--- pl:miw:miw08_hml_rules:owl [2008/05/19 12:09]
miw
+++ pl:miw:miw08_hml_rules:owl [2019/06/27 15:50] (aktualna)
@@ Linia 1: / Linia 1: @@
+**OWL - Web Ontology Language** jest językiem ze składnią opartą na XML, a semantyką opartą na tzw. logice deskrypcyjnej (ang. description logics). Stanowi on rozszerzenie [[https://ai.ia.agh.edu.pl/wiki/pl:miw:miw08_hml_rules:rdf|RDF (ang. Resource Description Framework)]]. Służy do reprezentacji i przetwarzania danych w sieci WWW. OWL umożliwia opisywanie danych w postaci ontologii i budowanie w ten sposób tzw. Semantycznego Internetu. OWL  posiada trzy podjęzyki o wzrastającej ekspresyjności: OWL Lite, OWL DL, and OWL Full. Zapis w języku OWL składa się z definicji ontologicznych metadanych (container), definicji
+relacji binarnych, pojęć, przykładów pojęć oraz aksjomatów definiujących omówione dodatkowe
+właściwości pojęć i relacji.
+[[https://ai.ia.agh.edu.pl/wiki/pl:miw:miw08_hml_rules:owl:syntax|Krótka charakterystyka języka OWL]]
+Ponieważ OWL posiada pewne ograniczenia - nie można uchwycić złożonych relacji pomiędzy zdefiniowanymi właściwościami (chociażby ogólnie znany przykład "uncle") - powstała idea rozszerzenia OWL'a o pewne formy regułowe przy jednoczesnym zachowaniu maksymalnej kompatybilności z istniejącą składnią i semantyką OWL.
+Obecnie istnieje propozycja języka **[[http://www.daml.org/2003/11/swrl/|SWRL - Semantic Web Rule Language]]** (początkowo nazwany ORL - OWL Rules Language) opartego na połączeniu podjęzyków OWL DL i OWL Lite języka OWL z fragmentami języka [[https://ai.ia.agh.edu.pl/wiki/pl:miw:miw08_hml_rules:ruleML|RuleML (Rule Markup Language)]]. Propozycja ta rozszerza zbiór aksjomatów zapisanych w języku OWL tak, aby obejmował reguły mające postać klauzul. Pozwala to łączyć takie reguły z bazą wiedzy zapisaną w języku OWL. Proponowane reguły mają postać implikacji pomiędzy poprzednikiem (ciałem) i następnikiem (nagłówkiem). Poprzednik i następnik mogą być zbudowane z koniunkcji atomów, pojedynczego atomu albo być puste. (Wiadomo, że regułę zawierającą koniunkcję w następniku można przekształcić w zestaw reguł zawierających tylko jeden atom w następniku). Reguła ma następujące znaczenie: jeśli warunki podane w poprzedniku zachodzą, to warunki podane w następniku także muszą zachodzić. Pusty poprzednik jest traktowany jako trywialnie prawdziwy, a pusty następnik jako trywialnie fałszywy. Atomy w regułach mogą być postaci C(x), P(x,y), sameAs(x,y) lub differentFrom(x,y), gdzie C jest deskrypcją pojęcia języka OWL, P jest własnocią, a x,y są albo zmiennymi, albo indywiduami, albo wartościami danych.
+W tzw. Human Readable Syntax czyli składni bardziej czytelnej człowiekowi reguły przyjmują formę:
+<code xml>
+antecedent -> consequent   czyli   poprzednik -> następnik
+</code>
+gdzie zarówno antecedent jak i consequent składają się ze zbioru atomów a1 ^ a2 ^ ... ^ an. Zmienne są zaznaczane przy użyciu standardowej konwencji prefixowania ich znakiem zapytania (np.?x). Korzystając z tej składni reguła  stwierdzająca że połączenie własności 'parent' i 'brother' da nam własność 'uncle' może być zapisana następująco:
+<code xml>
