知识推理之TypeDB简介（四）

TypeDB概述

TypeDB为开发人员提供了一个强大的类型系统，可以将复杂的问题分解为有意义的逻辑系统。通过TypeQL, TypeDB对低级和复杂数据模式拥有强大抽象能力。TypeDB中的任何内容（规则除外），无论是概念类型还是数据实例，都是概念。下图说明了概念超类是如何由其直接和间接后代继承的。

type是指架构中定义的概念类型。

thing是指作为概念类型实例化的数据实例。

TypeDB的安装与启动

typeDB的官方下载地址：https://vaticle.com/download

官方给出了三个typeDB的工具，分别为TypeDB、TypeDB Workbase、TypeDB Cluster。

其中，TypeDB是通过命令行的方式启动TypeDB数据库，并进行数据库事务的相关操作。

TypeDB Workbase是数据库的可视化工具，可以将保存的数据库部署在可视化工具上。TypeDB Workbase还支持相关的查询并将查询结果以图的形式展现出来。若要使用TypeDB Workbase需要先通过TypeDB启动数据库。

TypeDB Cluster尚在开发中，这里不做介绍。

在使用TypeDB前，我们需要在电脑中配置Java环境（需要Java11或更高版本）。下载完成TypeDB直接解压即可使用。

在windows系统的启动流程如下：

首先，进入TypeDB的安装路径，运行 “typedb server” 命令，看到如下显示证明运行成功：

然后，再启动一个命令行窗口，进入到TypeDB的安装路径，执行 “typedb console” 命令，即可开始操作TypeDB。

TypeDB Console

TypeDB Console以及TypeDB客户端和Workbase是一个接口，我们可以使用它读取和写入TypeDB 中的知识库。 TypeDB Console可以直接与TypeDB包含的知识库交互。

TypeDB Console提供两个级别的交互：数据库级命令和事务级命令。数据库级命令是交互的第一级，即一级RepL。基于数据库级命令可以打开到数据库的事务。这将打开一个事务级接口，即二级RepL。

通过TypeDB Console能够完成数据库创建、添加数据库schema、删除数据库的操作。此外，TypeDB Console还可进行事务查询，如：

TypeDB Console可进行如下事务操作

事务操作通过 transaction <db> schema⎮data read⎮write 进行传递，例如：

transaction typedb data read --infer true

TypeQL

schema（模式）

TypeQL中一个很重要的概念是schema，那么什么是schema呢？

schema是解决管理和处理非结构化或松散结构化数据问题的一种方法。

在schema-first数据库知识系统领域，数据库设计涉及三种模式：

1. 高级概念模式，它对我们的问题建模，通常涉及实体关系模型的一些变体
2. 中间层逻辑模式 ， 依赖于数据库类型。例如，当我们进行关系表示时，这将涉及将概念模型转换为表，并检查模式的一系列标准化步骤。
3. 低级物理模式 ， 根据物理资源的分布方式优化我们的模式

TypeDB Data Model

Concepts

在TypeDB知识图谱中描述域的所有内容都是一个概念。这包括schema的元素（即类型和角色，我们称之为模式概念）和实际的数据实例。数据实例称为事物-它们可以被视为schema中定义的类型的实例。

Type

类型构成了schema的核心。它们提供了领域所需的词，包含：实体、关系和属性：

实体是领域的主体。实体类型提供了对域中对象进行分类的方法。

关系将things联系在一起。每种关系都可以连接许多things。每个关系都必须至少有一个角色。

属性用于用小数据块（数字、字符串、日期等）来描述概念。因此，通过定义属性，我们可以将指定值类型的值附加到实例中。

Roles

角色属于关系的一部分，它指定实例之间连接的性质 ， 他们本身不是类型。 我们不能拥有一个角色的实例，但我们可以让事物在特定关系中扮演一个角色 。 在模式中，我们需要指定与每个关系类型相关的角色，以及谁可以扮演此角色。

Rules

TypeDB schema 实现了 TypeQL Rules。 规则用于查询时捕获数据中的动态模式并进行演绎推理。 规则是TypeDB中自动推理的组成部分。

预定义关键词

## Native types
thing, entity, attribute, relation, role

## Data types
long, double, string, boolean, datetime

## Query commands
define, undefine, match, get, insert, delete;

## Delete and get query modifiers
offset, limit, group, sort, asc, desc

## Statement properties
abstract, as, iid, type, isa, isa!, sub, sub!, owns, has, plays, relates, value, regex, rule, when, then

## Operators
or, not, like, is

## Literal values
true, false

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