INaLCO - M2 Plurital
Introduction à XML

Jean-François Perrot

Introduction à RDF

    Mise à jour du 6/11/2013

  1. Principe : les triplets RDF
    1. Triplets
    2. Nature des termes
    3.  Exemple

  2. Ensemble (graphe) de triplets
    1. Suite de l'exemple
    2. Un exemple un peu plus fourni
    3. Outillage
      1. Traduction N3 <-> XML
      2. Validation

  3. Note sur la syntaxe XML
    1. Espaces de noms
    2. Structure de base
    3. Cas des ressources anonymes
    4. Fragments et URL-base
    5. Pour mémoire : Fragments-sujets introduits par rdf:ID
    6. Utiliser des entités
    7. Clause résolutoire

RDF est l'acronyme de Resource Description Framework.
Il désigne un procédé de représentation des connaissances qui est à la base du Web sémantique.
Pour un premier contact et un historique, voyez Wikipédia, et sa version anglaise, plus développée.
Pour aller plus loin, étudiez la traduction française du RDF Primer.

  1. Principe : les triplets RDF

    1. Triplets

      L'élément de base de RDF est l'énoncé d'une relation binaire aRb, où a et b sont les deux termes et R la relation.
      Comme on le voit, un tel énoncé prend naturellement la forme d'un triplet (a, R, b).

      Les trois composants du triplet portent des noms variables selon le point de vue du locuteur :
      • au ras des octets :
        le premier terme a sera appelé ressource, la relation R sera vue comme une propriété, et le second terme b sera sa valeur.
      • en termes philosophiques :
        le premier terme a sera appelé sujet, la relation R sera savamment appelée prédicat, et le second terme b sera un objet.

    2. Nature des termes

      Les deux termes de la relation ne jouent pas des rôles symétriques, ainsi que le laissent entendre les deux terminologies ci-dessus.

      • Le premier terme aura toujours le statut de ressource : pour une réflexion utile sur l'acception de ce mot dans le cadre du World Wide Web,
        lire Wikipédia.
        • Pratiquement, une ressource sera désignée par une chaîne de caractères qui aura le statut exorbitant d'URI.
        • On envisage aussi, dans le cadre de RDF,  des ressources anonymes.

      • Le second terme sera
        • soit une ressource (éventuellement anonyme),
        • soit un littéral - c'est-à-dire une chaîne de caractères banale, sans statut privilégié.
          Cette chaîne pourra être assortie d'un type de données (datatype), p. ex. pour dire que c'est un nombre.

      • Quant à la relation, qui est une entité d'une tout autre nature (cf. en logique, la différence entre le 1er ordre et le 2ème ordre),
        on admet froidement qu'elle sera désignée, elle aussi, par une URI...

        • Disons sans plus attendre que cette URL fera le plus souvent partie d'un vocabulaire plus ou moins publiquement reconnu,
          • comme Dublin Core (ou DCMI = Dublin Core Metadata Initiative) http://purl.org/dc/elements/1.1/
          • ou FOAF (Friend of a Friend) http://xmlns.com/foaf/0.1/

        • Ce vocabulaire pourra évoluer vers une organisation hiérarchique appelée ontologie (c'est le cas de FOAF)

    3.  Exemple

      Nous pouvons à présent montrer un premier exemple de triplet RDF, qui énonce que
      • un certain John Smith, vu comme une ressource : "http://.../JohnSmith" (premier terme)
      • a comme nom sur sa carte de visite (relation : précisions ci-après)
      • la chaîne de caractères (banale) "John Smith".

      Noter la différence de statut entre les deux chaînes de carctères en jeu :
      • l'URI "http://.../JohnSmith"
      • et le littéral "John Smith".

      Quant à la relation, elle sera désignée dans le cadre conceptuel formalisé des cartes de visite VCARD, dont
      le namespace [voir plus loin] est http://www.w3.org/2001/vcard-rdf/3.0. À l'intérieur de cet espace de nommage, alias vocabulaire,
      elle porte le nom local "FN" (comme Full Name). Sa désignation complète est  http://www.w3.org/2001/vcard-rdf/3.0#FN 
      (et non simplement http://www.w3.org/2001/vcard-rdf/3.0:FN comme on aurait pu croire).

