语义建模与数据

第 5 章 语义模型开发 语义模型开发

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"如果你足够努力地挖掘数据 你也能找到上帝的讯息"[杜格伯特]

斯科特-亚当斯，《呆伯特

到目前为止，我们已经了解了语义模型可以包括哪些内容，在开发和使用过程中我们应该关注哪些现象，以及在使用之前我们需要评估哪些质量维度。 在本章中，我们将重点讨论语义模型的开发过程，研究其中涉及的挑战、步骤和活动，以及为每项挑战、步骤和活动提供的方法和技术支持。

如果您主要是语义模型的消费者而不是创建者，本章将帮助您了解开发过程的挑战性，以及如何帮助模型创建者为您构建实际需要的模型。

发展活动

语义建模文献中有几种方法和生命周期，试图定义开发语义数据模型所涉及的步骤和活动[93]。 有些只规定了一些高层次的活动，而有些则包含更详细、更具体的任务。有的针对特定类型的模型和/或建模框架，有的则更为通用。有些基于更集中的理念，有些则基于更协作的理念。有些项目享有全面的技术和工具支持，而有些项目则没有。

在我的语义建模师生涯中，我曾有机会在（非学术性）项目中应用过其中的几种方法，结果喜忧参半。我学到的最大的三条经验是

• 如果现成的方法不适合某个问题，就不能将其强加于人；而应该反其道而行之，即利用问题的背景和实际情况来调整方法。这一点看似显而易见，但却经常被遗忘。

• 语义数据建模项目几乎从来不是一次性的工程项目；您所建立的模型需要持续不断的努力才能保持其相关性和实用性。

• 语义数据建模项目几乎从来都不是纯技术性的；你必须考虑到业务、战略和组织方面的问题。

也就是说，我现在把每个语义模型开发项目都看作是六项活动的迭代：设定阶段、决定构建什么、构建它、确保它是好的、让它有用、让它持久。让我们来看看这六项活动分别意味着什么。

搭建舞台

在打开您最喜欢的语义建模编辑器或开始在白板上绘制图表之前，您实际上需要为模型的开发确定一个适当的策略，并确保您拥有成功执行该策略所需的一切。这实质上就是要提出（并得到尽可能多的明确而满意的答案）五个关键问题：

• 我们在建造什么？

• 我们为什么要建造它？

• 我们如何建设它？

• 谁在建造？

• 谁在乎呢？

第一个问题看似微不足道，其实不然。例如，假设一位客户要求你为他构建一个知识图谱。 你认为他们想到的是以下哪种（截然不同的）定义？

知识图谱获取信息并将其整合到本体中，然后应用推理器推导出新的知识[94]。

知识图谱是一种类似数据库的结构，便于检索相关信息[95]。

知识图谱(i) 主要描述现实世界中的实体及其相互关系，并以图谱的形式组织起来，(ii) 在模式中定义实体的可能类别和关系，(iii) 允许任意实体之间潜在的相互关系，(iv) 涵盖各种专题领域[96]。

知识图谱可以看作是与特定领域或组织相关的各种事物的网络。知识图谱不仅限于抽象概念和关系，还可以包含文档和数据集等实例[97]。

我们将知识图谱定义为 RDF 图。RDF 图由一组 RDF 三元组组成，其中每个 RDF 三元组......[78]。

知识图谱是实体、实体的语义类型、属性以及实体间关系的大型网络[98]。

在实践中，你不能指望一个组织或项目中的每个人都知道或同意什么是本体、分类法、知识图谱或其他类型的语义数据模型。有些人根本不知道你在说什么，有些人可能读到过或在某个会议上听说过，还有些人会根据自己的背景，以不同的方式了解它。语义网人员会想到 RDF 和关联数据，语言学家和 NLP 人员会想到 ...