摘   要： 資源描述框架RDF是處理元數(shù)據(jù)的基礎,，它提供了Web上應用程序間機器能理解的信息的互操作性能；語義網(wǎng)絡語言SNetL是語義網(wǎng)絡的形式化描述語言,。本文提出了從RDF知識表示到SNetL語言轉換的思想與算法,。
關鍵詞： 資源描述框架  語義網(wǎng)絡語言  知識表示  轉換算法

1  語義網(wǎng)絡和SNetL概述
　　語義網(wǎng)絡（Semantic Network）作為一種知識表示的工具是由奎林（J.R.Quilian）在1968年的博士論文中提出的。語義網(wǎng)絡是通過概念及其語義關系來表達知識的一種網(wǎng)絡圖,。從圖論的觀點看,，它可以看作是三元組集合，是一個“帶標識的有向圖”,。其中,，有向圖的節(jié)點表示各種事物、概念,、情況,、屬性、動作,、狀態(tài)等,；弧表示各種語義聯(lián)系，指明它所連接的節(jié)點間的某種語義關系,。節(jié)點和弧都必須帶有標識,，以便區(qū)分各種不同對象及對象間各種不同的語義聯(lián)系。每個節(jié)點可以帶有若干屬性,。另外,，節(jié)點還可以是一個語義子網(wǎng)絡，形成一個多層次的嵌套結構,。
　　SNetL(Semantic Network Language)是語義網(wǎng)絡的形式化描述語言,。SNetL的功能主要包括：以三元組的形式構造關系表達式；用標號關系式實現(xiàn)分塊思想；關系和節(jié)點一樣處理,，以便建立關系之間的關系,；便于描述自然語言所表達的語義；具有較強的提問能力和推理解答能力等,。
　　SNetL語言的核心是用三元組的形式描述知識,，一般表示為：(nodel_1，relation_name,，,node_2),。其中node_1和node_2分別表示弧所連接的兩個節(jié)點；relation_name表示網(wǎng)絡中的弧,，用于描述節(jié)點之間的語義,。在SNetL中，用標號可以對節(jié)點和關系進一步說明,，其作用相當于自然語言中的定語和狀語,。
　　下面給出經(jīng)過擴展的SNetL+ 語言形式化描述的總體語法框架。
<語義網(wǎng)絡程序>∷=snet <程序名>,；
        <SNETL語句序列>
        end_of_snet,；
<SNETL語句序列>∷=<SNETL語句>{;<SNETL語句>}
<SNETL語句>∷=<主關系式>{;<標號關系式>}|<多數(shù)蘊涵關
系式>|<例外蘊涵關系式>|<依賴時間蘊涵關系式>
<主關系式>∷=<無標號關系式>
<標號關系式>∷=<標號>：<無標號關系式>
<無標號關系式>∷=<一般關系式>|<關系修飾關系式>|<量詞
                   關系式>|<節(jié)點修飾關系式>|<蘊涵關系式>|<或
                   關系式>|<與關系式>|<否定關系式>|<one_of關
                   系式>|<subset關系式> |<subclass關系式>|
                   <part_of關系式>|<be關系式>|<關系類型句>|
                   <關系性質關系式>|<多數(shù)蘊涵關系式>|<例外蘊
                   涵關系式>|<依賴時間蘊涵關系式>
2  RDF到SNetL的轉換思想與算法描述
　　RDF是處理元數(shù)據(jù)的基礎，它提供了Web上應用程序間機器能理解的信息的互操作性,。在語義Web中,，本體描述語言很多，如RDF,、DAML+OIL和OWL等,。在知識推理過程中，一般都將其描述的知識轉換為RDF三元組,，以便實現(xiàn)信息的互操作,。本文介紹RDF與SNetL的轉換思想與算法描述。
2.1 RDF關鍵字與SNetL關系式的對應關系
　　RDF關鍵字與SNetL關系式的對應關系如表1所示,。

