~~ODT~~ ====== MIW 2009 SWRLtrans ====== **Zrealizował**: [[mikelik@o2.pl|Michał Lesiak]] (4RI) :!::!: Work on the translation of [[hekate:XTT2]] to [[http://www.w3.org/Submission/SWRL/|SWRL]] using [[http://www.w3.org/TR/xslt|XSLT]]. [[pl:miw:miw08_xtt_rif]] [[student:msc2008_xml_knowledge_transformation:xttml2rif]] ====== Prezentacja ====== [[pl:miw:2009:miw09_swrltrans:prezentacja|Prezentacja wyników projektowych]]. ====== Spotkania ====== [[pl:miw:2009:miw09_swrltrans:spotkania|Notatki ze spotkań projektowych]]. ====== Projekt ====== [[pl:miw:2009:miw09_swrltrans:projekt|Implementacja translacji w prologu]]. ====== Sprawozdanie ====== ===== Założenia ===== W projekcie miał zostać stworzony wzorzec XSLT, który zamieni składnię XTTML na składnię [[http://www.w3.org/Submission/SWRL/#5|SWRL XML]], przy czym XML dla SWRL jest kombinacją [[http://www.w3.org/TR/owl-xmlsyntax/|OWL Web Ontology Language XML]] z [[http://www.ruleml.org/|RuleML XML]].\\ Ostatecznie został stworzony translator w prologu, gdyż XSLT okazał się nie wystarczającym narzędziem.\\ Możliwa jest również zamiana XTTML na [[http://www.w3.org/Submission/SWRL/#6|RDF dla SWRL]], przy czym można tego dokonać korzystając ze wzorca [[http://www.w3.org/TR/owl-xmlsyntax/owlxml2rdf.xsl|owlxml2rdf.xsl]], który należałoby rozbudować. ===== Wprowadzenie do SWRL ==== //[[http://www.w3.org/Submission/SWRL/#1|Introduction]]// Semantic Web Rule Language (SWRL) jest propozycją języka, który bazuje na kombinacji OWL DL i OWL Lite, czyli podjęzyków [[http://www.w3.org/2001/sw/WebOnt/|OWL Web Ontology Language]] z pojedynczymi/binarnymi [[http://en.wikipedia.org/wiki/Datalog|datalogami]] języka RuleML. Propozycja rozszerza zbiór aksjomatów OWL tak, by zawierał reguły podobne do reguł Horna. Reguły te mogą więc być łączone z bazą wiedzy OWL. Reguły są przedstawiane w formie implikacji: poprzednik ("body") i następnik ("head"), z których każdy może składać się z zera lub więcej atomów. Implikacja w przypadku pustego poprzednika jest traktowana jako zawsze prawdziwa, a w przypadku pustego następnika jest traktowana jako zawsze fałszywa. Wiele atomów jest traktowanych jako koniunkcja. Reguła z koniunkcją atomów w następniku jest równoważna koniunkcjom reguł, w których następnikami są pojedyncze atomy. ===== Składnia XML ===== //[[http://www.w3.org/Submission/SWRL/#5|XML Concrete Syntax]]// Składnia XML dla SWRL jest kombinacją [[http://www.w3.org/TR/owl-xmlsyntax/|OWL Web Ontology Language XML]] z [[http://www.ruleml.org/|RuleML XML]]. Definiuje przestrzenie nazw swrlx i swrlb, importuje przestrzeń nazw ruleml i owl. Używane przestrzenie nazw: |**Skrót**|**Przestrzeń nazw**| |swrlx|http://www.w3.org/2003/11/swrlx| |swrlb|http://www.w3.org/2003/11/swrlb| |ruleml|http://www.w3.org/2003/11/ruleml| |owl|http://www.w3.org/2003/05/owl-xml| |xsd|http://www.w3.org/2001/XMLSchema| **Zalety SWRL**\\ * klasy OWL (np. opisy) mogą być używane jako predykaty w regułach, * reguły i aksjomaty ontologii mogą być dowolnie mieszane, * istniejący arkusz XSLT ([[http://www.w3.org/TR/owl-xmlsyntax/owlxml2rdf.xsl]]) może posłużyć jako podstawa do stworzenia mapowania na grafy RDF, * istniejące narzędzia do RuleML mogą być przystosowane do SWRL \\ **Wady SWRL** //[[http://vistology.com/papers/SWRLp.PDF]]//\\ * konieczność transformacji na predykaty binarne (SWRL jest zgodne z OWL, który zabrania używania predykatów złożonych ("higher-order"). Zwiększa nieczytelność, wydłuża XML, * rozróżnianie predykatów reprezentujących: classAtom, individualPropertyAtom, datavaluedPropertyAtom. Wydłuża XML, * mieszanie ruleml, swrlx, swrlb i owlx. W każdym elemencie trzeba określić przestrzeń nazw. Wydłuża XML, * nie