構建知識圖譜的時候，首先是要建立知識表達的的資料模型，也就是知識圖譜整個的資料組織體系，主要是資料的分類及層次關係，還有屬性及屬性的關係。資料組織體系建立之後，我們就要考慮資料如何表達的問題，這種表達方式應該是既可以讓人們容易理解，也要讓計算機能夠理解和使用。

1 Linked Data

在語義網的技術棧中，資料表示佔了很大比重，按照語義網技術標準要求，所有的實體或屬性資料都應該用URI/IRI來表示，除了文字描述的資料，所有資料都應該有一個統一的標識，標識的形式可以是XML、RDF、RDFS或者本體語言OWL，這些都說明資料表示是整個語義網的基礎。

全球資訊網之父，也是語義網的創始人，Tim Berners-Lee也一直呼籲建立互聯的資料（Linked Data），還在TED上發表了演講，演講題目是raw data now，號召人們開放共享原始資料，讓整個世界成為一個互通互聯的世界。他的演講既說明了資料共享的重要性，也說明了資料互聯互通的重要性。

Tim Berners-Lee為了鼓勵人們開放共享資料，制定了Linked Data的五星規則，資料每加一顆星，這樣的資料就更容易被得到和利用，能夠增強資料的互聯互通。

一星：以開放的協議提供到網際網路上（不論什麼格式），稱為開放資料

二星：能夠被機器識別的結構化資料（比如excel，而不是表格的掃描圖片）

三星：非專有格式（比如csv代替excel）

四星：加上以上要求，使用開放標準從W3C（RDF和SPARQL）到實體，讓人們能夠根據表述就能確定你所要表達的東西。

五星：滿足以上所有要求，並且能夠將你的資料與其他人的資料鏈接起來，提供上下文。

2 RDF

上面提到讓資料互聯互通，那麼，資料以何種形式展示，才能更好的互聯互通呢，知識圖譜中，資料的展示形式就是RDF，RDF是應為Resource Description Framework的縮寫，即資源描述框架，它可以看作是一個數據模型，也可以看作是表示資料的方法手段。

其中Resource，資源，顧名思義，是一種資料資源，可以是圖片、視訊，也可以是人、物或者概念等等，是用URI可以唯一標識的物件。

Description，描述，是對資源的描述，資源被IRI標識之後，我們能夠確定資源，這個資源得內涵外延等具體的內容，還是需要資源的屬性和關係來確定。描述就是對資源的屬性和關係的內容。

Framework，框架，是描述資源的語言、語法和模型。

在RDF中，知識總是以三元組的形式出現，一條知識都是分解為主語（subject）、謂語（predicate）和賓語（object）的三元組（triple）來表示。

我們以維基百科裡面的莎士比亞為例，來看一下RDF的表示方式，莎士比亞的作品有哈姆雷特，用RDF表示為：

https://www.wikidata.org/wiki/Q692   https://www.wikidata.org/wiki/Property:P800 https://www.wikidata.org/wiki/Q41567

其中https://www.wikidata.org/wiki/Q692是莎士比亞的URI，https://www.wikidata.org/wiki/Property:P800是notable work的URI

https://www.wikidata.org/wiki/Q41567是哈姆雷特的URI。

在維基資料裡，關於莎士比亞的知識，都是通過這樣的RDF，將一條條的知識匯聚起來，形成莎士比亞的知識卡片。以下是莎士比亞的知識卡片的一部分。

在實際的應用中，RDF還有幾種序列化方法，也就是儲存和傳輸RDF資料的具體實現形式，主要有RDF/XML，N-Triples，Turtle，RDFa，JSON-LD等。這些都是滿足RDF規則的資料表現形式，各有特點，適於不同的應用場景。

XML格式技術成熟，儲存和解析方便，但該格式比較冗長，不便於閱讀，知識圖譜很少使用這種格式來表示資料。N-Triples，比較直觀簡單，一行一個三元組表示一條知識，方便解析和處理，在知識圖譜中應用較多。Turtle可以看作是N-Triples的全面版本，比N-Triples要複雜一些，但相對原始的RDF要簡潔，語法規則也比較嚴謹清晰，在知識圖譜中使用比較廣泛。RDFa，RDF in Attributes，是將RDF資料嵌到網頁中，對於前端顯示沒有影響，對於瀏覽器來說，能夠在非結構化資料中較方便的提取結構化資訊，有利於資料的獲取和共享。JSON-LD，JSON for Linking Data，用鍵值對的形式儲存RDF資料，也是為了網路資料的共享和傳播。

和RDF一起使用的還有RDFS（RDF Schema），RDF表示的是資料層的內容，RDFS表示的是模型層的內容，RDFS為RDF資料提供一個型別系統，定義了資料的型別、子型別、屬性、子屬性、主語的範圍、賓語的範圍等資訊，RDFS為資料定義了一個規則範圍，RDF資料按照RDFS制定的規則組織資料。

3 OWL

OWL，不是貓頭鷹，是Web Ontology Language，Web本體語言，是W3C制定一種適用於語義網使用的資料模型規範，它融合了哲學中的本體的概念，研究世界上的各種實體以及它們是如何關聯的。OWL是對RDFS的一種擴充套件，彌補了RDFS在表達能力的一些缺陷。OWL也是遵循RDF規範的，比RDF更加嚴謹，豐富了屬性以及屬性約束，定義域、值域的約束等等。

OWL又分為OWL Lite、OWL DL和OWL Full三個子語言。OWL Lite是最簡單的OWL，可以看作是OWL Full的簡化版本。OWL DL在OWL Lite的基礎上，包括了OWL的所有屬性約束。OWL Full允許在預定義的詞彙上增加詞彙，導致邏輯蘊含不可判定。

OWL的新版本是OWL2，OWL2也有三個子語言，OWL2 QL、OWL2 EL和OWL2 RL，OWL2 QL代表Query Language，專為基於本體的查詢設計，可以使用標準關係型資料庫技術（例如SQL）來實現，僅需要依據公理擴充套件查詢。OWL2 EL為概念術語描述、推理而設計，擁有一個具備相對錶達力的類表示式語言，並且對類表示式如何可以用在公理中沒有限制。應用在大型生物健康本體模型的構建中。OWL2 RL面向需要可擴充套件又不能犧牲太多表達能力的應用程式，被設計用來適應可以犧牲語言的完整表達力以換取效率的OWL2應用程式，以及需要一些來自OWL2的額外表達力的RDF（S）應用程式。

OWL和OWL2屬於W3C推薦的語義網資料模型組織語言，結構嚴謹，邏輯全面，但在實際的企業級應用中較少使用，主要是因為OWL相對來說比較複雜，不如直接使用Turtle或者N-Triples來的方便。

參考資料

1 https://www.w3.org/DesignIssues/LinkedData.html

2 https://zhuanlan.zhihu.com/p/32122644

3 https://my.oschina.net/airship/blog/92