2.2 帶有標號的關系式轉換
　　RDF到SNetL的轉換中,，主要考慮在轉換中帶有標號的情況：屬性約束、復雜類,、規(guī)則表示等,。
　　(1)屬性約束
　　OWL中屬性約束有六種情況：owl：cardinality、owl：minCardinality,、owl：maxCardinality,、owl：someValuesFrom、owl：allValuesFrom,、owl：hasValue,。另外,，在OWL知識表示中，有“匿名類”的概念,，因此在轉換過程中,，要進行標號的處理。
　　圖1是對“病毒文件是類,，它是Software的子類,，它的屬性fileSize最大不超過1 024KB”的描述( _：x為匿名類)。

　　上述OWL屬性約束的轉換過程中,，定義了匿名類_：x,，它是定義類的超(父)類。在將RDF三元組轉換到SNetL的過程中應該注意：①約束范圍,，也就是匿名類的作用范圍,。在OWL到RDF的轉換過程中，加入了“ontoKsys：Begin”(開始)和“ontoKsys：End”(結束)兩個關鍵字來識別約束的開始與結束,，開始與結束之間是匿名類或臨時變量的有效范圍,。②匿名類可以用SNetL語言中的<變量>來代替。③owl：Restriction,、ontoKsys：Begin和ontoKsys：End等指示約束范圍的關鍵字不需要進行轉換,。上述描述轉換如下：
　　(病毒文件，TYPE,，類)；
　　(病毒文件,，subclass,，Software)；
　　(病毒文件,，subclass,，x：L1)；&&將匿名類名用SNetL的變量x代替,，并加標號修飾
　　L1：(x,，對于屬性，fileSize：L2),；&&將owl：onProperty轉換為“對于屬性”
　　L2：(fileSize,，是屬性，x),；
　　(fileSize,，最大基數(shù)，y：L3:L4),；
　　L3：(y,，be，非負整數(shù))；
　　L4：(y,，number,，1024)；
　　owl：cardinality,、owl：minCardinality,、owl：maxCardinality轉換為SNetL的方法是相同的。圖2是對owl：someValuesFrom,、owl：allValuesFrom,、owl：hasValue到SNetL的轉換描述。

　　(2)復雜類
　　OWL中復雜類包括：owl：oneOf(枚舉),、owl：intersectionOf(交集),、owl：unionOf(并集)、owl：complementOf（補集）,、owl：disjointWith(不相交集),、owl：equivalentClass(等價類)。由于在復雜類的轉換中涉及到RDF：List及參照對象,，因此需要加入標號進行修飾,。
　　圖3描述了“圖形圖像處理”軟件是“圖形處理軟件”和“圖像處理軟件”的并集。

　　其他的復雜類與owl：unionOf有相似之處,，因篇幅有限,，這里就不作介紹。
　　(3)IF-THEN規(guī)則表示
　　在OWL擴展中,，規(guī)則表示涉及到蘊涵關系式,、與關系式、或關系式和非關系式等,，在轉換過程中也要考慮標號的轉換問題,。
　　如果要描述：“如果A是B的子類，B是C的子類,，則A是C的子類”,，則RDF三元組可表示為：
　　(子類傳遞性，TYPE,，IF-THEN規(guī)則)
　　(子類傳遞性,，規(guī)則名稱，subClass Transitive Relation)
　　轉換如下：
　　(L1,，imply,，L2)   &&L1表示規(guī)則的前件，L2表示規(guī)則的后件
　　L1：(L3,，and,，L4)  &&owlplus:AND映射為SNetL的and,，
        　　　　　　　　　　                           表示L3和L4成立，則L1成立
　　L3：(A,，subclass,，B) &&owlplus:predication的謂詞sub
        　　　　　　　　　　                             ClassOf轉換為SNetL的subclass
　　L4：(B，subclass,，C)
　　L2：(A,，subclass，C)  &&A,、B,、C是概念集的元素，在轉換
        　　　　　　　　　　                              過程中要作初始化
2.3 RDF到SNetL的主要關鍵字轉換表
　　RDF到SNetL的主要關鍵字轉換表如表2所示,。
 

