El grafo de conocimiento

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Las páginas de detalle que cuelgan de este hub. Cada una desarrolla una pieza del grafo.

2El grafo de conocimiento (EKG)

El EKG modela el dominio de la programación en Python en RDF/OWL 2 RL. Es la base semántica del proyecto y la fuente de contexto de los sistemas C y D.

Grafoteca interactiva — todos los grafos del proyecto

Un único lienzo para ver y manipular los grafos del proyecto. Elige el tipo, busca un concepto, agrúpalo por tema, alterna la inferencia o compara el grafo RDF con su versión de propiedades. Para recorrerlo tienes zoom, un minimapa en la esquina y, al pasar el ratón sobre un nodo, un rótulo con su tema y dificultad. Todos los datos proceden del .ttl canónico y van embebidos, sin red. El detalle argumentado está en la memoria.

Alternativa sin arrastrar y operable por teclado: puedes explorar el grafo entero con los desplegables "Tipo de grafo" y "Filtrar por tema", el campo "Buscar concepto" y el desplegable "Resaltar concepto" (más abajo), sin necesidad de arrastrar ni de gestos. Los botones "Encajar", "+" y "−" sustituyen al arrastre y al zoom de rueda. El contenido equivalente está además en forma textual: los bloques Turtle, las tablas y la lista de conceptos.

Un subgrafo de ejemplo

SPARQL: consulta federada a Wikidata

La consulta 08_federada_wikidata.rq recupera, para cada concepto enlazado, su descripción en español desde el endpoint de Wikidata. Ejecutada en vivo, devuelve 20 filas reales.

PREFIX pyedu: <https://w3id.org/ekg-python/schema#>
PREFIX skos:  <http://www.w3.org/2004/02/skos/core#>
SELECT ?concepto ?etiqueta ?descripcionWikidata WHERE {
  ?concepto skos:exactMatch ?wd ; rdfs:label ?etiqueta .
  FILTER(LANG(?etiqueta) = "es")
  SERVICE <https://query.wikidata.org/sparql> {
    ?wd schema:description ?descripcionWikidata .
    FILTER(LANG(?descripcionWikidata) = "es")
  }
}
# → 20 filas. Ej.: python → "lenguaje de programación de alto nivel"

El grafo en Turtle

El EKG canónico se serializa en Turtle bajo el perfil OWL 2 RL. Estos son los prefijos y cuatro bloques representativos, literales del fichero ekg-python-150.ttl.

@prefix dcterms: <http://purl.org/dc/terms/> .
@prefix foaf: <http://xmlns.com/foaf/0.1/> .
@prefix owl: <http://www.w3.org/2002/07/owl#> .
@prefix pyedu: <https://w3id.org/ekg-python/schema#> .
@prefix pyr: <https://w3id.org/ekg-python/id/> .
@prefix rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#> .
@prefix rdfs: <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#> .
@prefix schema: <http://schema.org/> .
@prefix skos: <http://www.w3.org/2004/02/skos/core#> .
@prefix wd: <http://www.wikidata.org/entity/> .
@prefix xsd: <http://www.w3.org/2001/XMLSchema#> .

pyr:recursion a pyedu:PrincipioTransversal ;
    rdfs:label "Recursion"@en,
        "Recursión"@es ;
    rdfs:comment "Definición de una función en términos de sí misma."@es ;
    skos:exactMatch wd:Q264164 ;
    skos:narrower pyr:recursion_cola ;
    skos:prefLabel "Recursión"@es ;
    skos:related pyr:bucle_for ;
    pyedu:aNivelDominio pyr:avanzado ;
    pyedu:contrastaCon pyr:bucle_for ;
    pyedu:perteneceATema pyr:T_recursion ;
    pyedu:requierePrerrequisito pyr:funcion ;
    pyedu:tieneDificultad 4 .

pyr:busqueda_binaria a pyedu:PrincipioTransversal ;
    rdfs:label "Binary search"@en,
        "Búsqueda binaria"@es ;
    skos:exactMatch wd:Q243754 ;
    skos:prefLabel "Búsqueda binaria"@es ;
    skos:related pyr:busqueda_lineal ;
    pyedu:perteneceATema pyr:T_complejidad ;
    pyedu:requierePrerrequisito pyr:bucle_while,
        pyr:indexacion ;
    pyedu:seAplicaA pyr:lista ;
    pyedu:tieneDificultad 4 .

pyr:err_iteracion_recursion a pyedu:ErrorConceptual ;
    rdfs:label "Iteration vs recursion confusion"@en,
        "Confusión iteración / recursión"@es ;
    pyedu:errorSobreConcepto pyr:recursion .

pyr:stmt_offbyone a rdf:Statement ;
    rdfs:label "Provenance (reification): off-by-one on indexing per Keuning et al."@en,
        "Procedencia (reificación): off-by-one sobre indexación según Keuning et al."@es ;
    dcterms:source pyr:ref_keuning2019 ;
    rdf:object pyr:indexacion ;
    rdf:predicate pyedu:errorSobreConcepto ;
    rdf:subject pyr:err_off_by_one ;
    rdfs:comment "Procedencia del enunciado (patrón de reificación del material docente)."@es .

Visualización del grafo completo

Los 157 conceptos agrupados por tema, con sus prerrequisitos, su jerarquía skos:broader y sus contrastes. Elija un concepto para resaltar sus relaciones (o pase el cursor por un nodo).

