我在本体论中无法表达以下情况:
假设我有四人投票和四票(因此,投票和选民之间是一对一的映射)。人们可以投票赞成或反对。如果我知道三人投票的结果,我应该能够推断出第四人的投票。
重申一下:约翰,鲍勃,玛丽和卡罗尔各投一票。由于有四个人,所以有四票。投票的结果是平局(2是和2否)。后来推理机确定鲍勃和约翰投了反对票。然后,推理机应该能够推断出玛丽和卡罗尔投了赞成票。
目前,我正在使用Jena的Java API构建本体,并使用Jena推理程序进行推理,因此我宁愿使用Jena支持的规则/语义。
最佳答案
Antoine Zimmerman's answer是对的,因为这种事情可以在OWL中表达,但是它需要比您预期的工作更多的工作,因为您正在尝试强制使用closed world reasoning类型和默认推理,而OWL使open world assumption在其中您不知道某些东西,它不被认为是对还是错,只是未知。但是,一旦闭合公理到位,就可以编写一个方案了。我认为有必要逐步解决此问题,以查看进行推理所需的所有公理,并在OWL DL中进行。您没有提到Protégé,但这是一个非常方便的OWL编辑器,使编写这些公理变得更加容易。我还将在最后显示最终的OWL(在RDF / XML和Turtle中)。
仅代表一个实例,我将声明一个选民类,其中有爱丽丝,比尔,辛迪和丹作为成员,然后断言那些人是不同的:
现在,要将每个选民与其投票联系起来,我们可以引入hasVote属性,其域为Voter,枚举范围包含字符串“yes”和“no”。
我们仍然需要与四个选民有关的东西,将它们绑在一起。从概念上讲,这是投票事件,其中唯一的参与者是爱丽丝,比尔,辛迪和丹,每个投票者只有一票。让我们介绍一个类VotingEvent和一个对象属性hasVoter,它将VotingEvent与它的参与者相关联。现在,有一些投票事件,为此我们将介绍一个单独的votingEvent1。我们断言其参与者是爱丽丝,比尔,辛迪和丹,而且只有这些参与者,而且此事件中的每个投票者都只有一票。我们还添加了两个类型约束,它们表示事件恰好有2个"is"选民。这是足够的,因为这样的要求是只有四个枚举的选民,他们必须是不同的,每个选民只有一票,并且每个选票是"is"或“否”,以及隐含的知识是"is"和“否”是不同的字符串,足以确保其余两票必须是“否”票。
现在,如果我们最终断言爱丽丝和比尔投了赞成票,
通过推理在Protégé中运行DL查询可以看出,Cindy和Dan投票支持“否”,这足以说明问题:
Turtle和RDF / XML序列化都不是特别好看,但为了方便复制和粘贴,我将它们附加在最后。现在,这是单个投票事件的合适表示形式,但是请注意,我们引入了一个投票事件,以便在其中添加一些关于四个投票者及其投票值的限制。但是,如果有多个投票事件,并且有些选民参加了一个以上的事件,那么简单的限制是选民只能拥有一票,这是有问题的,因为选民可能会在一个事件中投票"is"而在另一个事件中投票“否”。 “投票x在事件z中对y投票”是一个三级关系,并且如果要出现多个事件,则确实需要这样表示。 W3C工作组说明Defining N-ary Relations on the Semantic Web描述了一些解决方法,但是基本思想是定义一个类,该类的成员代表个人投票,并且与投票事件,投票者和投票有关。您仍然可以为这种推理编写适当的限制,尽管它们会稍微复杂一些,可能涉及属性链或嵌套的类表达式。
龟序列化
@prefix : <http://example.org/voters#> .
@prefix rdfs: <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#> .
@prefix owl: <http://www.w3.org/2002/07/owl#> .
@prefix xsd: <http://www.w3.org/2001/XMLSchema#> .
@prefix rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#> .
@prefix voters: <http://example.org/voters#> .
voters:Voter a owl:Class .
voters:VotingEvent a owl:Class .
voters:hasVote a owl:DatatypeProperty ;
rdfs:domain voters:Voter ;
rdfs:range [ a rdfs:Datatype ;
owl:oneOf [ a rdf:List ;
rdf:first "no" ;
rdf:rest [ a rdf:List ;
rdf:first "yes" ;
rdf:rest ()
]
]
] .
voters:Dan a owl:NamedIndividual , voters:Voter .
<http://example.org/voters>
a owl:Ontology .
voters:Alice a owl:NamedIndividual , voters:Voter ;
voters:hasVote "yes" .
voters:Bill a owl:NamedIndividual , voters:Voter ;
voters:hasVote "yes" .
voters:Cindy a owl:NamedIndividual , voters:Voter .
voters:hasVoter a owl:ObjectProperty ;
rdfs:domain voters:VotingEvent ;
rdfs:range voters:Voter .
voters:votingEvent1 a owl:NamedIndividual , voters:VotingEvent ;
a [ a owl:Restriction ;
owl:onClass [ a owl:Restriction ;
owl:hasValue "yes" ;
owl:onProperty voters:hasVote
] ;
owl:onProperty voters:hasVoter ;
owl:qualifiedCardinality "2"^^xsd:nonNegativeInteger
] ;
a [ a owl:Restriction ;
owl:allValuesFrom [ a owl:Class ;
owl:oneOf ( voters:Dan voters:Bill voters:Cindy voters:Alice )
] ;
owl:onProperty voters:hasVoter
] ;
a [ a owl:Restriction ;
owl:allValuesFrom [ a owl:Restriction ;
owl:onDataRange xsd:string ;
owl:onProperty voters:hasVote ;
owl:qualifiedCardinality "1"^^xsd:nonNegativeInteger
] ;
owl:onProperty voters:hasVoter
] ;
voters:hasVoter voters:Alice , voters:Bill , voters:Cindy , voters:Dan .
