摘   要： 資源描述框架RDF是處理元數(shù)據(jù)的基礎(chǔ),，它提供了Web上應(yīng)用程序間機(jī)器能理解的信息的互操作性能；語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)言SNetL是語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的形式化描述語(yǔ)言,。本文提出了從RDF知識(shí)表示到SNetL語(yǔ)言轉(zhuǎn)換的思想與算法,。
關(guān)鍵詞： 資源描述框架  語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)言  知識(shí)表示  轉(zhuǎn)換算法

1  語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)和SNetL概述
　　語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)（Semantic Network）作為一種知識(shí)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(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)是通過(guò)概念及其語(yǔ)義關(guān)系來(lái)表達(dá)知識(shí)的一種網(wǎng)絡(luò)圖,。從圖論的觀點(diǎn)看,，它可以看作是三元組集合，是一個(gè)“帶標(biāo)識(shí)的有向圖”,。其中,，有向圖的節(jié)點(diǎn)表示各種事物、概念,、情況,、屬性、動(dòng)作,、狀態(tài)等,；弧表示各種語(yǔ)義聯(lián)系，指明它所連接的節(jié)點(diǎn)間的某種語(yǔ)義關(guān)系,。節(jié)點(diǎn)和弧都必須帶有標(biāo)識(shí),，以便區(qū)分各種不同對(duì)象及對(duì)象間各種不同的語(yǔ)義聯(lián)系。每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以帶有若干屬性,。另外,，節(jié)點(diǎn)還可以是一個(gè)語(yǔ)義子網(wǎng)絡(luò)，形成一個(gè)多層次的嵌套結(jié)構(gòu),。
　　SNetL(Semantic Network Language)是語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的形式化描述語(yǔ)言,。SNetL的功能主要包括：以三元組的形式構(gòu)造關(guān)系表達(dá)式；用標(biāo)號(hào)關(guān)系式實(shí)現(xiàn)分塊思想,；關(guān)系和節(jié)點(diǎn)一樣處理,，以便建立關(guān)系之間的關(guān)系；便于描述自然語(yǔ)言所表達(dá)的語(yǔ)義,；具有較強(qiáng)的提問(wèn)能力和推理解答能力等,。
　　SNetL語(yǔ)言的核心是用三元組的形式描述知識(shí)，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(gè)節(jié)點(diǎn),；relation_name表示網(wǎng)絡(luò)中的弧,，用于描述節(jié)點(diǎn)之間的語(yǔ)義。在SNetL中，用標(biāo)號(hào)可以對(duì)節(jié)點(diǎn)和關(guān)系進(jìn)一步說(shuō)明,，其作用相當(dāng)于自然語(yǔ)言中的定語(yǔ)和狀語(yǔ),。
　　下面給出經(jīng)過(guò)擴(kuò)展的SNetL+ 語(yǔ)言形式化描述的總體語(yǔ)法框架。
<語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)程序>∷=snet <程序名>,；
        <SNETL語(yǔ)句序列>
        end_of_snet,；
<SNETL語(yǔ)句序列>∷=<SNETL語(yǔ)句>{;<SNETL語(yǔ)句>}
<SNETL語(yǔ)句>∷=<主關(guān)系式>{;<標(biāo)號(hào)關(guān)系式>}|<多數(shù)蘊(yùn)涵關(guān)
系式>|<例外蘊(yùn)涵關(guān)系式>|<依賴時(shí)間蘊(yùn)涵關(guān)系式>
<主關(guān)系式>∷=<無(wú)標(biāo)號(hào)關(guān)系式>
<標(biāo)號(hào)關(guān)系式>∷=<標(biāo)號(hào)>：<無(wú)標(biāo)號(hào)關(guān)系式>
<無(wú)標(biāo)號(hào)關(guān)系式>∷=<一般關(guān)系式>|<關(guān)系修飾關(guān)系式>|<量詞
                   關(guān)系式>|<節(jié)點(diǎn)修飾關(guān)系式>|<蘊(yùn)涵關(guān)系式>|<或
                   關(guān)系式>|<與關(guān)系式>|<否定關(guān)系式>|<one_of關(guān)
                   系式>|<subset關(guān)系式> |<subclass關(guān)系式>|
                   <part_of關(guān)系式>|<be關(guān)系式>|<關(guān)系類(lèi)型句>|
                   <關(guān)系性質(zhì)關(guān)系式>|<多數(shù)蘊(yùn)涵關(guān)系式>|<例外蘊(yùn)
                   涵關(guān)系式>|<依賴時(shí)間蘊(yùn)涵關(guān)系式>
2  RDF到SNetL的轉(zhuǎn)換思想與算法描述
　　RDF是處理元數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，它提供了Web上應(yīng)用程序間機(jī)器能理解的信息的互操作性,。在語(yǔ)義Web中,，本體描述語(yǔ)言很多，如RDF,、DAML+OIL和OWL等,。在知識(shí)推理過(guò)程中，一般都將其描述的知識(shí)轉(zhuǎn)換為RDF三元組,，以便實(shí)現(xiàn)信息的互操作,。本文介紹RDF與SNetL的轉(zhuǎn)換思想與算法描述。
2.1 RDF關(guān)鍵字與SNetL關(guān)系式的對(duì)應(yīng)關(guān)系
　　RDF關(guān)鍵字與SNetL關(guān)系式的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示,。

