Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы XML-технологий. Учебное пособие
.pdf
представляет собой множество «фактов о фактах», а множество
содержит множество «обычных» фактов, описывающих ассоциации
между сущностями, составленных с учетом ограничений, заданных
в множестве .
Для определения программно обрабатываемых ограничений на
высказывания, задаваемых в дескрипционной логике с помощью
множества , в
DF
R
. Ес
д
ля
Язык
XML
предметной области для составления
зрешает разработчикам определять конкретный словарь для
ра
данных
путем предоставления базовой системы типов сущно-
DF
R
ML
X
chema
S
XML Schema
ли
латформу был введен язык
-п
DF
рает для
иг
и
R
кую же роль, что и
та
спользуется для определения словаря
ML
X
-д
DF Schema
R
окументов, то
.
ML Schema
X
DF
R
chema
S
стей для формирования конструкций «объект-атрибут-значение».
R
S
DF
chema
м
ожно рассматривать как расширение
зации данных, базирующееся на двух понятиях – «класс» (
и «свойство» (
– класс в
p
roperty
RDF Schema (RDF
идентифицируется
– свойство в
R
R
DF
:
)
DF
-р
S
chema
-к
ласс) – это тип сущностей, который
есурсом;
– эт
о тип атрибутов, характеризующих
R
DF
д
ля типи-
class
некоторый класс (или группу классов).
RD
Следует отметить, что понятие свойства в
F
определяющее
,
)
отношение между субъектом и объектом, и термин «свойство» в
S
chema
в
R
R
в
где рассматриваются типы
,
-г
рафе, различаются. Далее для различения понятия свойства
DF
S
DF
chema
удем употреблять термин «тип-свойство», а сущности,
б
относящиеся к классу, будем называть его экземплярами (
Словари, определенные с помощью
RD
F
войств, а не единичные дуги
-с
stance
in
DF
R
chema
S
,
позволяют мате-
риализовать модели данных, определенные в спецификации
DF
R
)
.
DF
R
которые сами по себе представляют лишь сосуд, требующий наполнения. Словари
R
DF
chema
S
,
включают в себя:
– ресурсы, используемые для описания свойств других ресурсов;
– классы ресурсов, которые могут быть описаны при помощи
заданных свойств;
– ограничения, налагаемые на значения свойств или наборы
допустимых значений.
,
20
1
Значимость словарей, обеспечивающих осмысление (понимание)
ресурсов программами, можно описать с помощью следующей аналогии. В обыденной жизни два человека, разговаривающие на одном
языке, не смогут понять друг друга, если они используют для этого
различную лексику (например, термины из области медицины
и математики). В области машинного представления ресурсов их
понимание при передаче между различными системами не будет
достигнуто, пока не будут разработаны единые для этих систем
словари, доступные для обработки программами.
6
.5.3.2 Си нт ак си ч е с к и е ко нс тр ук ци и я з ы к а R D F
Sc he ma
R
DF
S
chema
редоставляет механизм для определения необходи-
п
мой совокупности типов ресурсов и свойств, используемых для
ограничения описаний фактов некоторой предметной области средствами
S
chema
в
.
Типы ресурсов и свойств определяются с помощью
DF
R
виде классов, подклассов, свойств и подсвойств, т. е. в виде
R
DF
совокупности фактов из множества . Таким образом, факты из
множества определяются не между отдельными сущностями,
а между их классами и подклассами. Это дает возможность накладывать ограничения на субъекты, свойства и объекты фактов, определяющие их смысловое содержание.
Приведем синтаксические конструкции для определения типов
F
ресурсов и свойств, дающих представление о синтаксисе языка
.
S
chema
chema
S
Для обозначения понятий, определяемых с помощью
в нотации
,
R
DF
/
X
Синтаксис описания классов в RDF Schema.
