经过这几天研究,开发语义web的全过程业已搞清,jena并非应用程序,而是API( 应用程序编程接口,Application Programming Interface)。所以开发语义web的全过程：

（1）开发java程序；利用（２）jena接口；（３）显示，建立，阅读，操作推理XML,RDF,OWL等．

Jena is a Java framework for building Semantic Web applications. It provides a programmatic environment for RDF, RDFS and OWL, SPARQL and includes a rule-based inference engine.

http://jena.sourceforge.net/

Introduction to Jena

 http://www-128.ibm.com/developerworks/java/library/j-jena/

此帖由 linforest 在 2006-09-24 22:02 进行编辑...

http://www.cnblogs.com/bjzhanghao/archive/2006/09/22/87598.html

在应用程序中利用Jena API处理OWL本体

接触Semantic Web的时间还不是很长，所以现在写的这方面内容算是笔记性质，很可能存在很多误解，欢迎指出或讨论

一般来说，我们在Protege这样的编辑器里构建了本体，就会想在应用程序里使用它，这就需要一些开发接口。用程序操作本体是很必要的，因为在很多情况下，我们要自动生成本体，靠人手通过Protege创建所有本体是不现实的。Jena是HP公司开发的这样一套API，似乎HP公司在本体这方面走得很靠前，其他大公司还在观望吗？

可以这样说，Jena对应用程序就像Protege对我们，我们使用Protege操作本体，应用程序则是使用Jena来做同样的工作，当然这些应用程序还是得由我们来编写。其实Protege本身也是在Jena的基础上开发的，你看如果Protege的console里报异常的话，多半会和Jena有关。最近出了一个Protege OWL API，相当于对Jena的包装，据说使用起来更方便，这个API就是Protege的OWL Plugin所使用的，相信作者经过OWL Plugin的开发以后，说这些话是有一定依据的。

题目是说用Jena处理OWL，其实Jena当然不只能处理OWL，就像Protege除了能处理OWL外还能处理RDF(S)一样。Jena最基本的使用是处理RDF(S)，但毕竟OWL已经成为W3C的推荐标准，所以对它的支持也是大势所趋。

好了，现在来点实际的，怎样用Jena读我们用Protege创建的OWL本体呢，假设你有一个OWL本体文件（.owl），里面定义了动物类（http://www.zoo.com/ont/Animal，注意这并不是一个实际存在的URL，不要试图去访问它），并且它有一些实例，现在看如下代码：

OntModel m = ModelFactory.createOntologyModel();
File myFile = ...;

m.read(new FileInputStream(myFile), "");
ResIterator iter = m.listSubjectsWithProperty(RDF.type, m.getResource("http://www.zoo.com/ont/Animal"));
while (iter.hasNext()) {
    Resource animal = (Resource) iter.next();
    System.out.println(animal.getLocalName());
}

和操作RDF(S)不同，com.hp.hpl.jena.ontology.OntModel是专门处理本体（Ontology）的，它是com.hp.hpl.jena.rdf.model.Model的子接口，具有Model的全部功能，同时还有一些Model没有的功能，例如listClasses()、listObjectProperties()，因为只有在本体里才有“类”和“属性”的概念。

上面的代码很简单，从ModelFactory创建一个OntModel，从指定文件把模型读到内存里。再下面的代码是一个例子，作用是取出模型中所有Animal的实例（Individual，也叫个体），并打印它们的名称。要从OntModel里取实例，也可以用listIndividuals()方法，只不过你得在得到的实例中判断它们是不是Animal的实例，我觉得不如用上面这种简易查询的方式来得方便。

Jena里扩展了很多Iterator，比如ResIterator、StmtIterator和NodeIterator等等，刚开始用会觉得很别扭，好象还不如都用java标准的Iterator，不知道Jena的设计者是怎么考虑的。要熟练掌握还是得对整个Jena的API有全局掌握才好。

在循环里，我们得到的每个元素都是一个Resource，因为本体里的任何东西都是资源，不论你想得到Subject、Property还是Object，在Jena里实际得到的都是资源（Resource），在Jena里，Property是Resource的子接口，而Jena并没有Subject或Object接口。（注：在OWL本体中，Subject->roperty->Object组成一个三元组，例如：张小刚->父亲->张大刚；或者：绵羊多利->rdf:type->动物，rdf:type是一个特殊的属性，表示前者是后者的实例）

