OWL - Web Ontology Language jest językiem ze składnią opartą na XML, a semantyką opartą na tzw. logice deskrypcyjnej (ang. description logics). Stanowi on rozszerzenie 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.

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 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 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:

antecedent -> consequent   czyli   poprzednik -> następnik

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:

parent(?a,?b) ^ brother (?b,?c) -> uncle(?a,?c)

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 :

Person(Mary) ^ hasSibling(Mary, Fred) ^ Male(Fred) -> hasBrother(Mary, Fred)

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:

34    
4.45    
-34    
True   
false      
"a literal"   

Wszystkie typy danych muszą być poprzedzone prefixem przestrzeni nazw 'xsd:', np:

xsd:unsignedInt    
xsd:string    

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:

34^^xsd:unsignedInt 
"a literal"^^xsd:string

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:

Person(?p) ^ hasAge(?p, ?age) ^ swrlb:greaterThan(?age, 17) -> Adult(?p) 

Dla zachowania konwencji predykaty zawarte w SWRL poprzedzane są prefixem swrlb.

Person(?p) ^ hasNumber(?p, ?number) ^ swrlb:startsWith(?number, "+") -> hasInternationalNumber(?p, true) 

W SWRL negacja nie jest możliwa, czyli poniższa reguła jest błędem:

Person(?p) ^ ¬ hasCar(?p, ?c) -> CarlessPerson(?p)

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.

Deklaracje zmiennych są zdaniami wskazującymi by dany URI był używany jako zmienna. Na przykład:

<owlr:Variable owlr:name="x1"/>

Aksjomaty reguł posiadają poprzedników (owlr:antecedent) oraz następników (owlr:consequent), które są listami atomów tworzonych z klas, predykatów, równości i nierówności. Na przykład:

<owlr:classAtom>
    <owlx:Class owlx:name="Person"/>
    <owlr:Variable owlr:name="x1"/>
</owlr:classAtom>

jest atomem klasy używającym nazwy Person, natomiast:

<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>

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:

<owlr:datavaluedPropertyAtom owlr:property="grade">
    <owlr:Variable owlr:name="x1">
    <owlx:DataValue rdf:datatype="&xsd:integer">4</owlx:DataValue>
</owlr:datavaluedPropertyAtom>

Na koniec jeszcze przykład atomu wskazującego równość (nierówność) pomiędzy zbiorami indywiduów i nazwami zmiennych.

<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>

Teraz spróbujmy zapisać nasz przykład (tj. jeżeli dzień=poniedziałek wtedy temp=20st) za pomocą SWRL:

monday(?day) -> temp(20)  

w składni 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>

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/

Powrót

pl/miw/miw08_hml_rules/owl.txt · ostatnio zmienione: 2017/07/17 08:08 (edycja zewnętrzna)
www.chimeric.de Valid CSS Driven by DokuWiki do yourself a favour and use a real browser - get firefox!! Recent changes RSS feed Valid XHTML 1.0