редусмотрен префикс
п
ML
.
rdfs:»
«
Си
нтаксис описа-
RD
R
DF
ния классов в
DF
R
chema
S
деленные ресурсы и их свойства:
ласс произвольных сущностей, т. е. класс,
–
dfs:Resource»
«r
–
к
ержит следующие основные предопре-
сод
к которому относятся любые описываемые в
«rd
менно
подклассами которого являются все классы
–
ветственно
fs:Resource»
«rdfs:Class»
«rd
fs:Class»
–
редставляет собой абстрактный суперкласс,
п
R
к
ласс
является экземпляром самого себя);
RDF
ре
сурсов, являющихся классами (соот-
-
20
2
DF
R
DF Schema
сурсы
ре
.
новре-
Од
;
–
«r
dfs:Literal»
целыми числами, и является экземпляром класса
и
подклассом
–
«r
dfs:datatype»
экземпляром и подклассом класса
класса
класса
класса
«rd
fs:datatype»
–
df:XMLLiteral»
«r
«rdfs:datatype»
–
df:Property»
«r
fs: Class»
«rd
–
к
ласс значений свойств, являющихся строками или
fs:Resource»
«rd
– к
яв
– класс
–
.
«r
dfs:Class»
;
ласс типов данных. Одновременно является
dfs:Class»
«r
ляется подклассом класса
-
ML
X
литералов, являющийся экземпляром
«rdfs:Literal»
подклассом класса
и
DF
класс
R
-свойств, являющийся экземпляром
. Каждый экземпляр
«r
dfs:Literal»
;
;
Синтаксис описания типов-свойств языка RDF Schema.
С
интаксис
следующие предопределенные элементы:
–
«r
оп
dfs:range»
исания типов-свойств языка
– э
кземпляр класса
df:Property»
«r
R
DF
chema
S
,
используемый
с
одержит
д
ля
указания на то, что значение свойства является экземпляром одного
или нескольких классов. Триплет
ется
«rdf:class»
предикат
меет более одного свойства
и
э
кземпляром класса
ресурсы, описанные как объекты триплетов, имеющих
, а
P
, являются экземплярами класса
объекты триплетов с
лассов, определенных через
к
– э
–
«r
dfs:domain»
у
казания на то, что ресурс, имеющий данный тип-свойство, является
кземпляр класса
«r
предикатом
Р и
«P rdfs:range C»
df:Property»
«rdfs:range»
«rdfs:range»
«rd
, C
– э
С.
ресурсы, описывающие
,
Р
, становятся экземплярами
;
f:Property»
экземпляром одного или нескольких классов. Триплет
оз
начает, что
ляром класса
тов с предикатом
когда
Р
Р
я
вляется экземпляром класса
и
все ресурсы, описанные субъектами трипле-
«rd
f:class»
Р,
меет более одного свойства
и
я
вляются
вающие субъекты триплетов
э
кземплярами класса
«r
с
предикатом
«rd
dfs:domain»
Р,
начает, что
оз
P
вля-
я
кземпляром класса
В тех случаях, когда
, ис
пользуемый
f:Property»
С. В
ресурсы
,
ст
ановятся
«P r
dfs:domain C»
С
,
– э
т
сл
ех
,
э
кземпля-
д
кземп-
учаях,
писы-
о
Р
ля
рами
ех классов, определенных через
вс
–
df:type»
«r
– экземпляр класса
df:Property»
«r
Р и
fs: domain»
«rd
;
, используемый для ука-
зания на то, что ресурс является экземпляром класса. Триплет
df:type C»
r
кземпляром класса
э
означает, что
С;
С
является экземпляром класса
df:class»
«r
, а
20
3
«R
R –
–
«r
dfs:subClassOf»
одкласс класса;
п
dfs:subPropertyOf»
«r
–
ип-подсвойство типа-свойства (отношение «свойство – подсвой-
т
– э
кземпляр класса
– э
кземпляр класса
«r
df:Property»
df:Property»
«r
, оп
исывающий
, оп
исывающий
ство» является транзитивным);
–
«r
dfs:label»
кземпляр класса
– э
«r
df:Property»
позволяющий
,
оп
реде-
лять псевдонимы (удобные для восприятия) имен ресурсов;
«rdfs:comment»
–
кземпляр
– э
асса
кл
«rdf:Property»
озволяющий
, п
определять для ресурсов комментарии, разъясняющие смысловое
значение классов и типов-свойств.
