Задачник OWL

На этой страничке будут собираться интересные, простые но нетривиальные примеры использования OWL. Надеемся, что с вашей помощью этот Задачник быстро перерастет размеры одной страницы!

Я буду использовать Манчестерский синтаксис OWL (не потому, что я сам из Манчестера, а просто потому, что он самый короткий и читабельный). Первым нашим примером будет тот самый "дядя".

1) Класс "Дядя" (Uncle) - класс всех объектов, братья и сестры которых имеют своих детей. Реализация в OWL 2:

ObjectProperty: hasParent • hasBrother
SubPropertyOf: hasUncle
Class Uncle:
EquivalentTo: Person that (inverse hasUncle some Person)

Объяснение: здесь используется цепочка свойств (property chain) с вложенностью: сложное свойство hasParent • hasBrother (цепочка двух свойств) является подсвойством hasUncle (это аналогично правилу hasParent(x,y) ^ hasBrother(y,z) => hasUncle(x,z)). Далее все просто: дядя - это все такие объекты x, что x принадлежит Person и существует такой y (племянник(ца)), что hasUncle(y,x). Заметим, что этот класс можно описать в OWL 2 в котором появились property chains, но не в OWL 1.

2) Класс "любитель кошек" (CatLover). Подразумевая класс "Кошка" (Cat) и свойство "любить" (loves) надо выразить класс любителей кошек. Каждый экземпляр CatLover любит *всех* экземпляров Cat.

linkLover o (inverse linkCat)  SubPropertyOf: loves
CatLover SubClassOf (linkLover some {link})
Cat SubClassOf (linkCat some {link})

Смысл в том, что используется вспомогательный экземпляр (link), который связывает любителей кошек и самих кошек. В OWL легко сказать, что *каждый* любитель кошек связан с link при помощи свойства linkLover, и *каждая* кошка связана с link при помощи свойства linkCat (описания свойств тривиальны). Далее остается последний шаг: сказать, что любая цепочка "любитель кошек -> link -> кошка" означает свойство "любить" (loves). Желающие могут проверить в Protege, что для любого x из класса CatLover и любого y из класса Cat, reasoner сможет вывести loves(x,y). Если не сможет - то это баг (мой или reasoner'a). При этом ему будет гораздо сложнее вывести, что некий объект x является экземпляром CatLover, поскольку в OWL это не будет следовать даже если x будет любить всех кошек *явно* перечисленных в онтологии (для желающих понять почему: почитайте про Open World Assumption).

Я заранее согласен со всеми, кто скажет, что подобное решение слишком сложно для такой простой проблемы. Возможно. К сожалению, логические языки, в которых это решается легко (в частности в логике предикатов), сложнее OWL в вычислительном смысле. Возможно мне стоит создать страничку для обсуждения применимости OWL вообще (только я не хочу делать это на *этой* странице).

3) Класс "Разнородный контейнер" (MixedContainer).

Класс “Разнородный контейнер” (MixedContainer). Есть классы Ball (мяч), Container (контейнер), свойство contains (содержит), связывающее контейнеры с мячами и функциональное свойство hasColor, задающее цвет мяча. Нужно описать класс контейнеров, в котором содержатся минимум два мяча разных цветов.

При этом реализация цветов остается на ваше усмотрение – можно использовать класс Color или datatype (т.е. просто строки типа “red”, “green” и т.д.).

Эта задачка недавно рассматривалась в mailing list Pellet’a (просто с чуть другими именами классов). Эврен Сирин (главный разработчик Pellet) предложил очень красивый вариант решения, который мне захотелось обсудить. Его нетрудно найти, поэтому я не скрываю, но рекомендую сначала подумать самим. Ну и разумеется не лишать других такого удовольствия.

4) Ждем предложений следующей задачки! (а вы думали, что я один буду трудиться? )

Начало положено, продолжение следует. Обязательно задавайте вопросы и присылайте свои примеры (даже если вы не знаете, как их выразить в OWL).