摘   要： 資源描述框架RDF是處理元數據的基礎，它提供了Web上應用程序間機器能理解的信息的互操作性能；語義網絡語言SNetL是語義網絡的形式化描述語言。本文提出了從RDF知識表示到SNetL語言轉換的思想與算法。
關鍵詞： 資源描述框架  語義網絡語言  知識表示  轉換算法

1  語義網絡和SNetL概述
　　語義網絡（Semantic Network）作為一種知識表示的工具是由奎林（J.R.Quilian）在1968年的博士論文中提出的。語義網絡是通過概念及其語義關系來表達知識的一種網絡圖。從圖論的觀點看，它可以看作是三元組集合，是一個“帶標識的有向圖”。其中，有向圖的節點表示各種事物、概念、情況、屬性、動作、狀態等；弧表示各種語義聯系，指明它所連接的節點間的某種語義關系。節點和弧都必須帶有標識，以便區分各種不同對象及對象間各種不同的語義聯系。每個節點可以帶有若干屬性。另外，節點還可以是一個語義子網絡，形成一個多層次的嵌套結構。
　　SNetL(Semantic Network Language)是語義網絡的形式化描述語言。SNetL的功能主要包括：以三元組的形式構造關系表達式；用標號關系式實現分塊思想；關系和節點一樣處理，以便建立關系之間的關系；便于描述自然語言所表達的語義；具有較強的提問能力和推理解答能力等。
　　SNetL語言的核心是用三元組的形式描述知識，一般表示為：(nodel_1，relation_name，,node_2)。其中node_1和node_2分別表示弧所連接的兩個節點；relation_name表示網絡中的弧，用于描述節點之間的語義。在SNetL中，用標號可以對節點和關系進一步說明，其作用相當于自然語言中的定語和狀語。
　　下面給出經過擴展的SNetL+ 語言形式化描述的總體語法框架。
<語義網絡程序>∷=snet <程序名>；
        <SNETL語句序列>
        end_of_snet；
<SNETL語句序列>∷=<SNETL語句>{;<SNETL語句>}
<SNETL語句>∷=<主關系式>{;<標號關系式>}|<多數蘊涵關
系式>|<例外蘊涵關系式>|<依賴時間蘊涵關系式>
<主關系式>∷=<無標號關系式>
<標號關系式>∷=<標號>：<無標號關系式>
<無標號關系式>∷=<一般關系式>|<關系修飾關系式>|<量詞
                   關系式>|<節點修飾關系式>|<蘊涵關系式>|<或
                   關系式>|<與關系式>|<否定關系式>|<one_of關
                   系式>|<subset關系式> |<subclass關系式>|
                   <part_of關系式>|<be關系式>|<關系類型句>|
                   <關系性質關系式>|<多數蘊涵關系式>|<例外蘊
                   涵關系式>|<依賴時間蘊涵關系式>
2  RDF到SNetL的轉換思想與算法描述
　　RDF是處理元數據的基礎，它提供了Web上應用程序間機器能理解的信息的互操作性。在語義Web中，本體描述語言很多，如RDF、DAML+OIL和OWL等。在知識推理過程中，一般都將其描述的知識轉換為RDF三元組，以便實現信息的互操作。本文介紹RDF與SNetL的轉換思想與算法描述。
2.1 RDF關鍵字與SNetL關系式的對應關系
　　RDF關鍵字與SNetL關系式的對應關系如表1所示。

2.2 帶有標號的關系式轉換
　　RDF到SNetL的轉換中，主要考慮在轉換中帶有標號的情況：屬性約束、復雜類、規則表示等。
　　(1)屬性約束
　　OWL中屬性約束有六種情況：owl：cardinality、owl：minCardinality、owl：maxCardinality、owl：someValuesFrom、owl：allValuesFrom、owl：hasValue。另外，在OWL知識表示中，有“匿名類”的概念，因此在轉換過程中，要進行標號的處理。
　　圖1是對“病毒文件是類，它是Software的子類，它的屬性fileSize最大不超過1 024KB”的描述( _：x為匿名類)。

　　上述OWL屬性約束的轉換過程中，定義了匿名類_：x，它是定義類的超(父)類。在將RDF三元組轉換到SNetL的過程中應該注意：①約束范圍，也就是匿名類的作用范圍。在OWL到RDF的轉換過程中，加入了“ontoKsys：Begin”(開始)和“ontoKsys：End”(結束)兩個關鍵字來識別約束的開始與結束，開始與結束之間是匿名類或臨時變量的有效范圍。②匿名類可以用SNetL語言中的<變量>來代替。③owl：Restriction、ontoKsys：Begin和ontoKsys：End等指示約束范圍的關鍵字不需要進行轉換。上述描述轉換如下：
　　(病毒文件，TYPE，類)；
　　(病毒文件，subclass，Software)；
　　(病毒文件，subclass，x：L1)；&&將匿名類名用SNetL的變量x代替，并加標號修飾
　　L1：(x，對于屬性，fileSize：L2)；&&將owl：onProperty轉換為“對于屬性”
　　L2：(fileSize，是屬性，x)；
　　(fileSize，最大基數，y：L3:L4)；
　　L3：(y，be，非負整數)；
　　L4：(y，number，1024)；
　　owl：cardinality、owl：minCardinality、owl：maxCardinality轉換為SNetL的方法是相同的。圖2是對owl：someValuesFrom、owl：allValuesFrom、owl：hasValue到SNetL的轉換描述。