Дополнительные предопределенные типы RDF Schema.
П
еречисленные предопределенные классы и типы-свойства счита-
DF
ются базисными элементами словаря
R
chema
S
,
на основе которых
строятся дополнительные средства типизации данных и производ-
DF
ные словари. Дополнительные предопределенные типы
R
S
chema
лассов и свойств) часто логически объединяют в отдельные
к
(
словари, расширяющие возможности базового словаря. Среди этих
словарей можно выделить словарь контейнеров, словарь коллекций,
словарь реализаций (термин «реализация» здесь и далее заменяет
английский термин
«reification»
оплощение, материализация)
– в
и словарь вспомогательных свойств.
Элементы словаря контейнеров.
предопределенные классы
– класс
ленные ранее классы
– т
«r
df:Container»
ип-свойство
B
«r
, э
кземплярами
,
S
ag
eg
«r
dfs:ContainerMembershipProperty»
df:Bag»
;
и
A
lt
,
оварь контейнеров содержит
Сл
«r
df:Seq»
,
«r
df:Alt»
к
оторого являются перечис-
,
а также:
, э
кземплярами
которого являются предопределенные свойства, имеющие обобщенный вид
– т
«r
df:_n»
ип-свойство
все образцы типа-свойства
;
fs:member»
«rd
одсвойствами
, п
«rd
fs:ContainerMembershipProperty»
оторого являются
к
.
оварь коллекций
Элементы словаря коллекций.
Сл
содержит предопределенные классы и типы-свойства
df:first»
«r
,
«r
df:rest»
Элементы словаря реализаций.
и
df:nil»
«r
.
Словарь реализаций представлен
R
DF
S
df:List»
«r
chema
предопределенными символами, которые могут быть использованы
20
4
,
для типизации целостных триплетов. Данный словарь содержит
следующие элементы:
df:Statement»
«r
–
– к
ласс, экземплярами которого являются утвер-
ждения RDF (триплеты);
–
df:subject»
«r
– тип-свойство, используемое для указания на субъекты триплетов. Триплет
экземпляром класса
субъекта выступает
–
df:predicate»
«r
– тип-свойство, используемое для указания на
предикаты триплетов. Триплет
э
кземпляр класса
является
–
, от
R
«rdf:object»
носящийся к классу
«r
– т
объекты триплетов. Триплет
ется экземпляром класса
О
объекта выступает
«S r
df:subject R»
df:Statement»
«r
R
носящийся к классу
, от
df:Statement»
(триплетом), в котором в роли
df: predicate Р»
«S r
(т
риплет), в котором предикатом
df:Property»
«r
ип-свойство, используемое для указания на
«S r
df:subject O»
т
«rdf:Statement»
, от
носящийся к классу
(
Словарь вспомогательных свойств.
следующие предопределенные символы:
ределяет, что
оп
«rdf:Class»
оп
;
ределяет, что
S
вляется
я
S
–
;
оп
ределяет, что
S
я
вля-
риплетом), в котором в роли
«r
df:Class»
анный словарь содержит
Д
.
dfs:seeAlso»
–
«r
ип-свойство, используемое для указания на
– т
вспомогательный ресурс, предоставляющий дополнительную
информацию о ресурсе, являющемся субъектом триплета;
dfs:isDefinedBy»
«r
–
указывающий
– тип-свойство (подсвойство
на
ресурс, содержащий описание субъекта триплета
«rd
fs:seeAlso»
)
,
(например, на внешний словарь);
«rdf:value»
–
– т
ип-свойство, которое может быть использовано
при описании «структурированных» значений свойств (например,
значение структурированного свойства «время» может состоять из
«
3.5»
десятичного числа
6.5.4
О
R
писание с помощью
– ЯЗЫ К ОПИСАНИ Я СЕМ АН ТИКИ РЕ СУРСО В
DF
определения единицы измерения – «час»).