[ a owl:AllDifferent ;
owl:distinctMembers ( voters:Alice voters:Bill voters:Cindy voters:Dan )
] .
RDF / XML序列化
<rdf:RDF
xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"
xmlns:owl="http://www.w3.org/2002/07/owl#"
xmlns:voters="http://example.org/voters#"
xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#"
xmlns:rdfs="http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#">
<owl:Ontology rdf:about="http://example.org/voters"/>
<owl:Class rdf:about="http://example.org/voters#Voter"/>
<owl:Class rdf:about="http://example.org/voters#VotingEvent"/>
<owl:ObjectProperty rdf:about="http://example.org/voters#hasVoter">
<rdfs:range rdf:resource="http://example.org/voters#Voter"/>
<rdfs:domain rdf:resource="http://example.org/voters#VotingEvent"/>
</owl:ObjectProperty>
<owl:DatatypeProperty rdf:about="http://example.org/voters#hasVote">
<rdfs:domain rdf:resource="http://example.org/voters#Voter"/>
<rdfs:range>
<rdfs:Datatype>
<owl:oneOf>
<rdf:List>
<rdf:first>no</rdf:first>
<rdf:rest>
<rdf:List>
<rdf:first>yes</rdf:first>
<rdf:rest rdf:resource="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#nil"/>
</rdf:List>
</rdf:rest>
</rdf:List>
</owl:oneOf>
</rdfs:Datatype>
</rdfs:range>
</owl:DatatypeProperty>
<owl:AllDifferent>
<owl:distinctMembers rdf:parseType="Collection">
<owl:NamedIndividual rdf:about="http://example.org/voters#Alice">
<rdf:type rdf:resource="http://example.org/voters#Voter"/>
<voters:hasVote>yes</voters:hasVote>
</owl:NamedIndividual>
<owl:NamedIndividual rdf:about="http://example.org/voters#Bill">
<rdf:type rdf:resource="http://example.org/voters#Voter"/>
<voters:hasVote>yes</voters:hasVote>
</owl:NamedIndividual>
<owl:NamedIndividual rdf:about="http://example.org/voters#Cindy">
<rdf:type rdf:resource="http://example.org/voters#Voter"/>
</owl:NamedIndividual>
<owl:NamedIndividual rdf:about="http://example.org/voters#Dan">
<rdf:type rdf:resource="http://example.org/voters#Voter"/>
</owl:NamedIndividual>
</owl:distinctMembers>
</owl:AllDifferent>
<owl:NamedIndividual rdf:about="http://example.org/voters#votingEvent1">
<rdf:type rdf:resource="http://example.org/voters#VotingEvent"/>
<rdf:type>
<owl:Restriction>
<owl:onProperty rdf:resource="http://example.org/voters#hasVoter"/>
<owl:onClass>
<owl:Restriction>
<owl:onProperty rdf:resource="http://example.org/voters#hasVote"/>
<owl:hasValue>yes</owl:hasValue>
</owl:Restriction>
</owl:onClass>
<owl:qualifiedCardinality rdf:datatype="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#nonNegativeInteger"
>2</owl:qualifiedCardinality>
</owl:Restriction>
</rdf:type>
<rdf:type>
<owl:Restriction>
<owl:onProperty rdf:resource="http://example.org/voters#hasVoter"/>
<owl:allValuesFrom>
<owl:Class>
<owl:oneOf rdf:parseType="Collection">
<owl:NamedIndividual rdf:about="http://example.org/voters#Dan"/>
<owl:NamedIndividual rdf:about="http://example.org/voters#Bill"/>
<owl:NamedIndividual rdf:about="http://example.org/voters#Cindy"/>
<owl:NamedIndividual rdf:about="http://example.org/voters#Alice"/>
</owl:oneOf>
</owl:Class>
</owl:allValuesFrom>
</owl:Restriction>
</rdf:type>
<rdf:type>
<owl:Restriction>
<owl:onProperty rdf:resource="http://example.org/voters#hasVoter"/>
<owl:allValuesFrom>
<owl:Restriction>
<owl:onProperty rdf:resource="http://example.org/voters#hasVote"/>
<owl:qualifiedCardinality rdf:datatype="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#nonNegativeInteger"
>1</owl:qualifiedCardinality>
<owl:onDataRange rdf:resource="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#string"/>
</owl:Restriction>
</owl:allValuesFrom>
</owl:Restriction>
</rdf:type>
<voters:hasVoter rdf:resource="http://example.org/voters#Alice"/>
<voters:hasVoter rdf:resource="http://example.org/voters#Bill"/>
<voters:hasVoter rdf:resource="http://example.org/voters#Cindy"/>
<voters:hasVoter rdf:resource="http://example.org/voters#Dan"/>
</owl:NamedIndividual>
</rdf:RDF>
关于jena - 使用Jena的OWL本体谓词逻辑,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题:https://stackoverflow.com/questions/18560657/