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第Ⅰ部分　语义Web程序设计简介3

第1章　为以数据为中心的语义Web程序设计做好准备3

1.1　定义语义Web4

1.2　确定主要的程序设计组件9

1.3　确定语义Web技术对程序设计的影响11

1.3.1　确立以Web数据为中心的视角11

1.3.2　表达语义数据12

1.3.3　共享数据13

1.3.4　使数据动态而灵活14

1.4　避免阻碍、神化和夸张16

1.4.1　语义Web遇到的阻碍16

1.4.2　对语义Web的神化17

1.4.3　对语义Web的夸大18

1.5　了解语义Web的起源19

1.6　探索语义Web示例21

1.6.1　语义Wiki（semantic-mediawiki.org）21

1.6.2　Twine（www.twine.com）22

1.6.3　FOAF项目（www.foaf-project.org）23

1.6.4　RDFa和微格式24

1.6.5　语义查询端点（dbpedia.org/sparql）26

1.6.6　语义搜索（www.trueknowledge.com）26

1.7　总结与展望27

1.8　参考资源27

第2章 Hello Semantic Web World29

2.1　建立语义Web开发环境29

2.2　编写“Hello Semantic Web World”应用程序31

2.3 小结48

第Ⅱ部分　语义Web程序设计基础53

第3章　信息建模53

3.1　软件中的信息建模53

3.1.1　共享信息：语法和语义54

3.1.2　信息共享中的元数据和数据56

3.2　语义Web信息模型：资源描述框架（RDF）57

3.2.1　节点：资源和文字57

3.2.2　边：谓语59

3.3　使用RDF进行信息交换59

3.3.1　可看作点的陈述60

3.3.2　RDF序列化61

3.3.3　更多关于RDF的内容69

3.4 小结75

第4章　融入语义77

4.1　Web上的语义78

4.1.1 动机因素78

4.1.2　使用RDF表达语义81

4.2　本体入门84

4.2.1　分布式知识84

4.2.2　本体元素概述85

4.3　本体的元素87

4.3.1　OWL 2类型88

4.3.2　本体首部88

4.3.3　标注89

4.3.4　基本分类89

4.3.5　定义和使用属性93

4.3.6　属性的定义域和值域93

4.3.7　描述属性93

4.3.8 数据类型99

4.3.9　否定属性断言102

4.3.10　属性约束103

4.3.11 高级类描述108

4.3.12　OWL中的等价111

4.4 小结113

第5章　现实世界中的知识建模115

5.1　探究语义Web的组件115

5.1.1　语义Web框架116

5.1.2　存储和检索RDF117

5.1.3　辨识OWL的语义120

5.1.4　常见框架和组件124

5.1.5　知识库性能127

5.2 探索OWL Profile128

5.2.1 OWL Full和OWL DL128

5.2.2　OWL Profile129

5.3 OWL推理演示131

5.3.1 本体131

5.3.2　示例应用程序133

5.3.3 结果136

5.4　使用本体139

5.4.1　将知识模型从应用程序中分离出来140

5.4.2　跨领域和应用程序边界实现共享141

5.4.3　基础本体的含义142

5.4.4　常见的基础本体143

5.4.5 查找本体进行重用或扩展146

5.4.6　选择合适的基础本体147

5.5 小结148

第6章　发现信息149

6.1　导航语义Web150

6.2　搜索语义Web153

6.3　查询语义Web154

6.3.1 SPARQL快速入门155

6.3.2 四种基本的查询形式158

6.3.3 SELECT的精髓159

6.3.4　RDF数据集、FROM和FROM NAMED163

6.3.5 查询修饰符169

6.3.6 CONSTRUCT的精髓180

6.3.7　DESCRIBE的精髓182

6.3.8　ASK的精髓183

6.3.9　SPARQL蕴含184

6.3.10　不支持的功能185

6.4 小结186

第7章　添加规则187

7.1 规则的含义188

7.2　使用规则的原因188

7.2.1　不支持对属性的组合188

7.2.2 内置的使用188

7.2.3　本体式中介188

7.2.4　有限制的假设189

7.3　规则语言189

7.4　SWRL的精髓189

7.4 1 抽象语法191

7.4.2　XML的具体语法192

7.4.3　RDF的具体语法198

7.4.4 内置198

7.4.5 DL-Safe规则199

7.4.6　本体式中介205

7.5 Jena规则209

7.6　规则交换格式211

7.6.1　深入研究细节211

7 6.2　RIF的未来212

7.7　小结212

第Ⅲ部分　建立语义Web应用程序215

第8章　应用程序设计框架215

8.1　构建语义Web框架215

8.2　Jena语义Web框架218

8.3　使用Jena进行程序设计221

