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owl - 表示 OWL 类的部分（分体）传递性的最佳方式？

问题描述

我有基于框架的本体的背景，其中类表示概念，并且对类：类关系的断言没有限制。

我现在正在使用 OWL2 本体，并试图确定表示“规范部分”关系的最佳/推荐方式 - 从概念上讲，这些关系根据定义，对于每个类所代表的事物都是真实的（即，所有实例）。部分关系是可传递的，我想利用这一点，以便能够查询本体中的“（规范）X 的所有部分”。

例如，我可能想代表：

然后使用 SPARQL 传递地查询汽车的零件，取回发动机和活塞。请注意，我希望以后能够代表个别汽车（并且能够通过参考他们的 来推断它们的零件rdf:type），当然我也希望能够代表汽车的子类，所以我不能建模上述类作为个体——它们必须是类。

似乎我有 3 个使用 OWL 的选项，都不理想。是否推荐其中之一（或不鼓励），我是否遗漏了任何一个？

  1. OWL 限制公理：
rdfs:subClassOf(engine, someValuesFrom(partOf, car))
rdfs:subClassOf(piston, someValuesFrom(partOf, engine))

上面的主要缺点是在 SPARQL 中无法通过 partOf 关系进行传递查询，因为它嵌入在 OWL 限制中。我需要 SPARQL 中的某种通用递归功能 - 或者我需要以下规则，据我所知，这不是任何标准 OWL 配置文件的一部分：

前件（主体）：
subClassOf(B, (P some A) ^
subClassOf(C, (P some B) ^
transitiveProperty(P)

结果（头部）：
subClassOf（C，（P some A））

  1. OWL2 双关语：通过直接在类上声明对象属性，我可以有效地表示类的规范实例上的 partOf 关系。不过，我不确定这是否会与 SPARQL 透明地工作，因为 partOf 关系将在实例上断言（通过双关语），而任何 subClassOf 关系将在类上断言。因此，例如，如果我有一个 subclass six_cylinder_engine，则以下 SPARQL 片段将不会绑定six_cylinder_engine：
?part (rdfs:subClassOf*/partOf*)+ car
  1. 注释属性：我可以将 partOf 断言为类的注释属性，其值也是类。我认为这会起作用（减去传递性，但我可以使用上面查询中的 SPARQL 路径很容易地恢复它），但这似乎是对注释属性的预期用途的滥用。

标签： owlontology

解决方案

我认为您已经对问题以及不同方法的优缺点进行了很好的分析。我不知道是否有人气馁或鼓励。恕我直言，这个问题没有得到足够的重视，并且在某些领域是一个比其他领域更大的问题（我在经常使用partonomies的生物本体中工作，因此这非常重要）。

对于 1，您的规则是有效的，并且由 OWL 语义证明。还有其他方法可以使用 OWL 推理器以及 RDF 级推理器来实现这一点。例如，使用 OWLAPI 的ROBOT命令行包装器，您可以使用Expression Materializing Reasoner运行原因命令。例如

robot reason --exclude-tautologies true --include-indirect true -r emr -i engine.owl -o engine-reasoned.owl

piston subClassOf partOf some car这将为您提供一个可以使用非传递 SPARQL 查询进行查询的公理。

--exclude-tautologies删除对的推论owl:Thing，--include-indirect并将包括及物推论。

对于您的选项 2，您必须小心，因为您可能会引入不正确的推论。例如，假设有一些发动机没有活塞，即不engine SubClassOf inverse(part_of) some piston支持。但是，在您的双关语影子世界中，这将是必然的。这可能是也可能不是问题，具体取决于您的用例。

您的 2 的一个变体是引入不同的映射规则，用于将 OWL T-Tboxes 分层到 RDF，例如我的OWLStar提案中所述。有了这个提议，existentials 将被映射到直接三元组，但是还有另一种机制（例如具体化）来指示预期的量化。这允许编写既安全（没有不希望的推论）又完整（对于 OWL-RL 中可表达的任何内容）的规则。这里没有双关语（根据 OWL 的替代 RDF 解释）。您还可以使用您编写的完全相同的传递 SPARQL 查询来获得所需的结果。

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