można korzystać z predykatów definiowanych zewnętrznie jak ma to miejsce w RIF [[http://www.w3.org/2005/rules/wg/draft/rif-dtb/#Appendix:_Schemas_for_Externally_Defined_Terms]]. * SWRL nie obsługuje ani negacji, ani alternatywy [[http://protege.cim3.net/cgi-bin/wiki.pl?SWRLLanguageFAQ#nid9L3|SWRL FAQ]]. W związku z czym został zaproponowany bardziej czytelny XML: SWRL presentation: [[http://vistology.com/papers/SWRLp.PDF|SWRLp]] ==== Elementy składni==== ===Ontology=== Content: (owlx:VersionInfo | owlx:PriorVersion | owlx:BackwardCompatibleWith | owlx:IncompatibleWith | owlx:Imports | owlx:Annotation | owlx:Class[axiom] | owlx:EnumeratedClass(D,F) | owlx:SubClassOf(D,F) | owlx:EquivalentClasses | owlx:DisjointClasses(D,F) | owlx:DatatypeProperty | owlx:ObjectProperty | owlx:SubPropertyOf | owlx:EquivalentProperties | owlx:Individual[axiom] | owlx:SameIndividual | owlx:DifferentIndividuals | ruleml:imp[axiom] | ruleml:var[axiom])* Główny element "Ontology" w stosunku do składni prezentacji OWL XML został rozszerzony o aksjomaty "imp" ("implication" - reguła implikacyjna) oraz "var" ("variable" - deklaracja zmiennej) ===ruleml: var=== xsd:string Definiuje istnienie zmiennej. Zapożyczono z przestrzeni nazw RuleML. === ruleml: imp === Content: ( _rlab?, owlx:Annotation*, _body, _head ) == ruleml:_rlab == Content: ( _rlab?, owlx:Annotation*, _body, _head ) == ruleml:_body == Content: ( swrlx:atom* ) == ruleml:_head== Content: ( swrlx:atom* ) === Atomy === Mogą być pojedynczymi predykatami (klasami), binarnymi predykatami (właściwościami), równościami lub nierównościami. ==swrlx:classAtom== ==swrlx:datarangeAtom== ==swrlx:individualPropertyAtom== ==swrlx:datavaluedPropertyAtom== ==swrlx:sameIndividualAtom== ==swrlx:differentIndividualsAtom== ==swrlx:builtinAtom== ==== Fragment drzewa syntaktycznego ==== {{:pl:miw:2009:miw09_swrltrans:swrlx.png|}} ===== Translacja XTT na SWRL ===== W SWRL występuje ciąg aksjomatów (axioms) i faktów, gdzie aksjomaty to reguły i klasy obiektów. SWRL przewiduje tylko proste obliczenia matematyczne (builtIn), ale poprawność syntaktyczna nie jest sprawdzana. Np. operacja "builtIn(op:numeric-add ?x 5)" (czyli: x + 5 zamiast np. 6 = x + 5) jest poprawna i zwraca wartość fałszu. SWRL bazuje na opisie i właściwościach klas obiektów. To zdecydowanie odmienne podejście niż w przypadku XTT powoduje problemy w translacji między tymi językami. ==== Problemy w translacji ==== 1. Możliwość stosowania tylko predykatów binarnych w SWRL (w XTT brak ograniczenia),\\ 2. Brak możliwości zagnieżdżania obliczeń matematycznych w SWRL,\\ 3. Brak możliwości korzystania z predykatów zdefiniowanych zewnętrznie,\\ 4. SWRL nie obsługuje negacji ani alternatywy. ==== Rodzaje podejść ==== === Translacja identycznościowa === Translacja, której wynikiem byłby XML SWRL taki, że interpreter SWRL dokonywałby działań (operacji) analogicznych do interpretera XTT. Napisanie takich reguł translacji XTT -> SWRL przy pomocy XSLT jest bardzo trudne, o ile nie niemożliwe (XSLT jest nieodpowiednim do tego narzędziem, należałoby napisać własny translator).\\ W tym podejściu rozwiązania problemów przedstawiałyby się nastepująco:\\ ad 1. Rozwiązaniem jest stworzenie sztucznej relacji, która wiąże ze soba kolejne argumenty. [[#przyklad_prolog_-_swrl|Przykład zastosowania sztucznej relacji 'reifiedRelation']]\\ ad 2. Rozwiązaniem jest stworzenie serii zmiennych pomocniczych, które przechowywałyby wyniki obliczeń kolejno w sobie zagnieżdżonych operacji.\\ ad 3. Brak istniejącego rozwiązania.\\ ad 4. Rozwiązaniem problemu alternatywy jest stworzenie tylu reguł, ile jest alternatyw. Każda reguła w poprzedniku posiadałaby inną alternatywę, w następniku znajdowałaby się natomiast ta sama dla wszystkich operacja (Zbiór operacji).