现有本体:
Cyc: www.cyc.com
IFF: The IFF Foundation Ontology
WordNet: www.cogsci.princeton.edu/
EuroWordNet: www.hum.uva.nl/ewn/
HowNet: www.keenage.com
SUMO: ontology.teknowledge.com
EDR: www.iijnet.orjp
VerbNet: www.cis.upenn.edu/verbnet/
Prototype(sinica): ckipjjs.sinica.edu.tw/CKIP/ontology
一、OWL种类
每个本体都有一个名字空间用于标识本体。为了保证名字空间的唯一性,其唯一资源标识(Unique Resource Identifiers,URI)须以“/”或者“#”结尾。
OWL(Web Ontology Language),最新版为2009年的OWL2.0。
本体集成(Merge Ontology)
OWL的种类:OWL-Lite、OWL-DL(Description Logics)、OWL-Full。用OWL-DL描述的本体可以用推理机(Reasoner)推理。
DL=decidable fragment of First Order Logic (FOL,一阶逻辑),一阶逻辑的可判定子集
表
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达能力:OWL-Lite < OWL-DL < OWL-Full。
推理能力:OWL-Lite > OWL-DL > OWL-Full。
OWL-Full由于约束太死,所以无法做推理。
OWL本体由个体(Individuals)、关联(Properties)和类(Classes)组成,分别和实例(Instances)、扩展连接点(Slot)、类(Classes)相通信。如下图所示:
二、类(Classes)
类层次(class hierarchy、taxonomy)
断言类层次(asserted hierarchy)
推理类层次(inferred hierarchy)
超类(superclass)
子类(subclass)
定义类或规范类(Defined Class)=完整类(Complete Class)
原始类或简单类(Primitive Class)=部分类(Partial Class)
不相交类(Disjoint Class)
可数类(Enumerated Classes)
命名类(Named Class)
限制类或匿名类(Restriction Class)
同层次类默认是相交的,相交类示意图:
只有同层次类才能指定为不相交,不相交类示意图:
三、关联(Properties)
在描述逻辑中,扩展连接点是一个角色,在UML中是关系,也可以是指向其他物体的概念。在GRAIL(另一种本体语言)和其他的形式化语言中,也被称作属性。
关联主要分为两种:事物关联(object properties)和数据类型关联(datatype properties)。OWL也有第三种关联,称为注释关联(Annotation properties),注释关联可以向类、个体或者事物/数据类型关联里添加信息(元数据)。
关联可以继承,但在继承中,不要把Object Properties和Datatype Properties相互继承,没有意义的。
关联的特性:函数性(Functional)、逆函数性(Inverse Functional)、传递性(Transitive)、互逆性(Inverse)、对称性(Symmetric,即自逆性)、反对称性(Asymmetric,即不具备自逆性)、自反性(Reflexive)、反自反性(Irreflexive)。
传递性和函数性不兼容(If a property is transitive then it cannot be functional)。
Functional Properties
Inverse Functional Properties
Transitive Properties
Inverse Properties
Symmetric Properties
关联具有定义域(Domain)和值域(Range)。
Properties的domain,range和Properties的特性不一样,特性是一种推理机制要用到的约束——Constraint,而domain,range是一种公理——axiom。约束是用来限制的,可以用推理机制来验证,如果限制出了问题就会推理出错。而公理总是对的,推理要基于它们来推理。举个例子,hasTopping的domain我们定义为Pizza,如果在本体上,发现hasTopping连接到了icecream,那么是不会报错的,OWL会认为,icecream为Pizza的子类。
四、推理(Reason)
推理机的主要服务是测试子类关系(Test whether or not one class is a subclass of another class),另一个服务是一致性检查(Consistency checking – to check whether or not it is possible for the class to have any instances),如果某类不可能有实例,则该类认为是不一致的(A class is deemed to be inconsistent if it cannot possibly have any instances)。
子类可以继承超类的性质,也就是说,超类的条件是形成子类的必要条件。
等价类(Equivalent Class)就相当于充分必要条件(Necessary & Efficient)。
DisjointClasses、Subclassof、EquivalentClasses是类的三大公理(Axiom)。见下图。
SubClassOf用来等待被推理,EquivalentClasses用来驱动推理。见下图。
OWL中的约束主要有三种:计量约束(Quantifier Restrictions)、基数约束(Cardinality Restrictions)、赋值约束(hasVaule Restrictions)。
计量约束有两种:存在约束(existential restrictions)、任意约束(universal restrictions)。
existential restrictions
universal restrictions
值分割(Value Partitions)
覆盖公理(Covering Axioms)
开放世界推理(Open World Reasoning):除非明确说明某个东西不存在,否则我们不能认为它不存在。
《基于本体的推理机研究》
《本体查询与推理研究及其实现》