Resaltar concepto — ninguno —*args y **kwargs __str__ y __repr__ Anotaciones de tipo Apertura de ficheros (open) Argumentos por defecto Argumentos por nombre Asignación assert async/await asyncio Atributo de instancia Backtracking Booleano (bool) break y continue Bucle for Bucle while Bytes Búsqueda binaria Búsqueda lineal Cadena (str) Clase Clase abstracta (ABC) Clausura (closure) Codificación de texto Cola (queue) collections collections.Counter collections.defaultdict collections.deque Complejidad temporal Complejo (complex) Composición Comprensión de conjuntos Comprensión de diccionarios Comprensión de listas Comprobación de tipos (mypy) Condicional (if) Conjunto (set) Constructor __init__ Conversión de tipos Copia profunda Copia superficial Corrutina Dataclass Decorador Desempaquetado Diccionario Docstring else en bucles Encadenar excepciones Encapsulación Entero (int) Entornos virtuales (venv) Enumeración (Enum) enumerate() Escritura de ficheros Excepción Excepción personalizada Expresiones regulares (re) Expresión generadora f-strings filter() Flotante (float) Formateo de cadenas from ... import Funciones de orden superior Función Función lambda functools.partial functools.reduce() functools.wraps Generador (yield) Genéricos (TypeVar) Gestor de contexto Gestor de paquetes (pip) GIL Grafo (estructura) Herencia Herencia múltiple Hilos (threading) Identidad de objetos (is) import Indexación Indexación negativa Iterables Iterador (iter, next) itertools Jerarquía de excepciones Lectura de ficheros Lista map() match-case Memoización (lru_cache) Mixin Montículo (heapq) Multiproceso Mutabilidad Mutable vs inmutable Método Método de clase Método estático Métodos de cadena Métodos especiales (dunder) Módulo csv Módulo datetime Módulo json Módulo math Módulo os Módulo random Módulo sys namedtuple NoneType (None) Notación O grande Objeto / instancia Operador * y ** Operador morsa (:=) Operador ternario Orden de resolución (MRO) Ordenación de burbuja Ordenación por mezcla Ordenación rápida Paquete Parámetro self Parámetros y argumentos pathlib PEP 8 (estilo) Pila (stack) Polimorfismo Programación dinámica Propiedad (@property) pytest Python raise range() Recorrido en anchura (BFS) Recorrido en profundidad (DFS) Recursión Recursión de cola Retorno múltiple Sentencia with Slicing (rebanado) Slicing de cadenas Sobrecarga de operadores sorted() y sort() super() Tabla hash try/except/else/finally Tupla typing.Optional typing.Union unittest Valores de verdad Variable yield from zip() Ámbito de variables (scope) Árbol limpiar

Las 8 consultas SPARQL, con salida real

Cada consulta se ejecuta sobre el grafo inferido (4786 triples) y su salida procede de scripts/consultar.py (la federada, de salidas/08_federada_wikidata.txt).

PREFIX pyedu: <https://w3id.org/ekg-python/schema#>
PREFIX rdfs:  <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#>

# Consulta DISEÑADA para evidenciar la inferencia RDFS.
# Recupera todo lo que es pyedu:Concepto.
#   - Inferencia NONE: 0 resultados (ningún individuo se tipa a mano
#     como Concepto; solo por su subcategoría).
#   - Inferencia RDFS/OWL-RL: 157 resultados (rdfs:subClassOf propaga el tipo).
SELECT ?concepto ?etiqueta
WHERE {
  ?concepto a pyedu:Concepto ;
            rdfs:label ?etiqueta .
  FILTER(LANG(?etiqueta) = "es")
}
ORDER BY ?etiqueta

PREFIX pyedu: <https://w3id.org/ekg-python/schema#>
PREFIX pyr:   <https://w3id.org/ekg-python/id/>
PREFIX rdfs:  <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#>

# Prerrequisitos directos e indirectos de "búsqueda binaria" mediante
# un property path (+). Esta consulta NO necesita razonador: el camino
# transitivo se calcula en tiempo de consulta. Es el contraste didáctico
# con la propiedad owl:TransitiveProperty, que materializa los mismos
# hechos por inferencia.
SELECT DISTINCT ?prerequisito ?etiqueta
WHERE {
  pyr:busqueda_binaria pyedu:requierePrerrequisito+ ?prerequisito .
  ?prerequisito rdfs:label ?etiqueta .
  FILTER(LANG(?etiqueta) = "es")
}
ORDER BY ?etiqueta

PREFIX pyedu: <https://w3id.org/ekg-python/schema#>

# CONSTRUCT: materializa como triples directos el cierre transitivo de
# prerrequisitos. Devuelve un grafo nuevo (pyedu:tienePrerrequisitoTransitivo)
# que aplana la representación indirecta, útil para exportar o cargar
# en un sistema que no razone.
CONSTRUCT {
  ?concepto pyedu:tienePrerrequisitoTransitivo ?prerequisito .
}
WHERE {
  ?concepto pyedu:requierePrerrequisito+ ?prerequisito .
}

Validación SHACL: conforme, y 6 violaciones en el control negativo

El grafo canónico es CONFORME (0 violaciones). Para probar que la validación no es vacua, un fichero con seis defectos deliberados (ejemplo-invalido.ttl) dispara exactamente 6 violaciones, una por defecto:

Contraste de inferencia OWL 2 RL

El salto procede de rdfs:subClassOf (toda subclase de concepto es pyedu:Concepto). Como el enlazado usa skos:exactMatch y no owl:sameAs, las 30 entidades de Wikidata no se infieren como concepto, por eso el resultado es 157 y no 187.

Federada a Wikidata: las 20 filas reales

Hay 30 skos:exactMatch, pero la federada devuelve 20 filas porque solo 20 entidades tienen schema:description en español recuperable.

VoID / FAIR

El grafo se publica como dato FAIR con una descripción void.ttl (Vocabulary of Interlinked Datasets):