2.2 帶有標(biāo)號(hào)的關(guān)系式轉(zhuǎn)換
　　RDF到SNetL的轉(zhuǎn)換中,，主要考慮在轉(zhuǎn)換中帶有標(biāo)號(hào)的情況：屬性約束、復(fù)雜類(lèi),、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(shí)表示中,，有“匿名類(lèi)”的概念，因此在轉(zhuǎn)換過(guò)程中,，要進(jìn)行標(biāo)號(hào)的處理,。
　　圖1是對(duì)“病毒文件是類(lèi)，它是Software的子類(lèi),，它的屬性fileSize最大不超過(guò)1 024KB”的描述( _：x為匿名類(lèi)),。

　　上述OWL屬性約束的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，定義了匿名類(lèi)_：x,，它是定義類(lèi)的超(父)類(lèi),。在將RDF三元組轉(zhuǎn)換到SNetL的過(guò)程中應(yīng)該注意：①約束范圍，也就是匿名類(lèi)的作用范圍。在OWL到RDF的轉(zhuǎn)換過(guò)程中,，加入了“ontoKsys：Begin”(開(kāi)始)和“ontoKsys：End”(結(jié)束)兩個(gè)關(guān)鍵字來(lái)識(shí)別約束的開(kāi)始與結(jié)束,，開(kāi)始與結(jié)束之間是匿名類(lèi)或臨時(shí)變量的有效范圍。②匿名類(lèi)可以用SNetL語(yǔ)言中的<變量>來(lái)代替,。③owl：Restriction,、ontoKsys：Begin和ontoKsys：End等指示約束范圍的關(guān)鍵字不需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換。上述描述轉(zhuǎn)換如下：
　　(病毒文件,，TYPE,，類(lèi))；
　　(病毒文件,，subclass,，Software)；
　　(病毒文件,，subclass,，x：L1)；&&將匿名類(lèi)名用SNetL的變量x代替,，并加標(biāo)號(hào)修飾
　　L1：(x,，對(duì)于屬性，fileSize：L2),；&&將owl：onProperty轉(zhuǎn)換為“對(duì)于屬性”
　　L2：(fileSize,，是屬性，x),；
　　(fileSize,，最大基數(shù)，y：L3:L4),；
　　L3：(y,，be，非負(fù)整數(shù)),；
　　L4：(y,，number，1024),；
　　owl：cardinality,、owl：minCardinality、owl：maxCardinality轉(zhuǎn)換為SNetL的方法是相同的,。圖2是對(duì)owl：someValuesFrom,、owl：allValuesFrom、owl：hasValue到SNetL的轉(zhuǎn)換描述,。

　　(2)復(fù)雜類(lèi)
　　OWL中復(fù)雜類(lèi)包括：owl：oneOf(枚舉),、owl：intersectionOf(交集),、owl：unionOf(并集)、owl：complementOf（補(bǔ)集）,、owl：disjointWith(不相交集),、owl：equivalentClass(等價(jià)類(lèi))。由于在復(fù)雜類(lèi)的轉(zhuǎn)換中涉及到RDF：List及參照對(duì)象,，因此需要加入標(biāo)號(hào)進(jìn)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(fù)雜類(lèi)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(kuò)展中,，規(guī)則表示涉及到蘊(yùn)涵關(guān)系式,、與關(guān)系式、或關(guān)系式和非關(guān)系式等,，在轉(zhuǎn)換過(guò)程中也要考慮標(biāo)號(hào)的轉(zhuǎn)換問(wèn)題,。
　　如果要描述：“如果A是B的子類(lèi)，B是C的子類(lèi),，則A是C的子類(lèi)”,，則RDF三元組可表示為：
　　(子類(lèi)傳遞性，TYPE,，IF-THEN規(guī)則)
　　(子類(lèi)傳遞性,，規(guī)則名稱(chēng)，subClass Transitive Relation)
　　轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)換
        　　　　　　　　　　                              過(guò)程中要作初始化
2.3 RDF到SNetL的主要關(guān)鍵字轉(zhuǎn)換表
　　RDF到SNetL的主要關(guān)鍵字轉(zhuǎn)換表如表2所示。
 