и
RDF
не ог
раничивается только описанием
документов Интернета. Этот стандарт довольно универсальный
и гибкий для того, чтобы описывать большинство типов структури-
DF
рованных данных. Например, в
R
стественно выражаются
е
диаграммы сущность-связь, которые широко применяемы для
20
5
проектирования баз данных. Описание семантики ресурса на
м
ожет быть как «внешним», когда описывается ресурс в целом, так
R
DF
и «внутренним», когда описывается внутренняя структура ресурса,
будь то база данных,
X
Важной особенностью стандарта
основе
, является расширяемость. На
XML
окумент или целый сайт.
-д
ML
RDF
RDF
ак и лежащего в его
, к
можно задать структу-
ру описания источника, используя и расширяя встроенные понятия
-схем, такие как классы, свойства, типы, коллекции. Модель
DF
R
R
схемы
DF
ключает наследование; наследоваться могут как классы,
в
так и свойства.
Кроме описания структуры,
ждениями. Выражение
«
ресурс R1 как свойство P имеет ресурс R2»
проинтерпретировать и как предикат
RDF
ра
зрешает оперировать утвер-
P
(R1, R2)
отом использовать
, а п
м
ожно
это утверждение как объект других утверждений. Такая интерпретация разрешает описывать с помощью
R
к
онцептуальную инфор-
DF
мацию.
Таким образом,
RDF
еликом подходит на роль универсального
ц
языка описания семантики ресурсов и взаимосвязей между ними.
ДО СТ АТКИ
6.5.5
Однако, как утверждают сами авторы стандарта,
Н
Е
R
DF
RD
им
F
еет
и р
яд
отсутствующих свойств, которые они указывают как следующие:
– невозможность указания мощности множества значений свойства, например, что «Человек имеет только одного биологического
отца»;
– невозможность указания того, что представленное свойство
ha
C»
sAncestor
;
– имеет предка, прототип) является транзитив-
A h
asAncestor
B,
и
B h
asAncestor
тогда
C,
A
(например,
ным, например, что «если
h
asAncestor
– невозможность указания того, что два разных класса, определенных в разных схемах, фактически представляют одно и то же
понятие;
– невозможность указания того, что два разных экземпляра
nstances
i
(
), оп
ределенные раздельно, фактически представляют один
и тот же субъект;
– невозможность определения новых классов в терминах операций (например, объединение и пересечение) над другими классами.
20
6
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Опишите
2. В чем заключается идея
Да
3.
йте определение факта, как единицы представления смысла
с
уть проблемы описания семантики данных.
Semantic Web
?
данных и опишите способы его представления.
В
4.
чем заключается разница между данными и фактами?
5.
йте общее определение дескрипционной логики и опишите
Да
понятия отношения, синтаксиса и семантики.
6. Дайте общее описание модели RDF.
7.
RDF
.
8.
9. Дайте общее описание схемы RDF
пишите, каким образом представляются факты в формате
О
пишите основные элементы синтаксиса модели RDF.
О
.
20
7
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Создание
XML
атформы
-пл
и технологически более совершенному этапу в развитии
также другие, основанные на нем спецификации, стали
, а
XML
оложило начало новому наукоемкому
п
eb
Яз
.
W
ык
реально действующими стандартами, и многие ведущие поставщики
программного обеспечения не только
включают в свои программные продукты поддержку языка
ML
результате
В
X
латформа
-п
тановится существенным компонен-
с
Web
о и систем баз данных,
, н
X
ML
том в технологии разработки информационных систем, а тенденция
их интеграции на уровне корпораций, ведомств, министерств только
ML
X
укрепляет позиции
в
сфере информационных технологий
в целом.
Распространению стандартов
-п
латформы
образом способствует политика консорциума
3W
су
щественным
аправленная на:
, н
C
ML
X
– обеспечение доступности их спецификаций;
– создание ряда свободно распространяемых синтаксических
.
анализаторов, встроенных в популярные программные продукты,
например, в браузеры.
Широкое применение
ствами
X
-с
реды, как:
ML
атформы
-пл
ъясняется такими свой-
об
X
ML
– наличие средств поддержки метаданных, описывающих свой-
ства информационных ресурсов, в том числе и семантические;
– способность технологий
XML
к
интеграции с другими техноло-
гиями информационных систем;
20
8
– возможность обеспечивать интеграцию неоднородных инфор-
мационных ресурсов;
ML
X
– возможность транспортировки
-д
анных
в
глобальной
коммуникационной среде
W
eb
.
