查詢以查找OWL本體中兩個節點之間的所有路徑

Question

我是Sparql的新手。 我有OWL格式的汽車本體。 我正在嘗試編寫一個查詢，該查詢使用我的兩個節點的名稱並顯示它們之間的所有現有路徑。 例如下圖： 本體圖的示例 ，如果輸入節點是G和E，則它們之間的路徑可以是G cbe，G cadbe，G cathing，G h I e

我已經使用apache Jena從Eclipse連接到我的本體。 現在，我需要編寫上述查詢。 有沒有可以幫助我編寫查詢的示例？

Answer 1

這不是SPARQL發光的用例。 盡管SPARQL使用圖作為隱喻，但是對於實現經典圖算法而言，它並不是理想的選擇。

在某些情況下，使用多個迭代查詢來實現事情可能是最簡單的。 在其他情況下，使用SPARQL構造包含相關個體和屬性聲明的子圖可能更容易，然后將其用作常規算法之一的輸入。

請注意， 查找兩個節點之間的所有路徑的問題是NP難題 ，因此減少需要考慮的節點數量是一件好事。 您可能需要尋找最短的k條最短路徑-ESWC 2016挑戰賽有關該主題的結果現在已經可用 ； 不幸的是，這些文件目前還沒有自存檔或開放訪問。

根據三重存儲和圖形的結構的實現，它可能是可行的尋找每一個C找到所有參與A和B之間的一些路徑的三元組使得貓頭鷹：？？topObjectProperty + C和C貓頭鷹：topObjectProperty + b 。 這種查詢也有可能導致服務器崩潰，或者您的DBA將您綁在椅子上，並對UPS零件進行惡意處理。

某些系統提供了擴展，使實現這些算法更加容易-例如AllegroGraph對一流路徑具有非標准支持。

Answer 2

我認為最好的方法是為它實現一個算法！ 我認為使用SPARQL或某些查詢方法無法完成此任務。 我已經在Java和Jena中實現了以下算法，以找到連接OWL本體中的一組節點的所有定向路徑。 您可以使用兩個必需的節點作為輸入。

給定一個圖G= (V, E)為：

1. 指示
2. 非循環的
3. 非加權
4. 可能在兩個頂點之間有一個以上的邊（因此，源和目的地不足以確定一個邊）。

給定一組頂點，我們稱它們為vSet ； 包含頂點vRoot ; 我們需要遵循以下條件找到vSet元素之間的所有路徑pSet ：

1. 從vRoot必須可以訪問任何顯示為pSet某些路徑來源的頂點。
2. 在任何路徑pSet必須具有從其源和目的地vSet ，並且不能包含任何其它頂點vSet 。

下面的算法類似於BFS，它從vRoot （根據上面的1）開始，每次迭代用一條邊增長當前路徑，直到到達vSet另一個頂點v1 vSet ； 然后存儲此到達路徑，並開始從v1開始增長一組新路徑。

這是偽代碼：

output = ∅;
maxLengthPaths = ∅;
1. add all edges that vRoot is there source to maxLengthPaths
2. while size(maxlengthpaths) != ∅ do
  (a) paths := ∅;
  (b) extendedPaths := ∅;
  (c) foreach path p in maxLengthPaths do
    i. if (destination of p in vSet)
      1. add p to output 
      2. for each edge e that destination of p is its source
        A. add e to extendedPaths
    ii. else
      1. add p to paths
    iii. for path p1 in paths 
      1. for each edge that destination of p1  is its source
        A. extend p1 by a edge and add it to extendedPaths
  (d) maxLengthPaths = extendedPaths