第3章 知識存儲

王鑫 天津大學

隨著知識圖譜規(guī)模的日益增長，數(shù)據(jù)管理愈加重要。一方面，以文件形式保存的知識圖譜顯然無法滿足用戶的查詢、檢索、推理、分析及各種應(yīng)用需求；另一方面，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的關(guān)系模型與知識圖譜的圖模型之間存在顯著差異，關(guān)系數(shù)據(jù)庫無法有效地管理大規(guī)模知識圖譜數(shù)據(jù)。為了更好地進行三元組數(shù)據(jù)的存儲，語義萬維網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)展出專門存儲RDF數(shù)據(jù)的三元組庫；數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域發(fā)展出用于管理屬性圖的圖數(shù)據(jù)庫。雖然目前沒有一種數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)被公認為具有主導地位的知識圖譜數(shù)據(jù)庫，但可以預見，隨著三元組庫和圖數(shù)據(jù)庫的相互融合發(fā)展，知識圖譜的存儲和數(shù)據(jù)管理手段將愈加豐富和強大。本章首先介紹圖數(shù)據(jù)模型和圖查詢語言等基本知識；以演示操作的方式講解各種主流知識圖譜數(shù)據(jù)庫，包括基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的存儲方案、面向RDF的三元組數(shù)據(jù)庫和原生圖數(shù)據(jù)庫；以圖數(shù)據(jù)庫Neo4j為例介紹圖模型數(shù)據(jù)的底層存儲細節(jié)，同時梳理圖數(shù)據(jù)索引和查詢處理等關(guān)鍵技術(shù)；最后，以Apache Jena為例，針對知識圖譜數(shù)據(jù)庫開源工具進行實踐。