Главным звеном новой, открытой для расширения, технологиче-
ской платформы является язык
X
ML
отличие от традиционной
. В
,
W
eb
где все основные функции управления информационными
ресурсами системы базируются на едином языке
ML
X
-платформы избрали иной путь:
оздатели
, с
HTML
– в первую очередь, выделяются «фундаментальные» стандарты,
составляющие концептуальную и синтаксическую основу
платформы;
– затем с помощью этих стандартов определяется комплекс
других стандартов, каждый из которых представляет отдельный
аспект описания данных;
– в случае необходимости этот комплекс открыт для пополнения
новыми стандартами.
Такая «модульность» организации платформы обеспечивает
ее открытый характер и определяет возможности введения новых
стандартов, не затрагивая уже существующие.
Основные стандарты платформы
X
ML
п
еречислены и вкратце
описаны в первой обзорной главе учебного пособия, где приведены
не только принятые стандарты, но и проекты, над которыми
в настоящее время еще продолжается работа.
В составе стандартов рассматриваемой платформы язык
ыполняет
в
ве важные функции. Прежде всего, он обеспечивает
д
XML
содержательную (структурную) разметку информационных ресур-
X
ML
сов, которые в рассматриваемой среде называются
XML
окументами. Кроме этого, язык
д
тальных стандартов платформы
X
ML
сл
ужит одним из фундамен-
ругие стандарты платформы,
. Д
-
которые дополняют его функции, связанные с управлением
данными, определяются в терминах синтаксиса
X
ML
Следует подчеркнуть, что
, в отличие от
X
ML
.
H
TML
, не является
полнофункциональным языком, решающим задачи представления,
поддержки ограничений и обработки информационных ресурсов.
20
9
Если проводить аналогию с технологиями баз данных, то
валифицировать как язык определения данных.
к
ML
X
Специфика
к
ак языка определения данных заключается
X
ML
м
ожно
в том, что в нем сочетаются возможности:
ML
– самоописания свойств экземпляров элементов
X
-документов,
составляющих содержание данного конкретного документа. Данная
группа свойств определяется с помощью встраиваемых в него тегов
разметки;
– другая группа свойств, характеризуемая как типовые свойства
группы документов, определяется с помощью другого стандарта,
описанного в спецификации
Т
аким образом,
XM
L
X
SD
.
сл
ужит языком описания данных документов или информационных ресурсов через определение самоописываемых свойств, составляющих содержимое размечаемых единиц
информации (
X
ML
оп
исывается
пособия.
XML
Для представления типовой структуры
синтаксических конструкций, разработан язык описания
или стандарт
X
SD
инструментом определения структуры
ние
-схемы позволяет формализовать набор правил, с соблюде-
ML
X
нием которых составляется
Именно в схеме
окументов), и допустимой их структуры. Язык
-д
во
в
торой, небольшой по объему, главе учебного
-документов, т. е. их
X
ML
ML
X
(
X
S
ML
tructure
ML
X
-документа декларируется то, какие элементы
De
finition
-д
X
ML
).
Этот язык является основным
д
окументов. Использова-
-
X
ML
окумент конкретного назначения.
-с
хем
должны содержаться в нем, какой набор атрибутов должен или может иметь каждый из них, и где их место в общей иерархии.
XSD
По мнению некоторых специалистов, спецификация
перспективе может стать универсальным средством моделирова-
в
ния данных. Поэтому в пособии описанию спецификации
делено особое внимание. Третья, самая объемная глава пособия,
у
посвященная описанию спецификации
, сопровождается боль-
SD
X
XSD
шим количеством поясняющих примеров, а в конце главы приво-
X
ML-
дится подробное описание процедуры разработки
схемы.
В этой
процедуре выделены этапы разработки композиционной схемы,
а также создания на ее основе агрегированной схемы.
21
0
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]