Resource Description Framework

Resource Description Framework
Орган стандартизации	Консорциум Всемирной паутины
Создатель	Консорциум Всемирной паутины
Создан	1997
Медиафайлы на Викискладе

Resource Description Framework (RDF, «среда описания ресурса»^[1]) — это разработанная консорциумом Всемирной паутины модель для представления данных, в особенности — метаданных^[2].

RDF представляет утверждения о ресурсах в виде, пригодном для машинной обработки. RDF является частью концепции семантической паутины.

Вид данных в ресурсе в RDF может быть любой — как информационной (например, веб-сайт или изображение), так и неинформационной (например, человек, город или некое абстрактное понятие). Утверждение, высказываемое о ресурсе, имеет вид «субъект — предикат — объект» и называется триплетом^[1]. Утверждение «небо голубого цвета» в RDF-терминологии можно представить следующим образом: субъект — «небо», предикат — «имеет цвет», объект — «голубой». Для обозначения субъектов, отношений и объектов в RDF используются URI.

Множество RDF-утверждений образует ориентированный граф, в котором вершинами являются субъекты и объекты, а рёбра отображают отношения.

RDF сам по себе является не форматом файла, а только лишь абстрактной моделью^[2] данных, то есть описывает предлагаемую структуру, способы обработки и интерпретации данных. Для хранения и передачи информации, уложенной в модель RDF, существует целый ряд форматов записи.

Для обработки RDF-данных предлагается реализовать языки запросов: SPARQL (стандарт W3C), RQL, RDQL.

История появления RDF имеет своё начало в 1990 году, когда Тим Бернерс-Ли предложил отмечать типы ссылок между документами для облегчения автоматической обработки. Типы ссылок, однако, не были включены в первую спецификацию HTML, но идея была подхвачена в системе описания метаданных MCF. Обобщённое представление метаданных нашло отражение в рекомендации W3C по RDF в 1999 году. С тех пор стандарты RDF развиваются, появляются новые средства для работы с RDF^[3].

С 10 февраля 2004 года RDF имеет статус стандарта W3C. С 25 февраля 2014 принят стандарт RDF 1.1.

Перечень стандартов, имеющих отношение к RDF (см. http://www.w3.org/TR/):

• 2015 год:
  • Linked Data Platform 1.0 (англ.) — Введение в Linked Data, описание предлагаемых подходов к использованию RDF в сети Интернет.
  • Формат представления RDFa
    • RDFa Core 1.1 - Third Edition (англ.) — Описание основ синтаксиса «RDFa» для RDF 1.1
    • RDFa Lite 1.1 - Second Edition (англ.) — Описание облегчённого синтаксиса «RDFa Lite» для RDF 1.1
    • HTML+RDFa 1.1 - Second Edition (англ.) — Особенности синтаксиса «RDFa» в HTML для RDF 1.1
    • XHTML+RDFa 1.1 - Third Edition (англ.) — Особенности синтаксиса «RDFa» в XHTML для RDF 1.1
• 2014 год:
  • Модель данных RDF 1.1:
    • RDF 1.1 Concepts and Abstract Syntax (англ.) — Понятия и абстрактный синтаксис RDF 1.1
    • RDF Schema 1.1 (англ.) — Словарь RDF 1.1
    • RDF 1.1 Semantics (англ.) — Семантика RDF 1.1
  • Форматы представления:
    • RDF 1.1 XML Syntax (англ.) — Описание синтаксиса «RDF/XML» для RDF 1.1
    • RDF 1.1 Turtle (англ.) — Описание синтаксиса «Turtle» для RDF 1.1
    • RDF 1.1 N-Triples (англ.) — Описание синтаксиса «N-Triples» для RDF 1.1
    • RDF 1.1 N-Quads (англ.) — Описание синтаксиса «N-Quads» для RDF 1.1
    • RDF 1.1 TriG (англ.) — Описание синтаксиса «TriG» для RDF 1.1
    • JSON-LD 1.0 (англ.) — Описание синтаксиса «JSON-LD», представление RDF-данных в формате JSON
    • JSON-LD 1.0 Processing Algorithms and API (англ.) — Описание алгоритмов обработки и их API для RDF-данных, представленных в форме «JSON-LD»
  • Прикладные словари и онтологии
    • Data Catalog Vocabulary (DCAT) (англ.) — онтология понятий в области описания опубликованного в сети каталога информации и содержащихся в нём наборов данных
    • The RDF Data Cube Vocabulary (англ.) — онтология понятий в области описания многомерных наборов данных
    • The Organization Ontology (англ.) — онтология понятий в области описания структуры организаций
• 2013 год:
  • SPARQL 1.1
  • Rule Interchange Format
    • RIF RDF and OWL Compatibility (Second Edition) (англ.) — использование с RDF рекомендуемого W3C подхода к описанию и выполнению правил
  • Связанные стандарты
    • Internationalization Tag Set (ITS) Version 2.0 (англ.)
• 2012 год:
  • Web Ontology Language
  • rdf:PlainLiteral: A Datatype for RDF Plain Literals (Second Edition) (англ.)
  • Отражение реляционных данных в RDF:
    • A Direct Mapping of Relational Data to RDF (англ.) — прямое
    • R2RML: RDB to RDF Mapping Language (англ.) — гибкое
    • Use Cases and Requirements for Mapping Relational Databases to RDF (англ.) — исходные примеры применения и требования, 2010 год
  • Ontology for Media Resources 1.0 (англ.) — онтология для описания медиа-ресурсов
• 2008 год:
  • SPARQL 1.0
• 2004 год:
  • Resource Description Framework (RDF): Concepts and Abstract Syntax (англ.) — Понятия и абстрактный синтаксис RDF 1.0
  • RDF Semantics (англ.) — Семантика RDF 1.0
  • RDF Test Cases (англ.) — Набор тестовых данных RDF
  • RDF Primer (англ.) — Введение в RDF