\\ Przykład translacji identycznościowej: [[#Przykład translacji identycznościowej XTT -> SWRL| Przykład translacji identycznościowej XTT -> SWRL]] === Translacja obiektowa === Translacja, której wynikiem byłby XML SWRL taki, że interpreter SWRL stwierdziłby poprawność XML, ale nie byłby w stanie wykonać działań (operacji) analogicznie do tego jak zrobiłby to interpreter XTT. Translacja powodowałaby przedstawienie obliczeń i operacji w postaci klas i obiektów.\\ Najbardziej właściwa dla SWRLa wydaje się propozycja przedstawiania zmiennych/operacji/funkcji jako klas, posiadających odpowiednie własności: wartość (własność: "value"), operacja (własność zależna od operacji).\\ Przykładem operacji jest np. sumowanie, właściwość obiektu "add" byłaby obiektem, która posiadałaby własność liczby (DataPropertyValue) lub przechowywałaby konieczne do wykonania obliczenia w postaci obiektu (ObjectPropertyValue) - kolejne zagnieżdżenie z kolejnymi własnościami "value" lub operacjami. \\ W takim przypadku również reguła byłaby obiektem, ponieważ interpreter SWRL i tak nie byłby w stanie sprawdzić założeń reguły (poprzednika, tezy), gdyż poprzednikiem byłaby po prostu klasa - czyli obiekt. Przykład translacji obiektowej: [[#Przykład translacji obiektowej XTT -> SWRL| Przykład translacji obiektowej XTT -> SWRL]] ==== Przykład Prolog -> SWRL ==== Przykład pokazuje rozwiązanie problemu translacji predykatów o arności większej niż 2. //[[http://vistology.com/papers/SWRLp.PDF|SWRL example]]//\\ Kod w Prologu: inSupplyOfAt(Consumer,Resource,Time) :- reserve(Consumer,Resource,Time,Reserve) consumption(Consumer,Resource,Consumption) greaterThanOrEqual(Reserve,Consumption). Składnia SWRL: ?reifiedRelation ?reifiedRelation ?consumer ?reifiedRelation ?resource ?reifiedRelation ?time ?consumer ?reserve ?reserve ?resource ?reserve ?time ?reserve ?quantity ?quantity ?amount ?consumer ?consumption ?consumption ?resource ?consumption ?rate ?amount ?rate [[pl:miw:miw08_hml_rules:owl|Więcej przykładów SWRL (na podstawie OWL)]] ==== Przykład translacji identycznościowej XTT -> SWRL === XTT: [[hekate:hekate_markup_language#xttml]] W skrócie:\\ xtt_1:\\ rule_1: if att_0 in <1,5>u{8} then att_1 = att_0 + 1 and att_1 = 5 + sin(att_0)\\ Propozycja translacji identycznościowej SWRL: (sprawdzona poprawność składniowa przez [[http://www.w3.org/2001/03/webdata/xsv]]) ]> XTT to SWRL Translator v 1.0 2009/03/15 Michal Lesiak mikelik@o2.pl att_0 att_1 temp1 Ta reguła dotyczy: if att_0 nalezy do zbioru (1,5) att_0 1 att_0 5 att_1 att_0 1 temp1 att_0 att_1 5 temp1 Ta reguła dotyczy: if att_0 jest rowne 8 8 att_0 att_1 att_0 1 temp1 att_0 att_1 5 temp1 ==== Przykład translacji obiektowej XTT -> SWRL === XTT: [[hekate:hekate_markup_language#xttml]] W skrócie:\\ xtt_1:\\ rule_1: if att_0 in <1,5>u{8} then att_1 = att_0 + 1 and att_1 = 5 + sin(att_0)\\ Poniżej translacja tylko fragmentu XTT, gdyż reszta jest analogiczna: XTT: 8 SWRL: in in 1 5 8 ====== Materiały ====== * [[http://www.w3.org/Submission/SWRL/|SWRL]] * [[http://oxygen.informatik.tu-cottbus.de/rewerse-i1/?q=node/15]] * [[http://st.inf.tu-dresden.de/OCLApps2006/topic/acceptedPapers/04_Gasevic_OnInterchanging.pdf]] * [[http://www.w3.org/2005/rules/wg/wiki/Implementations/SWRL|zależności RIF <-> SWRL]] * [[http://protege.cim3.net/cgi-bin/wiki.pl?SWRLLanguageFAQ]] * [[http://vistology.com/papers/SWRLp.PDF|SWRL Presentation Proposal]] * [[pl:miw:miw08_hml_rules:owl|SWRL na podstawie OWL - podstawy, przykłady]] * [[http://www.oxygenxml.com/|Oxygen - darmowy edytor XML]] * [[http://www.w3.org/2001/03/webdata/xsv|Sprawdzanie poprawności XML]]