      Ce triplet peut être représenté graphiquement ainsi :
      Triplet-1

      où la notation abrégée vcard:FN renvoie à une déclaration xmlns:vcard='http://www.w3.org/2001/vcard-rdf/3.0#'.

      En notation N3, ce triplet s'écrit :
      @prefix rdf:     <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#> .

      <http://somewhere/JohnSmith> <http://www.w3.org/2001/vcard-rdf/3.0#FN> "John Smith".
      ou bien
      @prefix rdf:     <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#> .
      @prefix vcard:   <http://www.w3.org/2001/vcard-rdf/3.0#> .

      <http://somewhere/JohnSmith> vcard:FN "John Smith".

      En syntaxe XML, le même triplet s'écrit :
      <rdf:RDF
        xmlns:rdf='http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#'
        xmlns:vcard='http://www.w3.org/2001/vcard-rdf/3.0#'
       >
         <rdf:Description rdf:about='http://somewhere/JohnSmith'>
            <vcard:FN>John Smith</vcard:FN>
         </rdf:Description>
      </rdf:RDF>

  2. Ensemble (graphe) de triplets

    L'idée est de manipuler des collections de triplets, censées représenter des connaissances.
    Il pourra arriver qu'une même ressource soit à la fois sujet et objet, qu'un même sujet entre dans plusieurs relations,
    ce qui donnera à la collection l'aspect d'un graphe au sens de ce terme en Combinatoire.

    1. Suite de l'exemple

      le vocabulaire vcard distingue le nom complet (FN = Full Name), dont la valeur est une chaîne de caractères,
      et le nom (N = Name), dont la valeur est un objet complexe formé du nom de famille (Family) et du prénom (Given).
      Cet agrégat sera représenté en RDF par une ressource anonyme.

      D'où un graphe comme celui-ci :
      Triplet-2

      en notation N3
      @prefix vcard:   <http://www.w3.org/2001/vcard-rdf/3.0#> .
      @prefix rdf:     <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#> .

      <http://somewhere/JohnSmith> vcard:FN "John Smith".

       <http://somewhere/JohnSmith>  vcard:N [ vcard:Family "Smith" ; vcard:Given "John"] .
      ou bien, dans une écriture plus compacte
      @prefix vcard:   <http://www.w3.org/2001/vcard-rdf/3.0#> .
      @prefix rdf:     <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#> .

      <http://somewhere/JohnSmith>
            vcard:FN "John Smith" ;
            vcard:N [ vcard:Family "Smith" ; vcard:Given "John"] .

      et en XML
      <rdf:RDF
        xmlns:rdf='http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#'
        xmlns:vcard='http://www.w3.org/2001/vcard-rdf/3.0#'
       >
        <rdf:Description rdf:about='http://somewhere/JohnSmith'>
          <vcard:FN>John Smith</vcard:FN>
          <vcard:N rdf:nodeID="A0"/>
        </rdf:Description>
        <rdf:Description rdf:nodeID="A0">
          <vcard:Given>John</vcard:Given>
          <vcard:Family>Smith</vcard:Family>
        </rdf:Description>
      </rdf:RDF>

    2. Un exemple un peu plus fourni


      en notation N3 : fichier vcardCat.N3
      @prefix vcard:   <http://www.w3.org/2001/vcard-rdf/3.0#> .
      @prefix rdf:     <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#> .

      <http://somewhere/RebeccaSmith/>
            vcard:FN "Becky Smith" ;
            vcard:N [ vcard:Family "Smith" ; vcard:Given "Rebecca"] .

      <http://somewhere/JohnSmith/>
            vcard:FN "John Smith" ;
            vcard:N [ vcard:Family "Smith" ; vcard:Given "John"] .

      <http://somewhere/SarahJones/>
            vcard:FN "Sarah Jones" ;
            vcard:N [ vcard:Family "Jones" ; vcard:Given "Sarah"] .

