本体论 - 怎么说一个类的实例“必须有”某些东西？

Question

我正在 Protege 5.1 中创建本体，第一次解决实际问题。

我偶然发现了将某些类型的属性设置为类实例“必需”的基本需求。我希望 Reasoner 强调诸如缺少必需属性之类的问题。

所以我们说某类产品，例如“实物产品”需要“重量”。如何在本体中表达这个需求？这样没有重量的实体产品就会被标记吗？

Answer 1

简短的回答是 你不能用 OWL 做到这一点。

OWL 本体论描述了世界的真相，仅此而已。本体不会使屏幕闪烁，它们不会对向警察提供什么来验证你是一个人施加规定，并且它们不会使本体系统崩溃，因为已知存在的东西没有提供具体的值。本体是知识，而不是规则。如果我知道物理产品必须有重量，那么我的心理推理机就没有理由因为我携带的苹果没有提供明确的重量值而惊慌失措。

但是，如果您有可验证的证据证明物理产品没有重量，例如有人试图向您推销抽象概念，就好像它是您可以触摸和处理的物理产品一样，那么您可以说有不一致。也就是说，存在着相互矛盾的真理。推理机可以检测不一致并解释不一致的原因。然而，他们无法将重量缺失标记为不一致的原因。

不过，这可能不会令您满意，因为您有一个具体的问题并且想要一个具体的解决方案。处理这个问题的一种方法就是简单地实现需求。如果您无法找到权重值，甚至可能使用推理器，那么您可以标记无法提供其权重的实例。更复杂的解决方案是使用 Pellet 声明完整性约束。 Pellet 使用 OWL 的扩展，它允许声明您感兴趣的类型的完整性约束（例如，所需的值）。可能还有其他非标准扩展或工具可以指定您需要的内容，但所有这些都超出了 OWL 和 RDF(S) 的范围。

Answer 2

您想要实现的事情通常是使用 SPARQL 完成的。

您可以编写一个 SPARQL 查询，该查询将返回所有没有“重量”的“物理产品”（使用 NOT EXISTS {...}）。然后您可以“标记”返回的元素。请注意，“标志”的含义不清楚。

解决此问题的一个好方法是使用 SPARQL 规则，例如 SPIN。此非标准扩展允许使用 SPARQL 查询作为数据的约束。它很好地集成在 Topbraid Composer 中......如果我是对的，甚至是免费版本。

Answer 3

您将需要使用存在限制（即一些）。在描述逻辑中，可以表示为： = 3PhysicalProducts.requireWeight U ~(3PhysicalProducts.requireWeight)

The sign 3 is the some restriction;
U is logical OR;
~ is the negation;

Answer 4

老问题，但我认为答案不正确。

我相信

ObjectExactCardinality

就是您在 OWL 函数语法中寻找的内容。从https://www.w3.org/TR/owl2-syntax/，我们有：

类表达式 ObjectMinCardinality、ObjectMaxCardinality 和 ObjectExactCardinality 包含通过以下方式连接的个体 一个对象属性表达式至少，最多，并且恰好是一个 给定数量的指定类表达式的实例， 分别。

所以在你的例子中：

// Some classes you might care about in your ontology
Declaration( Class( :PhysicalObect ))
Declaration( Class( :Weight ))
Declaration( Class( :Unit ))

// The property under discussion
Declaration( ObjectProperty( :hasWeight ))

// hasWeight maps a physical object to a weight... 
ObjectPropertyDomain(    :hasWeight :PhysicalObject )
ObjectPropertyRange(     :hasWeight :Weight )

// Here we say there must be exactly one such mapping... 
ObjectExactCardinality(1 :hasWeight :PhysicalObject)

...

为什么要开设

Weight

课程？好吧，体重可能与磅或公斤等单位相关。为什么要让

Unit

成为一个类...，因为它可能具有往返其他类型单位的转换因子...取决于您想在兔子洞中走多远。