暂时先写到这，关于在本体中引入其他本体和使用推理，下次继续。

posted on 2005-01-06 19:39 八进制

 

时间仓促，而且这个问题包括的知识域太广，很多东西也都还在探索。

上文w3china的图片还是比较形象的。

http://bbs.w3china.org/dispbbs.asp?boardID=3&ID=33927

这个帖子也不错，虽然也有一些偏颇。

个人理解，首先是网络，URL能够标志数据唯一性，这个很重要。然后XML,把数据和结构分开了。XML对数据结构的定义，比关系型数据库要灵活，这也是早期XML存储成为问题的原因。好像当时东软的电子病历，就是存成一个个XML文件。

后面都是说结构和设计的问题，每次对结构的定义都不一样。 不同的模型可以算是结构的多种表现。

RDF是否OO,OO了多少，可以看http://www-128.ibm.com/developerworks/cn/xml/rdf/part8/index.html

RDF的一些数学方法，设计模式：

http://www.w3.org/2001/sw/BestPractices/OEP/n-aryRelations-20040623/

缺陷肯定是有的，一颗种子长成了树，这个thing,你是定义为种子，还是定义为树。OWL在时序上的一些建模方法，目前大家还在探讨。

OWL,有两个定义，一个是指ontology web language, 一个是指owl file,基于这种语言书写形成的规范。这里我们讨论第一种。

Owl 与RDF的关系,援引w3c的解释：

OWL Full can be viewed as an extension of RDF, while OWL Lite and OWL DL can be viewed as extensions of a restricted view of RDF. Every OWL (Lite, DL, Full) document is an RDF document, and every RDF document is an OWL Full document, but only some RDF documents will be a legal OWL Lite or OWL DL document.

 from <http://www.w3.org/TR/owl-features/>

OWL 是否等于OO 3GL(generation language)的定义，我没有看到。个人觉得，problem-oriented,还是procedure-oriented, 取决于设计的思路，无法定论。如果dyy兄有这样的文章，也请帖给大家学习。

是否需要一个类似于DBMS的冬冬,取决于你的应用。Protégé基本上目前能够满足大多的应用。目前主要用来做逻辑建模，包括前两天大家做的作业first order logic, 都属于建模的方法学。

玩法很多，玩模型的，做了一个template，把需要的业务数据抽象好，然后做一个interface ontology,比如patient name是你业务领域的class, textbox是你interface ontology的class.

那么你需要表现patient name,只需要claim: patient name (class) ->represented by (relationship)-> textbox (class), 解析过后，界面上就可以出现一个textbox.也就是interface ontology的模型，类似于XML的界面编辑器，不过更加严谨。

玩逻辑的，比如逻辑题，所有的逻辑考试，都是随机的从ontology里面去题目和答案，而且维持了题目的内在关联性，成为考试题库，在线问答服务，呵呵。

玩owl数据的，比较原始的玩法，比如把business model做成owl,然后把owl中间的一些class做成数据库的field,完成和数据的存储。或者把你的数据存成一个个RDF文件，然后用sparql query之后转到数据库。

或者使用protégé,自动把owl class生成java 的class.并不是所有的软件都需要数据库的。

玩owl的网站多了，随便找一个，看看这个。

http://www.joseki.org/

技术永远是日新月异的。Cerner 和oracle都在做RDF这方面的研究，但是HP毕竟领先了一步，不知道IBM和oracle能否赶上。Cerner 下一代的EMR,包括基因蛋白数据的，由于数据的复杂性，根本无法用ER的数据库去表达，目前比较倾向于RDF。

表达错误的，请小土豆补充。

此帖由 南京猿人 在 2006-09-25 00:21 进行编辑...

小土豆补充：

owl很多时候不是作为数据元的存储方式，而是在于逻辑的分析，长处不是数据存储的速度，而是数据分析，定位一种手段，解决速度之外，无法解决的问题。

owl的数据存储，可以通过jena的数据库来实现（三元？）。http://jena.sourceforge.net/DB/creating-db-models.html

In Jena2, all databases are multi-model and each model is, by default, stored in separate tables. Models may share database tables using the  StoreWithModel option.