      <http://somewhere/MattJones/>
            vcard:FN "Matt Jones" ;
            vcard:N [ vcard:Family "Jones" ; vcard:Given "Matthew"] .

      et en XML: fichier vcardCat.rdf
      <?xml version="1.0"?>
      <rdf:RDF
        xmlns:rdf='http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#'
        xmlns:vcard='http://www.w3.org/2001/vcard-rdf/3.0#'
       >
        <rdf:Description rdf:nodeID="A0">
          <vcard:Family>Smith</vcard:Family>
          <vcard:Given>John</vcard:Given>
        </rdf:Description>
        <rdf:Description rdf:about='http://somewhere/JohnSmith/'>
          <vcard:FN>John Smith</vcard:FN>
          <vcard:N rdf:nodeID="A0"/>
        </rdf:Description>
        <rdf:Description rdf:about='http://somewhere/SarahJones/'>
          <vcard:FN>Sarah Jones</vcard:FN>
          <vcard:N rdf:nodeID="A1"/>
        </rdf:Description>
        <rdf:Description rdf:about='http://somewhere/MattJones/'>
          <vcard:FN>Matt Jones</vcard:FN>
          <vcard:N rdf:nodeID="A2"/>
        </rdf:Description>
        <rdf:Description rdf:nodeID="A3">
          <vcard:Family>Smith</vcard:Family>
          <vcard:Given>Rebecca</vcard:Given>
        </rdf:Description>
        <rdf:Description rdf:nodeID="A1">
          <vcard:Family>Jones</vcard:Family>
          <vcard:Given>Sarah</vcard:Given>
        </rdf:Description>
        <rdf:Description rdf:nodeID="A2">
          <vcard:Family>Jones</vcard:Family>
          <vcard:Given>Matthew</vcard:Given>
        </rdf:Description>
        <rdf:Description rdf:about='http://somewhere/RebeccaSmith/'>
          <vcard:FN>Becky Smith</vcard:FN>
          <vcard:N rdf:nodeID="A3"/>
        </rdf:Description>
      </rdf:RDF>

    3. Outillage

      1. Traduction N3 <-> XML
        Essayez !
      2. Validation
        Le W3C met à votre disposition un service de validation : http://www.w3.org/RDF/Validator/  
        auquel vous pouvez soumettre vos fichiers en RDF-XML (soit par copier-coller, soit en donnant une URL publique).
        La validateur vous livrera la liste des triplets (sous forme d'un tableau à 4 colonnes : n°, sujet, prédicat, objet),
        et, si vous le demandez, il vous dessinera le graphe correspondant dans le format de votre choix.
        Voici par exemple comment il voit les 16 triplets de notre vcardCat.rdf (format "PNG - embedded"):

        Validateur

  3. Note sur la syntaxe XML

    1. Espaces de noms

      Nous allons devoir utiliser systématiquement
      1. l'espace de noms RDF : http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#
        qui interviendra également pour qualifier les attributs.

      2. différents espaces de noms associés à différents vocabulaires, parmi lesquels
        • VCARD (cartes de visite) http://www.w3.org/2001/vcard-rdf/3.0
        • Dublin Core (ou DCMI = Dublin Core Metadata Initiative) http://purl.org/dc/elements/1.1/
        • FOAF (Friend of a Friend) http://xmlns.com/foaf/0.1/

    2. Structure de base

      Le triplet élémentaire s'écrit comme un élément <rdf:Description>

      • le sujet, qui est toujours une URL, est donné comme valeur de l'attribut rdf:about de cet élément ;

      • le prédicat, qui est aussi une URL, apparaît comme le nom (balise) d'un élément-fils de <rdf:Description> ;

      • si l'objet est une chaîne terminale, cette chaîne apparaît comme le contenu textuel de l'élément-prédicat,
        qui est alors une feuille de l'arbre XML ;
        lorsque ladite chaîne est typée, son type est donné comme valeur de l'attribut rdf:datatype de la balise ;

      • si l'objet est une ressource repérée par une URL, cette URL apparaît comme valeur de l'attribut rdf:resource
        de l'élément-prédicat, qui est alors vide.

      • si l'objet est une ressource anonyme), voir ci-après.

    3. Cas des ressources anonymes

      Elles sont notées en XML par des noms (uniques à l'échelle du fichier) introduits par l'attribut rdf:nodeID
      • en position de sujet, pas d'attribut rdf:about, on écrit directement
        <rdf:Description rdf:nodeID="A0">

      • en position d'objet, même écriture de l'attribut rdf:nodeID donné à l'élément-prédicat,
        qui est alors un élément vide.

    4. Fragments et URL-base

      Il s'agit d'une manière d'écrire commodément des URLs qui font partie d'un même vocabulaire

      • On se fixe une URL de base par la déclaration (par exemple)
        xml:base = "http://inalco/M2-Trad/poetes"
        qui apparaît comme attribut de l'élément-racine rdf.