+parent(?a,?b) ^ brother (?b,?c) -> uncle(?a,?c)
+</code>
+czyli jeśli Mary jest rodzicem Johna i Bill jest bratem Mary, to ta reguła wymaga by Bill był wujkiem Johna.
+Indywidua są zaznaczane za pomocą ich nazw w OWL. Przykładem indywiduum może być 'Fred' lub 'Mary'. Przykład reguły w SWRL określającej własność hasBrother, korzystającej z indywiduum :
+<code xml>
+Person(Mary) ^ hasSibling(Mary, Fred) ^ Male(Fred) -> hasBrother(Mary, Fred)
+</code>
+Podstawowe typy takie jak integer, long, float czy double są określane za pomocą XML Schema datatypes. Wartości typu Boolean czyli prawda i fałsz są przedstawiane za pomocą vartości "true" i "false". Przykłady literałów:
+<code xml>
+
+.45
+-34
+True
+false
+"a literal"
+</code>
+Wszystkie typy danych muszą być poprzedzone prefixem przestrzeni nazw 'xsd:', np:
+<code xml>
+xsd:unsignedInt
+xsd:string
+</code>
+Nie wszystkie typy danych XML Schema są obecnie obsługiwane. Do tych wpieranych zaliczamy  xsd:int, xsd:short, xsd:long, xsd:boolean, xsd:float, xsd:double, xsd:string, xsd:time, xsd:anyURI, xsd:base64Binary, xsd:xsd:byte, xsd:duration, xsd:dateTime, oraz xsd:date.
+Literały mogą być sprecyzowane typem danych przez poprzedzenie ich parą "^^" oraz nazwą typu danej, np:
+<code xml>
+^^xsd:unsignedInt
+"a literal"^^xsd:string
+</code>
+Jedną z najważniejszych cech SWRL jest możliwość korzystania z  zdefiniowanych przez użytkownika predykatów. Predykaty te mogą pobierać jeden lub więcej argumentów i ocenić prawdę jeśli argumenty te odpowiadają predykatowi. Na przykład predykat 'równości' może być zdefiniowany tak by przyjmować dwa argumenty i zwracać true jeśli te argumenty są takie same. Duża liczba typowych predykatów wykonujących operacje matematyczne oraz operacje na stringach zawarte są w SWRL Built-in Submission.
+Przykład reguły SWRL korzystającej z wbudowanego predykatu by stwierdzić że osoba z wiekiem większym niż 17 jest osobą dorosłą:
+<code xml>
+Person(?p) ^ hasAge(?p, ?age) ^ swrlb:greaterThan(?age, 17) -> Adult(?p)
+</code>
+Dla zachowania konwencji predykaty zawarte w SWRL poprzedzane są prefixem swrlb.
+<code xml>
+Person(?p) ^ hasNumber(?p, ?number) ^ swrlb:startsWith(?number, "+") -> hasInternationalNumber(?p, true)
+</code>
+W SWRL negacja nie jest możliwa, czyli poniższa reguła jest błędem:
+<code xml>
+Person(?p) ^ ¬ hasCar(?p, ?c) -> CarlessPerson(?p)
+</code>
+Więcej informacji oraz odpowiedzi na najczęściej zadawane pytania odnośnie SWRL: http://protege.cim3.net/cgi-bin/wiki.pl?SWRLLanguageFAQ
+Teraz kilka słów o SWRL zapisywanym w XML Presentation Syntax.
+  * **owlr** - prefix przestrzeni nazw dla nowo przedstawianej składni (**swrlx** w innych opracowaniach)
+  * **owlx** - prefix przestrzeni nazw http://www.w3.org/2003/05/owl-xml
+Deklaracje zmiennych są zdaniami wskazującymi by dany URI był używany jako zmienna. Na przykład:
+<code xml>
+<owlr:Variable owlr:name="x1"/>
+</code>
+Aksjomaty reguł posiadają poprzedników (owlr:antecedent) oraz następników (owlr:consequent), które są listami atomów tworzonych z klas, predykatów, równości i nierówności. Na przykład:
+<code xml>
+<owlr:classAtom>
+    <owlx:Class owlx:name="Person"/>