2.4 RDF到SNetL轉(zhuǎn)換算法的描述
　　算法TORTS(Transfer of RDF to SNetL RDF到SNetL的轉(zhuǎn)換算法)：
功能描述：算法將RDF三元組表示的知識(shí)庫(kù)轉(zhuǎn)換為SNetL表示。
輸入：RDF三元組表示的知識(shí)庫(kù)(rdf_knowledge_triple),。
輸出：SNetL表示的知識(shí)庫(kù),。
　　算法簡(jiǎn)單描述：
　　TORTS1[初始化]對(duì)RDF表示的知識(shí)進(jìn)行一致性檢查；
        　    基于本體,，建立RDF到SNetL的關(guān)鍵字轉(zhuǎn)換表,；
            　p1←rdf_knowledge_triple
　　TORTS2[p1等于NULL?] 若p1等于NULL，則算法結(jié)束,；
　　TORTS3[分類(lèi)轉(zhuǎn)換處理]判斷是否可以直接進(jìn)行三元組轉(zhuǎn)換或者要進(jìn)行標(biāo)號(hào)處理,。如果是，屬性約束,、規(guī)則表示,、復(fù)雜類(lèi)等轉(zhuǎn)到TORTS4；否則,，轉(zhuǎn)到TORTS5 TORTS4[帶有標(biāo)號(hào)的關(guān)系式處理]讀入RDF到SNetL的
　　關(guān)鍵字轉(zhuǎn)換表,；
　　下面對(duì)在屬性約束、規(guī)則表示,、復(fù)雜類(lèi)等的表示范圍內(nèi)調(diào)用相應(yīng)的轉(zhuǎn)換規(guī)則進(jìn)行處理,。
　　(1)屬性約束：約束開(kāi)始即進(jìn)行標(biāo)號(hào)處理，并分類(lèi),，對(duì)owl：cardinality,、owl：minCardinality、owl：maxCardinality,、owl：some-ValuesFrom,、owl：allValuesFrom、owl：hasValues進(jìn)行處理,。
　　(2)復(fù)雜類(lèi)：復(fù)雜類(lèi)定義開(kāi)始進(jìn)行標(biāo)號(hào)處理,，主要考慮RDF列表類(lèi)(RDF：LIST)的轉(zhuǎn)換，并分類(lèi),，對(duì)owl：oneOf（枚舉）,、owl：intersectionOf（交集）、owl：unionOf（并集）,、owl：complementOf（補(bǔ)集）,、owl：disjointWith（不相交集）、owl：equivalentClass（等價(jià)類(lèi)）進(jìn)行處理,。
　　(3)規(guī)則表示：規(guī)則的前提定義owlplus：Rule-Premise開(kāi)始時(shí)進(jìn)行標(biāo)號(hào)處理,，(前提 結(jié)論)轉(zhuǎn)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(jié)論；搜索RDF的謂詞到SNetL的轉(zhuǎn)換,；對(duì)規(guī)則中的與,、或、非關(guān)系式進(jìn)行處理,。
　　(4)其他標(biāo)號(hào)的處理
　　TORTS5[直接轉(zhuǎn)換處理]讀入RDF到SNetL的關(guān)鍵字轉(zhuǎn)換表,；
　　搜索在RDF的主體、謂詞,、對(duì)象中是否與SNetL有對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換關(guān)系,，并將RDF的<主體，謂詞,，對(duì)象>直接轉(zhuǎn)換為<事實(shí)節(jié)點(diǎn),關(guān)系,事實(shí)節(jié)點(diǎn)>,。
　　TORTS6[知識(shí)指針移動(dòng)]p1←next(p1)轉(zhuǎn)到TORTS2。
3  結(jié)束語(yǔ)
　　本文提出了RDF到SNetL知識(shí)表示的轉(zhuǎn)換思想與算法,?；谡Z(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的SNetL表示的知識(shí)在推理技術(shù)上已逐漸成熟，因此,，可以借助于SNetL的技術(shù)進(jìn)行語(yǔ)義Web的知識(shí)推理,。另外，語(yǔ)義Web與語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的關(guān)聯(lián)研究也將促進(jìn)這兩個(gè)領(lǐng)域的共同發(fā)展,。
參考文獻(xiàn)
1   王永慶.人工智能原理與方法.西安：西安交通大學(xué)出版社,，  2001
2   夏幼明.擴(kuò)展的SNETL語(yǔ)言語(yǔ)法描述.云南省重點(diǎn)項(xiàng)目鑒定材料文集，2003
3   徐天任,，夏幼明,，甘健侯.用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)言描述知識(shí)的表示.  云南師范大學(xué)學(xué)報(bào)，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