      • Un fragment est alors un identificateur qui doit être complété par l'URL de base pour former un nom de ressource.
        Pour être interpété correctement, cet identificateur doit être préfixé par un dièze "#".

        • en position de sujet, il apparaît comme valeur de l'attribut rdf:about dans l'élément rdf:Description

        • en position d'objet, il apparaît comme valeur de l'attribut rdf:resource donné à l'élément-prédicat,
          qui est alors un élément vide.

      • L'URL complète est alors l'URL-base concaténée au fragment, avec le dièze interstitiel.
        Exemple : (fichier RR.rdf)
        <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
        <rdf:RDF
           xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"
           xmlns:dc="http://purl.org/dc/elements/1.1/"
           xmlns:vc="http://www.w3.org/2001/vcard-rdf/3.0#"
           xml:base="http://inalco/M2-Trad/poetes">

           <rdf:Description rdf:about="#Messéniennes">
              <dc:title>Messéniennes</dc:title>
           </rdf:Description>

           <rdf:Description rdf:about="#Casimir_DELAVIGNE">
              <vc:FN>Casimir DELAVIGNE</vc:FN>
           </rdf:Description>

        </rdf:RDF>

        Traduction du fichier RDF-XML RR.rdf  en RDF-N3
        @prefix vc:      <http://www.w3.org/2001/vcard-rdf/3.0#> .
        @prefix dc:      <http://purl.org/dc/elements/1.1/> .
        @prefix rdf:     <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#> .

        <http://inalco/M2-Trad/poetes#Casimir_DELAVIGNE>
              vc:FN   "Casimir DELAVIGNE" .

        <http://inalco/M2-Trad/poetes#Messéniennes>
              dc:title "Messéniennes" .

    5. Pour mémoire : Fragments-sujets introduits par rdf:ID

      Un fragment en position de sujet peut aussi être donné comme valeur de l'attribut rdf:ID dans la balise rdf:Description,
      en lieu et place de rdf:about.
      En ce cas,
      • le fragment ne doit pas être préfixé par un dièze,
      • il doit apparaître une seule fois dans le fichier (identificateur unique).

      1. L'intention qui motive cette syntaxe (construire des catalogues) ne nous concerne pas.
      2. Ce procédé est source de confusions et d'erreurs :
        le même attribut rdf:ID dans la balise-prédicat a une toute autre interprétation (réification d'un triplet) !

      3. Bien qu'il soit illustré dans le RDF Primer, je suggère à ma lectrice de ne pas l'utiliser.

    6. Utiliser des entités

      [Primer : Example 7]
      In line 5 of Example 7, a typed literal is given as the value of the exterms:creation-date property element by adding an rdf:datatype attribute to the element's start-tag to specify the datatype. The value of this attribute is the URIref of the datatype, in this case, the URIref of the XML Schema date datatype. Since this is an attribute value, the URIref must be written out, rather than using the QName abbreviation xsd:date used in the triple.
      .....
      RDF/XML requires that URIrefs used as attribute values must be written out, rather than abbreviated as a QName. XML entities can be used in RDF/XML to improve readability in such cases

      Je ne trouve pas trace de cette exigence dans RDF-SYNTAX...

    7. Clause résolutoire

      Ce que dit le Primer (fin du § 3.1) :

      Although additional abbreviated forms for writing RDF/XML are available, the facilities illustrated so far provide a simple but general way to express graphs in RDF/XML. Using these facilities, an RDF graph is written in RDF/XML as follows:
      • All blank nodes are assigned blank node identifiers.
      • Each node is listed in turn as the subject of an un-nested rdf:Description element, using an rdf:about attribute if the node has a URIref, or an rdf:nodeID attribute if the node is blank.
      • For each triple with this node as subject, an appropriate property element is created, with
        • either literal content (possibly empty),
        • an rdf:resource attribute specifying the object of the triple (if the object node has a URIref),
        • or an rdf:nodeID attribute specifying the object of the triple (if the object node is blank).
      Compared to some of the more abbreviated approaches described in [RDF-SYNTAX], this simple approach provides the most direct representation of the actual graph structure, and is particularly recommended for applications in which the output RDF/XML is to be used in further RDF processing.