在 RDF 中对等效的数据库 NULL 建模

Question

我想知道是否有一种标准或普遍接受的方式来表示 RDF 数据数据库中使用的 NULL 等价物。

更具体地说，我对区分属性 p 的值 o 的以下情况的方法感兴趣（p 是谓词，o RDF 三元组的对象）：

1. 该值不适用，即属性p不存在或在上下文中没有意义。
2. 该值为未知，即它应该存在但我们不知道。
3. 值不存在，即该属性没有值（例如，活着的人的死亡年份）。
4. 值为witheld，例如当不允许数据使用者访问它时。

Answer 1

我不知道执行此操作的标准方法，但使用 RDF 的优点之一是您在决定如何执行此操作时具有很大的灵活性。 RDF，per se，不能表达否定（即，没有非常方便的方法可以说三元组 s p o 不成立），但 OWL 可以。对于您描述的四种情况，您可以采取以下几种方法：

1.该值不适用，即属性 p 不存在或在上下文中没有意义。

如果属性 p 对主题 s 具有值没有多大意义，那么不写任何三元组可能是可以接受的spo 的形式。由于RDF做了一个开放世界的假设，在数据检索中，通常只查询自己感兴趣的数据，而不会花太多精力去检查哪里有意想不到的东西。如果您确实想做一些健全性检查，那么您可以为属性声明 RDFS 域和范围。例如，您可能有：

hasBirthDate rdfs:domain AnimateObject .
hasConstructionDate rdfs:domain InanimateObject .

根据语义，如果你有

object82 hasBirthDate "2013-04-01" ;
         hasConstructionDate "2013-04-02" .

那么你也会推断出

object82 a AnimateObject, a InanimateObject .

您可能会运行一个健全性检查来查找AnimateObjects 和InanimateObjects 的内容。如果两者兼而有之，则您可能有一个应该调查的问题。如果您使用 OWL，那么您实际上可以声明 AnimateObject 和 InanimateObject 不相交并检查逻辑一致性。或者，在 OWL 中，您可以添加断言，例如

object82 hasConstructionDate max 0 

这表示object82 应该没有属性hasConstructionDate 的值。

无论如何，将rdfs:comments 添加到您的属性中，说明该属性应该用于什么以及不应该用于什么。在适当的时候，向个人添加rdfs:comments，以解释为什么他们不应该为给定的属性设置一个值，如果他们不应该有这样的价值的话。

2。该值是未知的，即它应该存在但我们不知道。

在这种情况下，确定“应该”的确切含义很重要。例如，在 OWL 中，您可以这样说

Person SubClassof (hasName min 1 String)

通过属性hasName 断言每个person 至少与一个String 相关；也就是说，每个人至少有一个名字。这是一种说法有一些价值，但我们可能不知道它在特定情况下是什么。如果您不能使用 OWL，而只能使用 RDF，那么您可能应该按照“每个 NamedEntity 应该至少有一个该属性的值”的方式，将 rdfs:comment 添加到属性 hasName。

3.价值不存在，即财产没有价值（例如活着的人的死亡年份）。

这是一个有趣的例子，因为 RDF 没有内置的时间概念（从某种意义上说，一些三元组在给定时间之前保持不变，然后其他一些三元组保持不变）。如果您只是将 RDF 图用作可以更新的类似数据库的存储（通过删除和插入新的三元组），您可能会为 “I'm not dead yet!” 使用一些特殊的保留值。拥有一个开放式数据模型，就像我们在 RDF 中所做的那样，使得做这样的事情变得特别容易，因为你真的可以为它使用一些新的价值：

mp:JohnCleese hasDeathDate mp:notDeadYet .
mp:GrahamChapman hasDeathDate "1989-10-04" .

当然，您也可以更精细一些，使用布尔值属性来指示第一个属性的值是否有意义：

mp:JohnCleese isDeceased "false" .
mp:GrahamChapman isDeceased "true" ;
                 hasDeathDate "1989-10-04" .

4.该值被保留，例如，当不允许数据使用者访问它时。

在我看来，这是最有趣的案例，因为它可能涉及最有趣的数据转换。如果你有一个很好的数据集供人们查询，并且你想指出他们将获得的结果，除了他们缺乏许可，你有很多选择来表示这一点。例如，您可以使用 HTTP 状态代码之类的东西来将图中的节点替换为充当编辑的空白节点。例如，您可能拥有以下数据：

ex:JohnDoe hasSSN "000-00-0000" .
ex:JaneDoe hasSSN "000-00-0001" .

当有人要数据时，你可能会回应（假设第一个值有效，第二个无效）：

ex:JohnDoe hasSSN [ a ex:ValidSSN ] .
ex:JaneDoe hasSSN [ a ex:InvalidSSN ] .

一般而言，您可以向消费者展示与您实际拥有的数据不同的数据视图。我不知道做这种事情的任何标准。您可能对最近的 W3C 推荐 PROV-O: The PROV Ontology 感兴趣，这是一个描述信息来源的词汇表（例如，它是从什么生成的，它归属于什么）；它可能有助于描述请求者可能无法以完整形式获得的各种资源。

Answer 2

我在 RDF 中做了一些建模。我知道没有广泛使用的词汇来表示您正在寻找的信息。然而，有一种被广泛接受的适用模式。

在我大约一年前所做的工作中，我有一个类似的要求来表示具有“可空值”的属性。具有可为空值的属性要么具有值，要么具有该值不存在的原因。

我通过引入一个 b 节点作为属性的值来表示这一点。该 b 节点将具有链接到值的 rdf:value 属性，或者链接到值不可用的原因的原因属性，例如

:foo
   :aProp [a :nullableValue; rdf:value "value"] ;
   :bProp [a :nullableValue; :reason :notAvailable ]
.

Answer 3

就像w3 mailing list 上的其他人指出的那样：不要创建值为“NULL”的三元组。创建三元组时应忽略此数据。

Answer 4

只是想在公共邮件列表中链接the discussion on this problem。它还提到了这里没有提到的其他一些替代方案，比如usage of rdf:nil。