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桥接图数据模型:作为有向无环图的 RDF、RDF-star 与属性图

数据库 2023-04-27 v1

摘要

当今图数据库用户面临两种技术栈的选择:一侧是资源描述框架(RDF),这是一种具有内建语义的数据模型,最初由 W3C 开发用于 Web 上互联数据的交换;另一侧是标记属性图(LPG),其面向高效图处理,并在开发者和工程社区中有深厚根基。两种模型从不同的抽象层看待图(RDF 中为三元组,LPG 中为带内联属性、连接顶点的边),呈现出——至少表面上的——不同特性,配有不同查询语言,并嵌入各自的软件生态系统中。在本短文中,我们引入一种称为语句图(Statement Graphs)的新型统一图数据模型,其结合了 RDF 与 LPG 两者的特质,并在多个层面实现互操作:它(a)提供将 RDF 与 LPG 数据作为单一互联图管理的能力,(b)支持使用任意 RDF 或 LPG 查询语言在集成图上查询,同时(c)为独立于图技术栈的数据交换机制与格式扫清道路。我们将新模型形式化为有向无环图,并勾勒出 RDF、LPG 与语句图之间双向映射的体系。我们的映射隐式定义了 RDF 与 LPG 查询语言在统一数据模型上的读查询语义,从而赋予图用户依其用例选用所偏查询语言的灵活性。作为上述思路的概念验证,我们还呈现了 1G Playground;这是一个构建于语句图概念之上的内存 DBMS,便于存储 RDF 与 LPG 数据,并允许使用 SPARQL 与 Gremlin 进行跨模型查询。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.13097,
  title  = {Bridging graph data models: RDF, RDF-star, and property graphs as directed acyclic graphs},
  author = {Ewout Gelling and George Fletcher and Michael Schmidt},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.13097},
  year   = {2023}
}