Также есть множество черновиков и заметок, среди которых есть Linked Data Glossary (англ.) — глоссарий всех понятий, связанных с RDF.

Для записи и передачи RDF используется несколько форматов, в том числе:

• RDF/XML — запись в виде XML-документа;
• RDF/JSON (англ.) — запись в виде JSON-данных;
• RDFa (англ. RDF in attributes) — запись внутри атрибутов произвольного HTML- или XHTML-документа;
• N-Triples, Turtle, N3 — компактные^[4] формы записи утверждений.

RDF предоставляет средства для построения информационных моделей, но не касается семантики описываемого. Взятый в отдельности граф RDF можно понимать только как граф. Толкование значения основывается на способности пользователей RDF интерпретировать отдельные URI, строковые литералы и структуру графа, и по ним интерпретировать остальные URI и семантику данных.

Для выражения семантики требуются словари (англ. vocabularies), таксономии (англ. taxonomies) и онтологии (англ. ontologies) и наличие в рассматриваемом графе связей с ними.

• Словарь представляет собой собрание терминов, имеющих во всех контекстах использования этого словаря одинаковый смысл.

• Таксономия — это словарь иерархически организованных терминов.

• Онтология использует предопределённый зарезервированный словарь терминов для определения концепций и отношений между ними для конкретной предметной области. Онтологии можно использовать для выражения семантики терминов словаря, их взаимоотношений и контекстов использования.

Большинство словарей для описываемых субъектов не только содержит предикаты и объекты, но и подразумевает для них ту или иную семантическую нагрузку, не укладывающуюся как правило в собственно RDF-представление словаря. Это могут быть способы использования тех или иных конкретных субъектов, правила, ограничения, рекомендации, обоснования необходимости использования именно их, и т. п. Как правило, это описывается в сопроводительной документации к словарю.

RDF Schema предоставляет собой словарь для RDF, который используется, в основном, при описании других словарей. RDF Schema:

• декларирует существование ресурсов, среди которых отдельно выделяет литералы разных типов данных, в том числе строк с указанием языка, строк с XML-или HTML-разметкой;
• декларирует существование классов ресурсов и их подклассов;
• декларирует существование свойств, которые относятся к ресурсам определённого класса, могут объектами иметь ресурсы конкретных классов, и могут быть более узко осмысленным вариантом более общего свойства;
• декларирует существование таких часто используемых свойств как «наименование», «описание», «ресурс-синоним», и некоторых других;
• описывает классы и свойства, позволяющие организовать в модели RDF три вида списков;
• описывает классы и свойства, нужные для реификации (от англ. reification, воплощение) — обеспечения возможности записи триплетов, объектом и субъектом которых являются триплеты.

