基于apache-jena的知识问答

前言

        这篇文章主要写如何使用Python对apache-jena进行交互查询。具体三元组数据建立、转换、导入内容请看：知识问答三元组数据准备阶段 。本文在知识问答三元组数据准备阶段的基础上，接着往下写。

注：本文案例代码使用 https://github.com/zhangtao-seu/Jay_KG 中的代码  

目录

一、代码目录结构

二、知识问答实现

        2.1、三元组数据获取

        2.1、定义实体

        2.2、定义问题模板

三、运行代码进行问答

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一、代码目录结构

        下图为Jay_KG项目的代码目录结构。其中重要的是query_main.py和question_temp.py文件，其中前者为程序主入口，后者为知识问答模板的定义。

                                        

 

二、知识问答实现

        2.1、三元组数据获取

                本文案例使用potege软件建模，最后导出owl文件，后继续根据 知识问答三元组数据准备阶段 文中的2.2小节内容一步一步做。本案例使用potege建模后如下图所示

 

        2.1、定义实体

                在Jay_KG/KB_query/external_dict中有一个sanguo.txt，这就是博主定义的实体文件，内容如下图所示

        

 

        2.2、定义问题模板

                打开 question_temp.py文件，定义模板，如下代码所示，QuestionSet类下的o_name、rides函数定义了关羽字（别名、小名）是什么？被、和关羽的坐骑（骑、战马）是什么？两个模板。

# encoding=utf-8

"""
@desc:
设置问题模板，为每个模板设置对应的SPARQL语句。demo提供如下模板：

"""
from refo import finditer, Predicate, Star, Any, Disjunction
import re

# # TODO SPARQL前缀和模板
# SPARQL_PREXIX = u"""
# PREFIX owl: <http://www.w3.org/2002/07/owl#>
# PREFIX rdfs: <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#>
# PREFIX xsd: <http://www.w3.org/2001/XMLSchema#>
# PREFIX : <http://www.semanticweb.org/张涛/ontologies/2019/1/untitled-ontology-32#>
# """

SPARQL_PREXIX = u"""
PREFIX owl: <http://www.w3.org/2002/07/owl#>
PREFIX rdfs: <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#>
PREFIX xsd: <http://www.w3.org/2001/XMLSchema#>
PREFIX : <http://www.semanticweb.org/dell/ontologies/2022/0/untitled-ontology-3#>
"""

SPARQL_SELECT_TEM = u"{prefix}\n" + \
             u"SELECT {select} WHERE {
   {\n" + \
             u"{expression}\n" + \
             u"}}\n"


class W(Predicate):
    def __init__(self, token=".*", pos=".*"):
        self.token = re.compile(token + "$")
        self.pos = re.compile(pos + "$")
        super(W, self).__init__(self.match)

    def match(self, word):
        m1 = self.token.match(word.token.decode("utf-8"))
        m2 = self.pos.match(word.pos)
        return m1 and m2


class Rule(object):
    def __init__(self, condition_num, condition=None, action=None):
        assert condition and action
        self.condition = condition
        self.action = action
        self.condition_num = condition_num
    #                 word_object  :   [词，词性]
    def apply1(self, sentence):
        matches = []
        #                      【person_entity】
        for m in finditer(self.condition, sentence):
            i, j = m.span()
            matches.extend(sentence[i:j])

        return self.action(matches), self.condition_num


class QuestionSet:
    def __init__(self):
        pass

    @staticmethod
    def o_name(word_object):
        #关羽字什么?
        select = u"?o"
        sparql = None

        for w in word_object:
            if w.pos == pos_person:
                e = u" :{person} :字 ?o.".format(person=w.token.decode('utf-8'))
            sparql = SPARQL_SELECT_TEM.format(prefix=SPARQL_PREXIX,
                                              select=select,
                                              expression=e)
            print(sparql)
            break
        return sparql

    @staticmethod
    def rides(word_object):
        #关羽战马是什么?
        select = u"?o"
        sparql = None

        for w in word_object:
            if w.pos == pos_person:
                e = u" :{person} :骑 ?o.".format(person=w.token.decode('utf-8'))
            sparql = SPARQL_SELECT_TEM.format(prefix=SPARQL_PREXIX,
                                              select=select,
                                              expression=e)
            print(sparql)
            break
        return sparql


# TODO 定义关键词
pos_person = "nr"
person_entity = (W(pos=pos_person))

other_name = (W("字") | W("别名") | W("小名"))
ride = (W("骑") | W("坐骑") | W("战马"))




# TODO 问题模板/匹配规则
"""

# 关羽字什么？
# 关羽的战马是什么？

"""

rules = [
    # 关羽字什么？
    Rule(condition_num=0, condition=person_entity + Star(Any(), greedy=False) + other_name + Star(Any(), greedy=False), action=QuestionSet.o_name),
    Rule(condition_num=0, condition=person_entity + Star(Any(), greedy=False) + ride + Star(Any(), greedy=False), action=QuestionSet.rides),

]

 

三、运行代码进行问答

        进入query_main文件运行，后在控制台输入之前定义好的模板，即可收到返回。