RDF中度量本体的单位有多实际？

Question

我正在创建一个收集的材料在RDF。我遇到了两种处理计量单位的方法：

1. 通过将描述性名称链接到RDF属性：

     prop:density prop:hasUnits "kg/m3". 

     <x:MyBrick> a x:Material;
     prop:density "1676".`

1. 使用现有的本体库(如度量单位本体论 )。分配单元要复杂得多，因为它涉及创建多个对象。如下所示，我如何将相同的密度分配给一种材料：

 <x:MyBrick> a x:Material;
om:hasPhenomenon <x:density_MyBrick>.

 <x:density_MyBrick> a om:Density;
  om:hasValue <x:1676_kilogramspercubicmetre>.

<x:1676_kilogramspercubicmetre> a om:Measure;
  om:hasNumericalValue 1.676E3;
  om:hasUnit om:kilogramPerCubicmetre .

我已经回顾了使用UOM本体的不同用例，但主要关注的是它们能做什么，而不是它们是如何做到的，以及它是否实用。例如，如果您只想返回指定的材料属性的所有值，那么使用单元本体会使查询变得更加复杂。还有一些本体没有涵盖的属性，如表面粗糙度，并且不清楚如何扩展它们。

我更喜欢第一种方法。它更加干净、灵活，并为用户提供了一些有用的信息，而这些信息本来在一个典型的数据库中是无法获得的。我会尝试在应用程序端处理单元转换，所以我的首要任务是以查询友好的方式存储信息。我担心的是，通过采用这种方法，我将进一步限制功能。选择一种方法比另一种方法有什么主要的优缺点吗？

Answer 1

问题中提到的问题是RDF社区中的一个已知问题，并已在同行评审的论文中讨论过。

关于问题中提到的第二种方法，人们可能认为使用中间对象编写是完全不自然的。然而，描述事物度量的本体论可能是考虑到几个方面而写的。例如，当某物在特定时刻膨胀时，可能需要中间对象来指定这些度量的时间。当然，在某些情况下，这些额外的描述是不必要的。

第一种方法的问题是它完全将prop:density限制为一个单元。如果你有一个密度在一个不同的单位，你将不得不执行转换。

我认为，在您的上下文中，一个简单的解决方案是引入特定的数据类型。

@prefix x:  <http://example.com/data> .
@prefix o:   <http://example.com/ontology> .

x:MyBrick a x:Material;
     o:density "1676"^^o:kg-m3.

在使用IRI http://example.com/ontology的本体中，您可以进一步描述资源o:kg-m3。例如，您可以说它是一种数据类型，将密度按公斤/米立方体计算，如下所示：

@prefix o:   <http://example.com/ontology> .
@prefix rdfs: <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#> .

o:kg-m3 a rdfs:Datatype;
        rdfs:label "Kilogram per metric cube datatype (kg/)";
        rdfs:comment "A datatype to type densities measured in kilogram per meter cube" .

o:kg-l a rdfs:Datatype;
        rdfs:label "Kilogram per liter datatype";
        rdfs:comment "A datatype to type densities measured in kilogram per liter cube" .

正如您在上面看到的，已经定义了一个额外的数据类型o:kg-l。现在，使用相同的属性，您可以指定以不同单位测量的密度。例如：

@prefix x:  <http://example.com/data> .
@prefix o:   <http://example.com/ontology> .

    x:MyBrick1 a x:Material;
         o:density "1676"^^o:kg-m3.

    x:MyBrick2 a x:Material;
         o:density "200"^^o:kg-l.

    x:MyBrick3 a x:Material;
         o:density "200a"^^o:kg-m3.

正如您在上面看到的，已经定义了三个x:Material实例及其各自的o:density。查看上面的三元组，您将注意到在最后一个三元组中，o:density的值是200a。您会同意，值不是一个格式良好的密度值。另外，您可能想知道哪些对象( x:MyBrick1或x:MyBrick2 )的密度更高。一个符合的RDF三元组将无法重新确认最后一个三元组中的值不是格式良好的。同样，符合标准的SPARQL引擎将无法对o:density值执行代数操作。不过，您可以定制RDF或SPARQL引擎的实现，以满足这些需求。本文1描述了如何实现这一目标。

1. Lefran ois，Maxime和Antoine Zimmermann。“支持RDF和SPARQL中的任意自定义数据类型。”欧洲语义网络会议。查姆，斯普林格，2016年。(https://www.emse.fr/~zimmermann/Papers/eswc2016.pdf)