Interroger RDF(S) avec des expressions régulières

par Faisal Alkhateeb

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Jérôme Euzenat.

Soutenue en 2008

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble) .


  • Résumé

    RDF est un langage de représentation des connaissances dédié à l’annotation des ressources dans le Web Sémantique. Bien que RDF peut être lui-même utilisé comme un langage de requêtes pour interroger une base de connaissances RDF (utilisant la conséquence RDF), la nécessité d’ajouter plus d’expressivité dans les requêtes a conduit à définir le langage de requêtes SPARQL. Les requêtes SPARQL sont définies à partir des patrons de graphes qui sont fondamentalement des graphes RDF avec des variables. Les requêtes SPARQL restent limitées car elles ne permettent pas d’exprimer des requêtes avec une séquence non-bornée de relations (par exemple, Existe-t-il un itinéraire d’une ville A à une ville B qui n’utilise que les trains ou les bus?"). Nous montrons qu’il est possible d’étendre la syntaxe et la sémantique de RDF, définissant le langage PRDF (pour Path RDF) afin que SPARQL puisse surmonter cette limitation en remplaçant simplement les patrons de graphes basiques par des graphes PRDF. Nous étendons aussi PRDF à CPRDF (pour Constrained Path RDF) permettant d’exprimer des contraintes sur les sommets des chemins traversés (par exemple, "En outre, l’une des correspondances doit fournir une connexion sans fil. "). Nous avons fourni des algorithmes corrects et complets pour répondre aux requêtes (la requête est un graphe PRDF ou CPRDF, la base de connaissances est un graphe RDF) basés sur un homomorphisme particulier, ainsi qu’une analyse détaillée de la complexité. Enfin, nous utilisons les graphes PRDF ou CPRDF pour généraliser les requêtes SPARQL, définissant les extensions PSPARQL et CPSPARQL, et fournissons des tests expérimentaux en utilisant une implémentation complète de ces deux langages.


  • Résumé

    RDF is a knowledge representation language dedicated to the annotation of resources within the Semantic Web. Though RDF itself can be used as a query language for an RDF knowledge base (using RDF semantic consequence), the need for added expressivity in queries has led to define the SPARQL query language. SPARQL queries are defined on top of graph patterns that are basically RDF graphs with variables. SPARQL queries remain limited as they do not allow queries with unbounded sequences of relations (e. G. "does there exist a trip from town A to town B using only trains or buses?"). We show that it is possible to extend the RDF syntax and semantics defining the PRDF language (for Path RDF) such that SPARQL can overcome this limitation by simply replacing the basic graph patterns with PRDF graphs, effectively mixing RDF reasoning with database-inspired regular paths. We further extend PRDF to CPRDF (for Constrained Path RDF) to allow expressing constraints on the nodes of traversed paths (e. G. "Moreover, one of the correspondences must provide a wireless connection. "). We have provided sound and complete algorithms for answering queries (the query is a PRDF or a CPRDF graph, the knowledge base is an RDF graph) based upon a kind of graph homomorphism, along with a detailed complexity analysis. Finally, we use PRDF or CPRDF graphs to generalize SPARQL graph patterns, defining the PSPARQL and CPSPARQL extensions, and provide experimental tests using a complete implementation of these two query languages.

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
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  • Cote : TS08/GRE1/0064/D
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  • Cote : TS08/GRE1/0064
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