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《语义网络与知识图谱》复习笔记

知识图谱

语义网络

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57页

上海大学计算机学院选修课语义网络与知识图谱考点总结和笔记，包含语义网概述、RDF（S）、turtle、OWL、DL、KG、KR、知识抽取、知识推理等内容

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考点

选择 15分15道单多选

填空 20分 20空多是PPT中的标题和大字体

判断 10分 10道

- [ ] 语义网、语义网络区别，语义网谁提出来的

语义网络指Semantic Network，语义网指Semantic Web。

语义网络是由Quillian于上世纪60年代提出的知识表达模式，其用相互连接的节

点和边来表示知识。节点表示对象、概念，边表示节点之间的关系。

语义网是一个更官方的名称，也是该领域学者使用得最多的一个术语，同时，

也用于指代其相关的技术标准。语义网正是为了使得网络上的数据变得机器可读

而提出的一个通用框架。

知识图谱是由本体（Ontology）作为Schema层，和RDF数据模型兼容的结构化数

据集。

- [ ] 什么是本体

本体（Ontology）

结构相同、内容近似、涵盖丰富、查询和推理功能

强大并能方便提升的知识库系统

类比大脑也是一个这样的知识库，所以可以聊天

“形式化的，对于共享概念体系的明确而又详细的说

明”

本体提供的是一种共享词表，也就是特定领域之中

那些存在着的对象类型或概念及其属性和相互关系

或者说，本体就是一种特殊类型的术语集，具有结

构化的特点，也更加适合于在计算机系统之中使用

或者说，本体实际上就是对特定领域之中某套概念

及其相互之间关系的形式化表达（formal

representation）

本体语言

实现语义技术最重要的是有合适的知识表示语言

含义（Meaning,语义）通常通过逻辑和推理算法实现

本体语言的可伸缩性（Scalability）具有挑战。

- [ ] RDF三元组基本概念

URIs – 可以清楚地区分资源（like网址那个）（用于标识某一互联网资源名称的

字符串）

Literals 文字 – 数据值

Empty nodes 空节点 – 没有命名的节点

规则:

主语 : URIs 和空节点

谓语: URIs (通常被称为属性properties)

宾语: URIs 、空节点或文字Literals

- [ ] RDF当中字面量的理解

- [ ] RDF和RDFS基本语法

RDF：可用于表示事实和模式(Schema)知识或术语化知识

类：

每个URI表示一个类，属于rdfs:Class的一个成员

rdfs:Class通用类（最多使用）

rdfs:Resource (class of all URIs) 资源类

rdf:Property (class of all properties) 属性类

rdf:XMLLiteral RDF唯一的预定义类型

rdfs:Literal (each datatype is a subclass) 所有字面体的类（文本）

rdf:Bag, rdf:Alt, rdf:Seq, rdfs:Container , rdf:List, rdf:nil 列表类

rdfs:ContainerMembershipProperty (see later) 容器属性类

rdfs:Datatype (contains all datatypes – a class of classes) 数据类型类

rdf:Statement (see later) 物化的三元组的类

Rdfs:subClassOf 关系是自反的，表示每个类是自己的子类。

属性约束：可以声明某个属性的类型以及它的取值范围，即定义域和值域。（三

元组谓语使用rdfs:domain 或 rdfs:range）

RDF(S)形式语义

“语义“经常出现在不同的背景（逻辑、语言、程序语

言等），最恰当的表示就是“含义”，主要考虑语义概

念的逻辑维度(logic dimension)，即形式语义

可共享，陈述性和可计算语义。也就是说，语义对

象（实体）必须清晰定义，以及可自动计算。

我们获取语义信息不通过指定其意思而是通过定义

信息如何与其他信息进行交互，并通过信息交互产

生的结果来非直接地描述它的语义。

RDFS是最简单的本体描述语言

- [ ] RDF语义基本概念

- [ ] OWL基本概念、语法（习题）

OWL

表达能力由于RDF（S）

OWL （the Web Ontology Language，网络本体语言）是W3C在2002年7月29日

公布的本体建模语言，并以此作为语义网（Semantic Web）的标准建模语

言。

互联网上公布和共享实体的语义语言

起源于DAML+OIL网络实体语言，是作为RDF(the Resource Description

Framework)的扩展词典进行开发

增加语言的机器可读性

- [ ] 描述逻辑基本概念

是基于对象的知识表示的形式化，也叫概念表示语言或术语逻辑

- [ ] 描述逻辑体系结构

四个部分：

（1）表示概念和关系的构造集；

（2）Tbox术语集（概念术语的断言集合）；

Tbox包含内涵知识，描述概念的一般性质。由于概念之间存在包含关

系，Tbox知识形成类似格的结构，这种数学结构是由包含关系决定的，

与具体实现无关

（3）Abox断言集（个体的断言集合）；

Abox包含外延知识（又称断言知识），描述论域中的特定个体。

（4）Tbox和Abox上的推理机制。

描述逻辑的知识库K=<T， A>，T即Tbox，A即Abox。

Tbox：是描述领域结构的公理的集合（离散数学逻辑）

Abox:是描述具体情形的公理的集合

- [ ] 描述逻辑构造子

可满足性、一致性

- [ ] 描述逻辑SROIQ基本特性（见下文）

- [ ] 知识图谱基本概念

知识图谱本质上是一种揭示实体之间关系的语义网络，可以对现实世界的事物及

其相互关系进行形式化地描述

- [ ] 推理的基本概念

推理就是通过各种方法获取新的知识或者结论，这些知识和结论满足语义

- [ ] 知识图谱基本概念、构建、应用

图模型，每一条知识都是以“点-边-点”的方式组织（『实体-关系-实体』三元组

（triplet）），等价表达成“主谓宾”结构。例如<腾讯，is-a, 科技公司>，<腾讯，

竞争对手, 百度>

图谱表达，获取、融合、更新和推理等

终极目标是将非结构、无显式关联的粗糙数据逐步提炼为结构化、高度关联的高

质量知识

作用：

语义搜索

问答交互

大数据分析

自然语言理解

设备互联

- [ ] 产生式规则

更⼴泛意义的规则系统

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