一种基于规则的RDF查询应答方法的设计与实现

摘要

随着语义Web的不断发展，目前已经汇集了几十亿的RDF三元组，其范围覆盖了地理信息、社会网络、政府数据和生物医学等众多领域。语义Web浏览器能够让人们方便地浏览和查询RDF数据，发挥它们的价值，从而激励人们构建更多高质量的RDF数据，推动语义Web的发展。语义Web浏览器中支持RDF数据的推理，对于提高它们的智能化水平具有重要意义。语义Web浏览器的智能化意味着须在RDF数据查询应答中嵌入推理。
　　本文阐述了语义Web浏览器环境下RDF数据查询应答面临的若干问题：及时性、可伸缩性、动态性和可信性。针对这些问题，本文提出了一种基于规则的RDF查询应答方法ROSE，将RDF数据转换成逻辑程序，通过规则引擎的执行得到回答。该方法首先从知识库中提取与查询相关的规则。提取的规则包含了本体公理转化而来的规则。为了提高推理的可伸缩性和推理结果的可信性，转化本体公理时ROSE进行了权威性分析。ROSE通过Supplementary Magic Sets优化及规则排序对规则进行高效的半质朴求值。对于每个推论，ROSE提供了这个推论的一棵推导树作为它的一个解释。本文在语义Web浏览器MyView中设计和实现了一个基于ROSE的规则引擎。为了处理知识库动态变化的问题，这个规则引擎对每个查询进行周期性的查询应答，每次从当前知识库动态提取与查询相关的规则和事实。本文通过实验评估验证了ROSE方法在语义Web浏览器中的有效性和可行性。