小土豆说，包老师的解说最经典，我们的都太细枝末节，比较糊涂的过程。在这之前，首先要用目前开源的owl editor来开发owl,后面就是您的思路。

（1）开发java程序；利用（２）jena接口；（３）显示，建立，阅读，操作推理XML,RDF,OWL等．

然后来做一系列的应用。关于应用的细节，我们以后在做讨论。

[quote=南京猿人,2006-09-25 10:05]
小土豆说，包老师的解说最经典，我们的都太细枝末节，比较糊涂的过程。在这之前，首先要用目前开源的owl editor来开发owl,后面就是您的思路。

（1）开发java程序；利用（２）jena接口；（３）显示，建立，阅读，操作推理XML,RDF,OWL等．

然后来做一系列的应用。关于应用的细节，我们以后在做讨论。

[/quote]

最宝贵的是大家合作力量！

总之,到此为止"迷魂阵"已被我们论坛打破。当然我讲的仅是一个原则过程,但语义web已不再神秘。

必定还有很多具体技术和技巧问题需要解决，还需“猿人”等网友积极讨论和介绍经验。

我也会安排时间关注网友提供的每一条建议和经验。

此帖由 老包 在 2006-09-25 10:54 进行编辑...

已进入编程阶段。年轻人加油啊！袖手旁观永远不会出现语义web，永远不会出现知识整合。

[quote=南京猿人,2006-09-25 10:05]
小土豆说，包老师的解说最经典，我们的都太细枝末节，比较糊涂的过程。在这之前，首先要用目前开源的owl editor来开发owl,后面就是您的思路。

（1）开发java程序；利用（２）jena接口；（３）显示，建立，阅读，操作推理XML,RDF,OWL等．

然后来做一系列的应用。关于应用的细节，我们以后在做讨论。

[/quote]

是不是必须用java? 能不能用.net? 真不想再学一门语言了。（不过既然包老师都在学，看来还是有必要学的。）

用owl editor开发owl后，还需要用jena建立owl吗？jena能对owl进行什么样的推理？

thx

http://www.kmconnection.com/DOC100100.htm

The impact of “managing knowledge” must be more than measurable; it must be predictable.

[quote=laotao,2006-10-09 18:56]

是不是必须用java? 能不能用.net? 真不想再学一门语言了。（不过既然包老师都在学，看来还是有必要学的。）

用owl editor开发owl后，还需要用jena建立owl吗？jena能对owl进行什么样的推理？

thx

[/quote]

恐怕不一定非得JAVA，肯定可用其他语言。jena被认为是接口。但我也刚接触，所知不多。估计用owl editor不能真正达到语义操作和处理的目的。

编了１０多年的程序，本来想此生告别编程了，专心理论探讨，编程由年轻人干。但不知不觉又读起语言来了。

我实际上对编程有偏爱，尤其爱C或JAVA语言等，所以动起来就放不下手了，觉得面向对象的思路非常有趣。

首先,W3没有描述过开发的全过程和进展情况。所以只能是个估计：

语义web比传统HTMLweb无论是意义和难度都不在一个数量级上，也许甚至远远超出了倡导者们的最初想象。但web一词极容易误导大家认为只要用OWL等作好数据原文件（类似HTML文件），就可以轻而易举地用有关的类似I.E打开显示并作语义操作。我相信这方面确实做过不少工作（如pretige等）并还在努力，但远为成熟。不然何以HP公司化大力开发Jena为Java这一基础开发语言提供大量接口？

这仅是我“悟”出的情况，谁也没有清楚地告诉我。我也不想化力气去证明这情况是否属实。

因为“极难”，不是“一般的难”，所以也给我们中国人留下了机会。大家也有机会试试身手。假如象“操作系统”那种领域，我们中国人就很少有机会了。

Protege + OWL + jena + java看起来是一套不错的知识工程工具, 不过不知道是不是一套标准的或者流行的工具。

我想也可以用Protege + CLIPS + .NET，就是用Protege编辑Ontology，然后导出为CLIPS文件，再由CLIPS进行推理并用.NET制作界面。（Protege提供了对CLIPS的支持，而CLIPS的.NET 6.24版本也已出现http://www.cpbinc.com/clips/viewtopic.php?t=2664）

最近抽空看看JAVA。真的爱上了它。觉得与以前的面向过程的语言大不一样。
物质类、对象类的思想以及把它们视为与一般数据类型（整数类型，实数类型，逻辑数据类型，字符串类型）平等的概念，很有点我们“物数学”的意味。

不一定非要java,但是目前jena做得最好，而且以后因为java提倡开源，而.net提倡收费。从owl知识建模和共享的角度来看，所以java在后面还要更热门一些。