+    <owlr:Variable owlr:name="x1"/>
+</owlr:classAtom>
+</code>
+jest atomem klasy używającym nazwy Person, natomiast:
+<code xml>
+<owlr:classAtom>
+    <owlx:IntersectionOf>
+        <owlx:Class owlx:name="Person"/>
+        <owlx:ObjectRestriction owlx:"hasParent"/>
+              <owlx:someValuesFrom owlx:class="Physician"/>
+        <owlx:ObjectRestriction/>
+    <owlx:IntersectionOf>
+    <owlr:Variable owlr:name="x2"/>
+</owlr:classAtom>
+</code>
+jest atomem klasy używającym opis reprezentujący osobę('Person') mającą przynajmniej jednego rodzica, który jest lekarzem('Physician')
+Property atom zawiera atrybut name oraz dwa elementy które mogą być zmiennymi, indywiduami, albo wartościami danych. Na przykład:
+<code xml>
+<owlr:datavaluedPropertyAtom owlr:property="grade">
+    <owlr:Variable owlr:name="x1">
+    <owlx:DataValue rdf:datatype="&xsd:integer">4</owlx:DataValue>
+</owlr:datavaluedPropertyAtom>
+</code>
+Na koniec jeszcze przykład atomu wskazującego równość (nierówność) pomiędzy zbiorami indywiduów i nazwami zmiennych.
+<code xml>
+<owlr:sameIndividualAtom>
+    <owlr:Variable owlr:name="x1"/>
+    <owlr:Variable owlr:name="x2"/>
+    <owlx:Individual owlx:name="Clinton"/>
+    <owlx:Individual owlx:name="Bill_Clinton"/>
+</owlr:sameIndividualAtom>
+</code>
+Teraz spróbujmy zapisać nasz przykład (tj. jeżeli dzień=poniedziałek wtedy temp=20st) za pomocą SWRL:
+<code xml>
+monday(?day) -> temp(20)
+</code>
+w składni XML:
+<code xml>
+<owlx:Rule>
+    <owlr:antecedent>
+        <owlr:individualPropertyAtom owlr:property="monday">
+            <owlr:Variable owlr:name="day"/>
+        </owlr:individualPropertyAtom>
+    </owlr:antecedent>
+    <owlr:consequent>
+        <owlr:datavaluedPropertyAtom owlr:property="temp">
+            <owlx:DataValue rdf:datatype="&xsd:integer">20</owlx:DataValue>
+        </owlr:datavaluedPropertyAtom>
+    </owlr:consequent>
+</owlx:Rule>
+</code>
+W materiałach z których korzystałem nie spotkałem się z identyfikowaniem zapisywanych reguł. Nie wyklucza to jednak takiej możliwości. Moja propozycja to nadawanie regułom ID analogicznie jak jest to w przypadku ERDF.
+(INNE IMPLEMENTACJE SWRL MOGĄ KORZYSTAĆ ZE SKŁADNI ALTERNATYWNEJ)
+====== Materiały ======
+** OWL RULES: A Proposal and Prototype Implementation** http://www.cs.man.ac.uk/~horrocks/Publications/download/2005/HPBT05.pdf
+** SWRL: A Semantic Web Rule Language Combining OWL and RuleML** http://www.daml.org/2003/11/swrl/
+** Translator R2ML do SWRL(składnia alternatywna)** http://oxygen.informatik.tu-cottbus.de/translator/R2MLtoSWRL/index.jsp
+** OWL Overview w języku polskim** http://www.rax.pl/tlumaczenia/OWL-Web-Ontology-Language-Overview/index.htm
+** OWL Overview w języku angielskim** http://www.w3.org/TR/2004/REC-owl-features-20040210/
+[[https://ai.ia.agh.edu.pl/wiki/pl:miw:miw08_hml_rules|Powrót]]

Pokaż stronę Poprzednie wersje

Menadżer multimediów Do góry

AIwiki

Menu

Dla Studentów

Old specialized AI courses

SMaDA/SMaIDA/AIDA

Informatyka (EAIiIB)

Studia Dr

Inne materialy dydaktyczne

Archiwum

Dyplomanci

Geist Season of Code

HeKatE

Public

Różnice