение «ресурс R1 как свойство P имеет ресурс R2» можно проинтерпретировать и как предикат P(R1, R2), а потом использовать это утверждение как объект других утверждений. Такая интерпретация разрешает описывать с помощью RDF концептуальную информацию.

Таким образом, RDF целиком подходит на роль универсального языка описания семантики ресурсов и взаимосвязей между ними.

К средствам для описания содержания и связи между термами наряду со схемами относятся и онтологии.