楊夏柏　楊明

摘要：隨著語義Web的發(fā)展，基于RDF描述的知識日益增多，形成了各種各樣的數(shù)字圖書館、知識庫分布在網(wǎng)絡(luò)上，為了把這些現(xiàn)有的知識和正在產(chǎn)生的知識有機(jī)地融合在一起，實現(xiàn)面向語義Web的知識融合，本文基于Jena系統(tǒng)研究了面向語義Web的知識融合的并操作，并基于Jena系統(tǒng)對知識融合的并操作進(jìn)行實現(xiàn)和驗證。

Abstract： With the development of semantic Web， the knowledge based on RDF description is increasing， a variety of digital libraries are formed the knowledge bases are distributed on the Internet. In order to organically fuse the existing knowledge and producting knowledge and realize the knowledge fusion for the semantic Web， this paper studies the incorporative operation of knowledge fusion for the semantic Web based on Jena system. And based on the incorporative operation of knowledge fusion by Jena system， the implementation and verification are carried out.

關(guān)鍵詞：語義Web；知識融合；并操作；RDF；RDFS

Key words： semantic Web；knowledge fusion；incorporative operation；RDF；RDFS

中圖分類號：G719.21 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）07-0213-02

0 引言

RDF模型和RDFS規(guī)范是W3C的推薦標(biāo)準(zhǔn)，基于這個標(biāo)準(zhǔn)和XML語法建立的資源、信息、知識越來越多，它們大多以RDF文件的格式描述并存放在網(wǎng)絡(luò)上，廣泛存在于數(shù)字圖書館、知識庫、本體等中。所以，如何保證一個RDF文件內(nèi)容、版本等的一致性和正確性是一個重要的問題，為了研究這個問題，Sarkar等人[1]提出了對一個RDF文件的五種更新操作（Add、InsertAfter、Delete、Remove、Replace），并給出了Add和InsertAfter的操作，這五種更新操作將有助于維護(hù)一個RDF文件總是處于正確信息狀態(tài)。但是，在RDF資源管理的過程中，如何把多個RDF文件進(jìn)行知識的融合是一個重要的研究問題，解決了兩個RDF文件之間的知識融合，就可以實現(xiàn)多個RDF文件之間的知識融合，因為兩兩知識融合是多個RDF文件進(jìn)行知識融合的前提。RDF文件ynu-lnic-3.rdf和ynu-lnic-4.rdf的文件內(nèi)容如圖4所示。圖1是ynu-lnic-3.rdf文件的RDF圖表示形式，圖2是ynu-lnic-4.rdf文件的RDF圖表示形式，兩個RDF文件在圖上可以明顯的看到有相同的知識和不同的知識，如何把這兩個文件中相同的知識提取出來，不同的知識合并在一起，這是一個很值得研究的知識融合問題。本文以圖1和圖2為例，研究兩個圖的并操作。圖3是ynu-lnic-3.rdf文件和ynu-lnic-4.rdf文件合并后的結(jié)果。

1 基于Jena系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的搭建

Jena是HP實驗室開發(fā)的一個用來處理語義Web架構(gòu)的Java工具包[2][3]，本文使用的版本是Jena2.1系統(tǒng)（以下簡稱Jena）。Jena把RDF圖作為它的核心，在其外圍建立其他組件，Jena為語義Web研究提供了一個RDF平臺。Jena根據(jù)RDF模型和RDFS語法規(guī)范提供建立和操作RDF圖的Java API，支持集合的并、交、差操作。

jena系統(tǒng)的開放源碼包括jena.jar，xercesImpl.jar， xml-apis.jar，icu4j.jar，concurrent.jar， jakarta-oro-2.0.5.jar，antlr.jar，junit.jar，commons-logging.jar，log4j-1.2.7.jar， rdf-api-2001-01-19.jar共11個程序包，本論文用到的包主要是jena.jar。

用小穎Java源代碼反編譯專家V1.30中的“目錄級反編譯操作”反編譯Jena2.1系統(tǒng)中l(wèi)ib文件夾中的上述11個java包，就可以獲得Jena2.1系統(tǒng)源程序代碼。

