如何使用SPARQL查询SUMO本体

Question

我使用的是相扑本体，我想用SPARQL查询它。相扑中的一个典型条目，例如，对于一个城市来说，看起来如下：

<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，我使用这个示例查询(运行良好)：

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，我的问题就开始了。假设我只想要西班牙geographicSubregion的所有城市。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(每个结果需要5-10秒，总共需要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，这并不是真正有效的，而且通过使用正确的查询，它必须存在一种更简单的方法。但目前，我仍然无法定义这样的查询。我试过以下几种，但都不起作用。

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查询来获取一个国家内的所有城市吗？

Answer 1

我使用您提供的RDF来创建一个最小的RDF文件，我可以对该文件进行查询：

<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，是表单主谓对象的简单语句。你是和一个三重匹配的。

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

如果您为sumo:定义了前缀，您的查询就会更容易编写，因此我们最终获得了(也将?N重命名为?city)：

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

选择所有的城市，正如你所见。现在只需要匹配一个额外的三重，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，可以使用两个缩写。首先，在SPARQL中，rdf:type可以编写为a，因为它非常常见(然后我们也不需要定义前缀)。其次，当同一个主题有多个三元组时，可以列出由分号分隔的谓词对象部分。我们最后

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运行这个程序时，我得到了以下结果：

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

为什么其他查询不起作用

你在这种事情上想做的事

(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 .

以匹配回答查询所需的窗体的一个具体化的三重。但是，此查询要求指定表单的图形中有四个三元组，而模型中没有这些三元组。仅仅因为三元组在图中并不意味着它的具体化版本。(毕竟，因为用于还原第一个三元组的所有三元组也必须被具体化，然后这些三元组也会被具体化，等等)。SPARQL只允许查询数据中的三元组。