[發明專利]基于RDF的知識圖譜交互式可視化查詢方法

有效

• 申請號: 201810739577.2
• 申請日: 2018-07-06
• 公開（公告）號: CN109033260B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 王鑫;楊朝洲
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G06F16/33
• 分類號: G06F16/33;G06F16/332;G06F16/338;G06F16/36;G06F16/901;G06F16/903
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉玥

本發明公開了一種基于RDF的知識圖譜交互式可視化查詢方法，將用戶的查詢分為三類：基于實體查詢、基于模式匹配查詢、基于正則路徑查詢，然后將查詢結果進行可視化。本發明根據RDF和SPARQL標準的特點以及現代交互設計理念設計了知識圖譜交互可視化方法，能夠幫助用戶從RDF圖數據庫中查詢實體和關系，利用模式匹配查詢和正則路徑查詢的特性完成較復雜的查詢，并且基于前端技術和React框架實現了該設計。

技術領域

本發明涉及RDF圖數據領域，特別涉及基于RDF的知識圖譜交互式可視化查詢方法。

背景技術

資源描述框架(Resource Description Framework，縮寫RDF)是由萬維網聯盟(WorldWide Web Consortium，縮寫W3C)定義的一系列規范。語義網提供了一個能讓數據跨越應用、平臺、組織的限制被共享和使用的框架。使用RDF能讓實體及其之間的關系在語義網中被很好地儲存和使用。RDF作為語義網中的關鍵數據格式，近些年來成為了構建知識圖譜事實上的標準。RDF將數據組織為有向圖能夠更好地表現出結點與邊所代表的資源的關系，所以非常適合作為知識圖譜的數據模型。隨著Linked Data的發展，目前語義網已經積累了大量數據。近幾年涌現出了一些涵蓋多個領域不同規模的RDF數據庫，并且這些數據庫提供了SPARQL endpoint支持使用SPARQL進行查詢。SPARQL的出現提供了一種RDF數據查詢的方法但同時也帶來了新的問題。因為RDF是基于XML的結構化數據并且使用SPARQL需要一定背景知識所以普通用戶難以在RDF數據庫中進行查詢，而且現有數據庫查詢結果基于結構化的文本可讀性較低不夠直觀，所以為了能夠提高現有RDF圖數據和知識圖譜的易用性，設計實現一種交互可視化方法是非常有必要的。

LinkedData的提出促進了各個RDF圖數據庫的發展，無論是在通用領域還是在專業領域都有了規模可觀的圖數據庫。目前通用領域具有代表性的RDF圖數據庫有DBpedia、YAGO和WikiData，生命科學和生物信息學作為RDF圖數據應用較為廣泛的領域，大規模的圖數據庫有EBI-RDF、UniPort、CTD等，這些數據庫普遍使用Virtuoso作為DBMS。在眾多LinkedData中最具代表性的是DBpedia，它是由社區推動的一個通過眾包從維基百科中提取結構化RDF圖數據的項目，目前規模達到4,580,000個實體以及125種語言。DBpedia使用Virtuoso提供的基于網頁的SPARQL endpoint支持多種格式的結果如JSON、XML等。

對于知識圖譜的可視化通常采用有向圖的可視化方法來展現實體及其之間的關系。例如在生物信息學領域使用RDF圖數據來表示基因、蛋白質、化合物之間的關系并且通過可視化來發掘一些信息。但是目前對于通用領域的RDF圖數據庫并沒有很好的可視化應用，而且現有的可視化方法的交互性不足導致用戶在使用時存在一些不便。另一方面，在W3C關于SPARQL的規范中定義了多種查詢模式例如模式匹配查詢和正則路徑查詢，而這兩種查詢模式并沒有被很好的支持導致用戶無法將自己的需求通過交互式界面輸入并得到想要的結果。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中的不足，根據RDF和SPARQL標準的特點以及現代交互設計理念，提供一種基于RDF的知識圖譜交互式可視化查詢方法，能夠幫助用戶從RDF圖數據庫中查詢實體和關系，利用模式匹配查詢和正則路徑查詢的特性完成較復雜的查詢，并且基于前端技術和React框架實現了該設計。

本發明所采用的技術方案是：一種基于RDF的知識圖譜交互式可視化查詢方法，包括以下步驟：

步驟1：使用React構建項目框架，生成工程目錄，包括配置文件、組件和公共靜態資源，其中，所述組件包括父組件和子組件，所述父組件為App.js，所述子組件包括查詢組件、可視化組件、信息欄組件、簡介欄組件；所述的App.js作為根組件，將所有子組件整合封裝并定義了頁面布局和Bootstrap樣式選擇器；