8.3.1　建立Jena开发环境223

8.3.2　建立知识库：建立模型224

8.3.3　使用语义Web数据填充模型226

8.3.4　合并语义Web数据229

8.3.5　询问语义Web数据230

8.3.6　语义Web数据推理232

8.3.7　导出语义Web数据235

8.3.8　释放语义Web数据操作所占用的资源236

8.3.9　管理语义Web数据236

8.4　通用应用程序示例FriendTracker概述242

8.5 小结243

第9章　整合信息245

9.1 整合信息246

9.1.1　表示信息246

9.1.2　各种表示之间的转换247

9.1.3　解决转换过程中的难题248

9.1.4 介绍FriendTracker的数据源249

9.2　以RDF格式公开基于XML的Web服务251

9.2.1 Weather.gov XML Feed介绍252

9.2.2　使用XSL转换来公开XML252

9.2.3　使用XML绑定和Velocity来公开XML266

9.3　将关系数据库公开为RDF274

9.4　公开其他类型的数据源281

9.4.1　使用一个定制的流式RDF Writer来公开Jabber281

9.4.2　使用Reflection来公开Java对象285

9.5 小结292

第10章　对准信息293

10.1　数据源本体、领域本体和应用程序本体293

10.2　本体的对准294

10.2.1　本体构造295

10.2.2　通过规则进行转换296

10.2.3　显式转换297

10.2.4　特定的转换方法297

10.3 FriendTracker297

10.3.1　使用OWL和SWRL来对准本体302

10.3.2　使用XSLT来对准本体307

10.3.3　使用代码来对准本体311

10.3.4　使用RDFS来对准简单本体312

10.4　记录链接314

10.5 小结317

第11章　信息共享319

11.1　微格式319

11.2　eRDF321

11.3　RDFa324

11.3.1 已支持的属性324

11.3.2　空白节点330

11.3.3　语言支持331

11.4　工具和框架331

11.4.1　RDF转换工具332

11.4.2　SPARQL端点332

11.4.3　xOperator335

11.5　RDFa版本的FriendTracker337

11.6 小结344

第Ⅳ部分　扩展语义Web程序设计347

第12章　开发和使用语义服务347

12.1 背景348

12.1.1　发现350

12.1.2　调用350

12.1.3　协商350

12.1.4　错误处理350

12.1.5　监视350

12.1.6　组合351

12.2　实现语义服务351

12.3　Web服务语义标记352

12.3.1 ServiceProfile352

12.3.2　ServiceModel353

12.3.3　ServiceGrounding353

12.4　Web服务建模本体353

12.5　WSDL语义标注356

12.5.1　SAWSDL举例357

12.5.2　SAWSDL工具358

12.6　小结359

第13章　管理空间和时间361

13.1 软件中的空间和时间361

13.1.1　空间信息362

13.1.2　时间信息363

13.2　表示语义Web上的时空数据364

13.3　使用Jena实现的时空软件371

13.3.1　使用空间数据372

13.3.2　示例：空间查询374

13.3.3　示例：事务处理时间界定的查询381

13.4　小结384

13.5　参考资源384

第14章　语义Web模式和最佳实践385

14.1　聚合不同的数据源385

14.1.1　将数据源公开为RDF386

14.1.2　将数据引入领域知识模型387

14.1.3　在知识库中存储信息388

14.1.4　启动数据流程388

14.2　标注非结构化的数据389

14.2.1　标注管理390

14.2.2　本体管理391

14.2.3　非结构化数据源和客户端应用程序392

14.3　协调语义服务393

14.4　应用语义Web最佳实践394

14.4.1　创建URI394

14.4.2　指定度量单位397

14.4.3　表示N元关系399

14.4.4　管理不良数据399

14.5 小结400

第15章　进阶401

15.1 改进本体402

15.1.1　本体仓储和注册站402

15.1.2　Linked Data403

15.1.3　版本控制405

15.1.4　本体指标405

15.2 改进集成407

15.2.1　语义管道407

15.2.2　分布式查询408

15.2.3　对准409

15.3　改进推理414

15.3.1　规则交换格式（RIF）414

15.3.2　概率推理415

15.3.3　信任：证明标记语言418

15.3.4　LarKC：大型知识对撞机420

15.4　改进可视化421

15.5 小结424

附录A　RDF427

附录B　OWL Web本体语言433

附录C SWRL439

附录D　SPARQL455

附录E　Jena参考指南465

附录F　安装参考指南473