Описание дополнительной семантической нагрузки этого словаря расположено во всех трёх основных стандартах RDF — в описании концепций RDF (англ.), в описании самого словаря (англ.), и в описании семантики RDF (англ.).

В частности, в описании семантики RDF говорится, что словари могут лишь подразумевать, но не содержать в явном виде триплеты, которые можно получить из остальных триплетов словаря путём исполнения ряда определённых для словаря формальных правил, следующих из семантики используемых словарём понятий. И приведён перечень правил, подразумеваемых словарём RDF Schema.

Для записи более сложных логических отношений описываемых ресурсов различных предметных областей в онтологиях служит язык OWL^[5].

Для хранения RDF-данных используются два основных вида хранилищ: специализированные (native, «родные», «нативные») и не специализированные (non-native). Специализированные хранилища позволяют достичь большей степени оптимизации, но более трудоёмки в проектировании, так как строятся специально для работы с RDF. Остальные хранилища более просты в проектировании (например, за счёт использования механизмов реляционных СУБД или решений NoSQL), но менее оптимизированы под работу с RDF. Специализированные хранилища делятся по способности оперировать с данными, лишь целиком находящимися в оперативной памяти (in-memory) или же способные использовать и внешнюю память (например, жёсткий диск)^[6].

Системы для работы с RDF разрабатываются как в рамках исследований, так и для производственного использования. К основным специализированным хранилищам, пригодным для производственного использования, относятся^[6]:

• OpenLink Virtuoso
• Stardog
• Blazegraph (ранее Bigdata)
• GraphDB (ранее OWLIM)
• RDF4J (ранее Sesame)
• Apache Jena
• Allegrograph
• 4Store

Список примеров в этой статье не основывается на авторитетных источниках, посвящённых непосредственно предмету статьи. Добавьте ссылки на источники, предметом рассмотрения которых является тема настоящей статьи (или раздела) в целом, а не отдельные элементы списка. В противном случае список примеров может быть удалён.

Оформление баз знаний или представления их данных в рамках различных проектов в множестве институтов, университетов и иных организаций. В основном, в научно-исследовательских целях.

Поисковые системы предлагают веб-мастерам использовать RDF и аналогичные языки разметки страниц для повышения информативности ссылки на их сайт в результатах поиска.

Социальные сети, с подачи Facebook (opengraph), предлагают веб-мастерам использовать RDF для описания свойств страниц, так же позволяющих красиво оформить ссылку на неё в записи пользователя социальной сети.

В форме RSS 1.0, формат RDF широко используется для краткого представления перечня новых записей на периодически пополняющихся сайтах типа блогов, новостных лент или интернет-журналов.

Кроме вышеперечисленного, в формате RDF представляют данные для анализа и/или интеграции в информационных системах предприятий, что даёт возможность исследовать их при помощи SPARQL (проект D2RQ, например), а при опоре на отраслевой стандарт, например, ISO 15926 позволяет унифицированно обмениваться данными различных предприятий на уровне отрасли.

Использование RDF увеличилось с появлением представления RDF в виде JSON-LD и распространением Linked Data. Например, Google принимает во внимание семантическое описание страницы в одном из RDF-форматов (и с использованием словаря Schema.org) и использует его для более подробного описания результатов поиска^[7].

• RSS (версий 0.9, 1.0)
• FOAF
• SIOC
• DOAP
• Extensible Metadata Platform (XMP)

• DBpedia
• GeoNames
• WordNet
• Базовые общедоступные онтологии
  • Дублинское ядро
  • Schema.org
  • Open Graph^[англ.]

• Rich snippets^[англ.]
• Список редакторов онтологий^[англ.]
• Список реализаций SPARQL-сервера^[англ.]

• Toby Segaran, Colin Evans, Jamie Taylor. Programming the Semantic Web. — O’Reilly Media, 2009. — 302 с. — ISBN 978-0-596-15381-6.
• John Hebeler, Matthew Fisher, Ryan Blace, Andrew Perez-Lopez. Semantic Web Programming. — John Wiley & Sons, 2009. — 648 с. — ISBN 9780470418017.
• Olivier Curé, Guillaume Blin. RDF Database Systems. — Morgan Kaufmann, 2014. — 256 с. — ISBN 978-0-12-800470-8.

• Официальная страница RDF  (англ.)
• Краткое введение в RDF
• Материалы статей о RDF. Способы автоматизированной обработки RDF