　　(2)復雜類
　　OWL中復雜類包括：owl：oneOf(枚舉)、owl：intersectionOf(交集)、owl：unionOf(并集)、owl：complementOf（補集）、owl：disjointWith(不相交集)、owl：equivalentClass(等價類)。由于在復雜類的轉換中涉及到RDF：List及參照對象，因此需要加入標號進行修飾。
　　圖3描述了“圖形圖像處理”軟件是“圖形處理軟件”和“圖像處理軟件”的并集。

　　其他的復雜類與owl：unionOf有相似之處，因篇幅有限，這里就不作介紹。
　　(3)IF-THEN規則表示
　　在OWL擴展中，規則表示涉及到蘊涵關系式、與關系式、或關系式和非關系式等，在轉換過程中也要考慮標號的轉換問題。
　　如果要描述：“如果A是B的子類，B是C的子類，則A是C的子類”，則RDF三元組可表示為：
　　(子類傳遞性，TYPE，IF-THEN規則)
　　(子類傳遞性，規則名稱，subClass Transitive Relation)
　　轉換如下：
　　(L1，imply，L2)   &&L1表示規則的前件，L2表示規則的后件
　　L1：(L3，and，L4)  &&owlplus:AND映射為SNetL的and，
        　　　　　　　　　　                           表示L3和L4成立，則L1成立
　　L3：(A，subclass，B) &&owlplus:predication的謂詞sub
        　　　　　　　　　　                             ClassOf轉換為SNetL的subclass
　　L4：(B，subclass，C)
　　L2：(A，subclass，C)  &&A、B、C是概念集的元素，在轉換
        　　　　　　　　　　                              過程中要作初始化
2.3 RDF到SNetL的主要關鍵字轉換表
　　RDF到SNetL的主要關鍵字轉換表如表2所示。
 

2.4 RDF到SNetL轉換算法的描述
　　算法TORTS(Transfer of RDF to SNetL RDF到SNetL的轉換算法)：
功能描述：算法將RDF三元組表示的知識庫轉換為SNetL表示。
輸入：RDF三元組表示的知識庫(rdf_knowledge_triple)。
輸出：SNetL表示的知識庫。
　　算法簡單描述：
　　TORTS1[初始化]對RDF表示的知識進行一致性檢查；
        　    基于本體，建立RDF到SNetL的關鍵字轉換表；
            　p1←rdf_knowledge_triple
　　TORTS2[p1等于NULL?] 若p1等于NULL，則算法結束；
　　TORTS3[分類轉換處理]判斷是否可以直接進行三元組轉換或者要進行標號處理。如果是，屬性約束、規則表示、復雜類等轉到TORTS4；否則，轉到TORTS5 TORTS4[帶有標號的關系式處理]讀入RDF到SNetL的
　　關鍵字轉換表；
　　下面對在屬性約束、規則表示、復雜類等的表示范圍內調用相應的轉換規則進行處理。
　　(1)屬性約束：約束開始即進行標號處理，并分類，對owl：cardinality、owl：minCardinality、owl：maxCardinality、owl：some-ValuesFrom、owl：allValuesFrom、owl：hasValues進行處理。
　　(2)復雜類：復雜類定義開始進行標號處理，主要考慮RDF列表類(RDF：LIST)的轉換，并分類，對owl：oneOf（枚舉）、owl：intersectionOf（交集）、owl：unionOf（并集）、owl：complementOf（補集）、owl：disjointWith（不相交集）、owl：equivalentClass（等價類）進行處理。
　　(3)規則表示：規則的前提定義owlplus：Rule-Premise開始時進行標號處理，(前提 結論)轉換到SNetL表示為：(L1，imply，L2)，L1表示規則的前提，L2表示規則的結論；搜索RDF的謂詞到SNetL的轉換；對規則中的與、或、非關系式進行處理。
　　(4)其他標號的處理
　　TORTS5[直接轉換處理]讀入RDF到SNetL的關鍵字轉換表；
　　搜索在RDF的主體、謂詞、對象中是否與SNetL有對應的轉換關系，并將RDF的<主體，謂詞，對象>直接轉換為<事實節點,關系,事實節點>。
　　TORTS6[知識指針移動]p1←next(p1)轉到TORTS2。
3  結束語
　　本文提出了RDF到SNetL知識表示的轉換思想與算法。基于語義網絡的SNetL表示的知識在推理技術上已逐漸成熟，因此，可以借助于SNetL的技術進行語義Web的知識推理。另外，語義Web與語義網絡的關聯研究也將促進這兩個領域的共同發展。
參考文獻
1   王永慶.人工智能原理與方法.西安：西安交通大學出版社，  2001
2   夏幼明.擴展的SNETL語言語法描述.云南省重點項目鑒定材料文集，2003
3   徐天任，夏幼明，甘健侯.用語義網絡語言描述知識的表示.  云南師范大學學報，2003；(5)
4   W3C Recommendation.Resource Description Framework   (RDF)：Concepts and Abstract Syntax.http：//www.w3.org/TR/2004/REC-rdf-concepts-20040210/.2004，2
5   W3C Recommendation.RDF/XML Syntax Specification(Revised).http：//www.w3.org/TR/2004/REC-rdf-syntax-grammar-20040210/.2004，2
6   W3C Recommendation.OWL Web Ontology Language Semantics and Abstract Syntax.http：//www.w3.org/TR/2004/REC-owl-semantics-20040210/.2004，2
7   W3C Recommendation.OWL Web Ontology Language  Guide.http：//www.w3.org/TR/2004/REC-owl-guide-20040210/.2004，2