知識融合的界面實現(xiàn)使用了Jcreate pro2.5、JbuilderX和Togerther6.1工具。Togerther6.1工具用來分析Jena系統(tǒng)的類圖（UML圖），JbuilderX配合Togerther6.1打開Jena系統(tǒng)的源程序代碼。

安裝Java sdk1.4.0和Jcreator Pro250，把Jena2.1系統(tǒng)中Lib下的11個jar包添加到Jcreator Pro250開發(fā)環(huán)境下。然后在Jcreator Pro250開發(fā)環(huán)境下設(shè)計知識融合的操作界面和編寫程序代碼。

2 兩個RDF文件知識融合的界面設(shè)計及實現(xiàn)

知識融合的界面設(shè)計如圖4所示，整個界面設(shè)計分上中下三個部分，上面部分和中間部分的設(shè)計相同，都是由一個命令按鈕和文本框組成，命令按鈕的功能負(fù)責(zé)從“打開文件對話框”中選擇一個RDF文件；文本框的功能負(fù)責(zé)顯示用命令按鈕打開的文件。這樣就可以把兩個RDF文件分別打開并顯示在兩個文本框中。下面部分由一個文本框和六個命令按鈕組成。合并預(yù)覽按鈕負(fù)責(zé)實現(xiàn)知識融合的并操作并把結(jié)果顯示在文本框中，合并導(dǎo)出按鈕負(fù)責(zé)把合并結(jié)果導(dǎo)出到文件系統(tǒng)的存儲介質(zhì)上。筆者基于Jena系統(tǒng)提供的Java API實現(xiàn)了知識融合的并操作（源程序代碼略）。圖4是RDF文件lnic-ynu-3.rdf和RDF文件lnic-ynu-4.rdf并操作的運行結(jié)果顯示（用默認(rèn)輸出格式"RDF/XML-ABBREV"）。

3 知識融合結(jié)果在線驗證

為了驗證知識融合結(jié)果是否正確，我們把通過可視化界面導(dǎo)出的RDF文件分別上傳到Experimental RDF Visualizer在線RDF解析器，解析結(jié)果表明我們的實現(xiàn)是正確的。

Experimental RDF Visualizer解析器是HP實驗室開發(fā)的一個實驗性RDF圖可視化器，用戶使用時需要自己搭建運行環(huán)境。該解析器由五個Java程序文件組成：Analyzed Graph.java，NodeToSVG.java，ModelTo-SVG.java，Http VisualizeHandler.java， Http VisualizeServer.java。編譯和運行該解析器需要的其它軟件有：

①Sun's Java SDK， version 1.4.1，下載網(wǎng)址為http：//java.sun.com；②The Jetty HTTP Server，version 4.2.1，下載網(wǎng)址為http：//jetty.mortbay.org；③The Jena RDF Library，version 2.1，下載網(wǎng)址為http：//jena.sourceforge.net。

運行的步驟：

①在Jcreator Pro250下運行HttpVisualize Server.java，按提示輸入*.rdf，*.n3， *.owl文件所在的路徑，系統(tǒng)開始在DOS界面下檢測提供路徑的文件，正常后自動啟動遠(yuǎn)程服務(wù)器；②切換到IE瀏覽器，在地址欄輸入http：//localhost：8181/visualize即可查看RDF文件夾中的RDF文件的RDF圖。

圖5是用Experimental RDF Visualizer解析器顯示的并操作結(jié)果，參與知識融合的源文件是RDF文件lnic-ynu-3.rdf和lnic-ynu-4.rdf，融合的結(jié)果文件是lnic-ynu-3-4-union.rdf。

4 結(jié)束語

基于Jena系統(tǒng)的知識融合技術(shù)研究包含的內(nèi)容很多，本文基于Jena系統(tǒng)實現(xiàn)了知識融合的并操作，下一步將基于Jena系統(tǒng)對知識的交、差操作進(jìn)行研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]Sarkar，S，Ellis，H，F(xiàn)ive Update Operations for RDF， RH-DOES-TR 03-04， September 2003.

[2]http：//jena.sourceforge.net.

[3]http：//www.hpl.hp.com.