2.4 RDF到SNetL轉換算法的描述
　　算法TORTS(Transfer of RDF to SNetL RDF到SNetL的轉換算法)：
功能描述：算法將RDF三元組表示的知識庫轉換為SNetL表示,。
輸入：RDF三元組表示的知識庫(rdf_knowledge_triple)。
輸出：SNetL表示的知識庫,。
　　算法簡單描述：
　　TORTS1[初始化]對RDF表示的知識進行一致性檢查,；
        　    基于本體，建立RDF到SNetL的關鍵字轉換表,；
            　p1←rdf_knowledge_triple
　　TORTS2[p1等于NULL?] 若p1等于NULL,，則算法結束；
　　TORTS3[分類轉換處理]判斷是否可以直接進行三元組轉換或者要進行標號處理,。如果是,，屬性約束、規(guī)則表示,、復雜類等轉到TORTS4,；否則，轉到TORTS5 TORTS4[帶有標號的關系式處理]讀入RDF到SNetL的
　　關鍵字轉換表,；
　　下面對在屬性約束,、規(guī)則表示,、復雜類等的表示范圍內(nèi)調用相應的轉換規(guī)則進行處理,。
　　(1)屬性約束：約束開始即進行標號處理，并分類,，對owl：cardinality,、owl：minCardinality、owl：maxCardinality,、owl：some-ValuesFrom,、owl：allValuesFrom、owl：hasValues進行處理,。
　　(2)復雜類：復雜類定義開始進行標號處理,，主要考慮RDF列表類(RDF：LIST)的轉換,，并分類，對owl：oneOf（枚舉）,、owl：intersectionOf（交集）,、owl：unionOf（并集）、owl：complementOf（補集）,、owl：disjointWith（不相交集）,、owl：equivalentClass（等價類）進行處理。
　　(3)規(guī)則表示：規(guī)則的前提定義owlplus：Rule-Premise開始時進行標號處理,，(前提 結論)轉換到SNetL表示為：(L1,，imply，L2),，L1表示規(guī)則的前提,，L2表示規(guī)則的結論；搜索RDF的謂詞到SNetL的轉換,；對規(guī)則中的與,、或、非關系式進行處理,。
　　(4)其他標號的處理
　　TORTS5[直接轉換處理]讀入RDF到SNetL的關鍵字轉換表,；
　　搜索在RDF的主體、謂詞,、對象中是否與SNetL有對應的轉換關系,，并將RDF的<主體，謂詞,，對象>直接轉換為<事實節(jié)點,關系,事實節(jié)點>,。
　　TORTS6[知識指針移動]p1←next(p1)轉到TORTS2。
3  結束語
　　本文提出了RDF到SNetL知識表示的轉換思想與算法,?；谡Z義網(wǎng)絡的SNetL表示的知識在推理技術上已逐漸成熟，因此,，可以借助于SNetL的技術進行語義Web的知識推理,。另外，語義Web與語義網(wǎng)絡的關聯(lián)研究也將促進這兩個領域的共同發(fā)展,。
參考文獻
1   王永慶.人工智能原理與方法.西安：西安交通大學出版社,，  2001
2   夏幼明.擴展的SNETL語言語法描述.云南省重點項目鑒定材料文集，2003
3   徐天任,，夏幼明,，甘健侯.用語義網(wǎng)絡語言描述知識的表示.  云南師范大學學報，2003,；(5)
4   W3C Recommendation.Resource Description Framework   (RDF)：Concepts and Abstract Syntax.http：//www.w3.org/TR/2004/REC-rdf-concepts-20040210/.2004,，2
5   W3C Recommendation.RDF/XML Syntax Specification(Revised).http：//www.w3.org/TR/2004/REC-rdf-syntax-grammar-20040210/.2004,，2
6   W3C Recommendation.OWL Web Ontology Language Semantics and Abstract Syntax.http：//www.w3.org/TR/2004/REC-owl-semantics-20040210/.2004，2
7   W3C Recommendation.OWL Web Ontology Language  Guide.http：//www.w3.org/TR/2004/REC-owl-guide-20040210/.2004,，2