[发明专利]基于图的高效SPARQL查询应答方法、装置和设备

权利要求书

1.一种基于图的高效SPARQL查询应答方法，其特征在于，包括：

将RDF数据集的三元组建模为有向标记图，对有向标记图的实体顶点进行分组和合并，形成多级抽象图，其中三元组中的对象和主体为所述有向标记图的实体顶点；其中，RDF数据集为RDF数据的集合，RDF数据是s,p,o形式的三元组，其中s是实体或类，p表示一个与实体或类关联的属性，o是实体、类或文本值；有向标记图G＝(U_G,E_G,∑_G,L_G)，其中U_G是与RDF数据中的所有主体和对象相对应的一组顶点，是连接主体和对象的一组有向边，Σ_G是顶点和边的一组有限标签集合，标签函数L_G将每个顶点或边映射到Σ_G中的一个标签上；有向标记图包括文本顶点、实体顶点及变量顶点，合并有向标记图中的连接同一个类的实体顶点，以形成所述多级抽象图，所述多级抽象图为语义抽象图，其为是多级概念图；

构建辅助数据结构，结合所述有向标记图中连接同一类的实体顶点，构造抽象图作为索引，所述辅助数据结构包括有向标记图模式中语义包含关系的集合，所述有向标记图模式用于描述所述有向标记图的特征；其中，辅助数据结构表示有向标记图模式中语义包含关系的一系列集合，有向标记图模式允许增强RDF图中的描述，辅助数据结构由四个集合组成SubPro(·)集合、SubClass(·)集合、Domain(·)集合及Range(·)集合，SubPro(·)集合为给定有向标记图模式中的边属性p，SubPro(p)是p的子属性集合，SubClass(·)集合为给定有向标记图模式中的类顶点t，SubClass(t)是t的子类顶点集合，Domain(·)集合为给定有向标记图模式中的类顶点t，Domain(t)是属于t的定义域的边属性集合，Range(·)集合为给定有向标记图模式中的类顶点t，Range(t)是属于t的范围的边属性集合；所述构造抽象图作为索引为在所述辅助数据结构的基础上，合并有向标记图中的连接同一个类的实体顶点，构造一个抽象图作为索引，在辅助数据结构构造过程中，需要获得相应的超类顶点来构造索引，超类顶点为当不存在其他类顶点t时，使得类顶点t_s∈SubClass(t)，则称类顶点t_s为超类顶点；

通过访问抽象图进行查询，并给出应答结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述有向标记图中的实体顶点附近的邻居结构编码成一个比特串，并对候选顶点进行剪枝，进行多级修剪进行细化，以给出经过优化后的应答结果。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过按需饱和策略对所述应答结果是否完整进行检测，包括以下两个阶段：

对数据边所包含的子属性进行检查，以查看是否有任何子属性与查询边匹配；

对实体顶点是否与抽象图中的查询顶点类型匹配进行检查。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过邻域编码对每一查询边的边属性信息进行无效候选的剪除。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述邻域编码包括：

将每一实体顶点描述为一个bit串，以作为顶点签名；

通过Bloom过滤器将RDF图中的每个顶点的相邻边属性和相应的相邻顶点属性编码成bit串。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当RDF图更新时，通过边插入处理和边删除处理对所述抽象图进行增量维护。