rdf - 如何将整数 "range"放入 OWL 文字值中？

Question

假设我在 db 中有金属 Material ，其属性屈服强度可以从 300 到 500 MPa。我如何将其作为字面值输入。

我应该放置 2 个属性，如 YieldStrengthMin 和 YieldStrengthMax，还是可以在单个条目中完成并格式化为 300 - 500 之类的东西。我知道我可以放置它像这样作为字符串类型，但我需要的是，当我对我的数据库进行 SPARQL 时，我应该进行查询以找到所有 Material ，比如 YieldStrength > 350。如果它在那个区间内，即使是部分区间，它也应该是一个有效结果。

好的，再举一个例子来说明

我将拥有 Material 数据库，每种类型的 Material 都有许多属性。假设 prop:hasMeltingTemperature。

material:ZA-12 prop:hasMeltingTemperature    "380 - 430".

material:Zn    prop:hasMeltingTemperature    "420".

其中一些(清洁 Material )将具有相同的熔化温度，合金的温度将根据某些成分的百分比而变化。

我的应用程序必须从数据库中获取所有 Material ，假设熔化温度 > 400。因此在这种情况下，它应该同时获取这两种 Material 。

如果我询问我需要所有熔化温度 < 425 的 Material ，它也应该同时使用这两种 Material 。如果query < 400，那么只有第一个 Material 。

无论如何，我的问题是:

我应该像这样制作属性吗:

material:ZA-12 prop:hasMeltingTemperature_MIN "380".

material:ZA-12 prop:hasMeltingTemperature_MAX "430".

material:Zn    prop:hasMeltingTemperature     "420".

然后，当我查询时，我必须检测“>”，然后将其与“MIN”温度和“solo”温度进行比较，如果是“<”，则将其与“MAX”温度和“solo”温度进行比较。

在这种情况下，我必须首先检测 Material 是否只有“一个”或“最小-最大”温度或“无”温度属性。

或

我可以像第一个示例那样做，并且只有一个属性，例如:

material:ZA-12 prop:hasMeltingTemperature "380 - 430".

material:Zn    prop:hasMeltingTemperature "420" .

并进行某种可以理解“间隔”并比较它们的 sparql 查询？

这就是我想知道的，因为 Material 有很多属性，很多 Material ，其中一些具有“最小最大”值，一些具有“单独”值，还有一些根本没有该属性，但有另一个有同样问题的...

我的应用程序将在 php 中，因此我将不得不在 php 中生成 sparql 查询，这就是为什么我一直在寻找某种“通用”类型的查询(仅检查一个属性)..

所以我的问题更多的是如何有效地 sparql 查询它，那 2 个存储数据的更好选择是什么，以及如何查询它'

Answer 1

这里有几种不同的意思。你可以

1. 声明属性的范围是某个范围内的值；
2. 断言对于某个特定个体，其特定属性的值在某个范围内；

鉴于你是这么说的:

what i need is that when i SPARQL my db, i should make query that will find all materials that have let's say YieldStrength > 350. If it's in that interval even partial it should be a valid result.

使用两个属性

我认为最好的办法是使用两个属性(例如 minStrength/maxStrength )。这意味着您可以拥有如下数据:

metal72 minStrength 200 ;
        maxStrength 400 .

然后你可以用这样的模式写一个查询

?metal minStrength ?min ;
       maxStrength ?max .
filter( ?min <= 350 && 350 <= ?max )

我认为这最符合您要表达的想法，因为听起来每种金属实际上都与某些范围 值相关联。在一些金属可以有精确值(而不是范围)的情况下，您仍然可以通过输入数据来使用这种方法:

Zn minStrength 420 ;
   maxStrength 420 .

那么您的所有金属都是一致的(它们所有都有一个最小值和一个最大值)，您的查询将不必担心不同的情况。

使用范围，并查询 OWL 的 RDF 序列化

现在，虽然我认为以前的方法更有意义，但您可以在 OWL 中表示数据范围。例如，如果有一个 hasStrength属性，你可以说某些金属仅在某个范围内具有强度，方法是使用像

这样的限制

metal72 a (hasStrength only int[>=200,<=400])

在 Protégé 中，这看起来像:

这实际上意味着虽然不是金属有一定的强度范围，但是对于任何形式的三元组 metal72 hasStrength x , x 的值必须是 int在 [200,400] 范围内，否则数据不一致。这明显不同于说金属有强度范围。

OWL 本体可以在 RDF 中序列化，然后您可以使用 SPARQL 查询 RDF。不过，您需要了解 RDF 的外观。在这种情况下，它是:

:metal72  a     owl:NamedIndividual , :Metal ;
        a       [ a                  owl:Restriction ;
                  owl:allValuesFrom  [ a                     rdfs:Datatype ;
                                       owl:onDatatype        xsd:int ;
                                       owl:withRestrictions  ( [ xsd:minInclusive
                                                         200 ] [ xsd:maxInclusive
                                                         400 ] )
                                     ] ;
                  owl:onProperty     :hasStrength
                ] .

这有点多，但您可以使用 SPARQL 通过如下查询对其进行查询。它将返回任何 ?metal其类型为 hasStrength only int[>=min,<=max] , 其中min ≤ 350 ≤ max .

prefix metal: <http://www.example.org/metal#>
prefix owl:   <http://www.w3.org/2002/07/owl#>
prefix xsd:   <http://www.w3.org/2001/XMLSchema#>
prefix rdf:   <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#>

select ?metal where { 
  ?metal a metal:Metal ;
         a [ owl:allValuesFrom [ owl:withRestrictions [ rdf:rest* [ xsd:minInclusive ?min ] ] ;
                                                      [ rdf:rest* [ xsd:maxInclusive ?max ] ] ] ;
             owl:onProperty metal:hasStrength ] .
  filter( ?min <= 350 && 350 <= ?max ) 
}