學習筆記 - 知識圖譜的符號表示方法

shizidushu發表於2024-09-13

學習筆記 - 知識圖譜的符號表示方法

說明:

  • 首次發表日期:2024-09-13
  • 個人閱讀學習並摘錄成筆記

知識表示的相關名詞定義

以下內容摘錄自 Knowledge Graphs Applied 2.3小節,然後AI翻譯+人工潤色。

  • 實體(Entities)---表示知識的核心概念,其他所有東西都是圍繞其構建的。
    • 實體可以是物理實體(如化合物、疾病、患者、地點),也可以是抽象實體(如想法(idea)、情緒(sentiments)等概念)。
      實體可以具有不同的屬性,如人名、城市的地理位置等。它們是知識庫中的“一級公民”,因為它們代表了整個知識庫建立的原子資訊(atomic information)。
  • 關係(Relationships)—定義實體之間的關係。例如,一個城市屬於某個地區,一個基因編碼一種蛋白質,一種疾病有某些症狀等。關係可以具有屬性,如日期、描述、機率等。
  • 本體(Ontologies)---定義特定領域的知識中存在的實體和關係型別,以及他們擁有的屬性。
    例如,透過本體論和分類法(taxonomies),你可以定義實體的層級表示(hierarchical representation)(如醫療或教育機構),或者定義其屬性(如一個組織必須有一個創始人、一個地址和一個倫理政策)。你可以確定這些屬性的基數(Cardinality)(如一個組織可以有多個創始人和地址,但必須有一個唯一的倫理政策),或者定義組織內關係的性質(如傳遞性(transitivity),這意味著你的老闆的老闆也是你的老闆)。
  • 目標和效用(Goals and utilities)---定義世界期望的和不期望的狀態和代理的狀態(states of agents)。在我們的醫療系統中,這些可能是身體的溫度的降低(期望結果)或升高(不期望結果),患者運動功能的改善,紅斑減少,血氧飽和度提升,等等。
  • 策略、控制規則和啟發(Policies, control rules, and heuristics)---規定行動方式(Prescribe ways of acting)。例如,在開處方前檢查患者是否對對乙醯氨基酚過敏,詢問患者是否服用了化合物\(X\),因為它可能影響化合物\(Y\)的效力等。

屬性圖

以下內容摘錄自知識圖譜導論 2.3.2小節。

屬性圖是圖資料庫Neo4J實現的圖結構表示模型。

在屬性圖的術語中,屬性圖是由頂點(Vertex)​、邊(Edge)​、標籤(Label)​、關係型別和屬性(Property)組成的有向圖。

頂點(Vertex)也稱為節點(Node)​,邊(Edge)也稱為關係(Relationship)​。

在屬性圖中,節點(Vertex/Node)和關係邊(Edge/Relationship)是最重要的表達要素。節點上包含屬性,屬性可以以任何鍵值形式存在。

關係邊(Edge/Relationship)連線節點(Vertex/Node),每條關係邊都有擁有一個方向、一個標籤、一個開始節點和一個結束節點。

關係邊的方向的標籤使得屬性圖具有語義化特徵。和節點一樣,關係邊也可以有屬性,即邊屬性,可以透過在關係邊上增加屬性給圖演算法提供有關邊的元資訊,如建立時間等。此外還可以透過邊屬性為邊增加權重和特性等其他額外語義,如下圖所示。

相關資源

RDF

  • wiki: https://en.wikipedia.org/wiki/Resource_Description_Framework
  • 文件: https://www.w3.org/TR/rdf11-new/

RDF Schema

  • wiki: https://en.wikipedia.org/wiki/RDF_Schema
  • 文件: https://www.w3.org/TR/rdf11-schema/

SPARQL

  • 簡介: https://www.w3.org/TR/rdf-sparql-query/
  • 文件: https://www.w3.org/TR/sparql11-overview/

Turtle (Terse RDF Triple Language)

  • 入門: https://linkeddata.github.io/rdflib.js/Documentation/turtle-intro.html
  • 文件: https://www.w3.org/TR/turtle/

OWL 2

  • 入門: https://www.w3.org/TR/owl2-primer/
  • 文件: https://www.w3.org/TR/owl2-overview/
  • 語法規範: https://www.w3.org/TR/2012/REC-owl2-syntax-20121211/

Protégé: ontology編輯器

  • https://protege.stanford.edu/
  • https://protege.stanford.edu/publications/ontology_development/ontology101.pdf

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