OWL (syntax)
ISKM89 Organizace dat - sémantický web | podzim 2023
Zuzana Nevěřilová | Centrum zpracování přirozeného jazyka
● na první pohled rozšiřuje popis v RDF(S) o vlastnosti relací
● ve skutečnosti se vracíme k deskripční logice (DL)
● to všechno kvůli odvozování
OWL používá funkcionální syntax (functional syntax), což je vrstva mezi:
● jakoukoliv syntaxí zápisu (např. RDF)
● sémantikou
Funkcionální syntax se podobá tomu, co jsme viděli u DL. Ještě více se tomu podobá
manchesterská syntax (https://www.w3.org/TR/owl2-manchester-syntax/)
OWL má dvě sémantiky: RDF-based a Direct.
Web Ontology Language (OWL)
Dva pohledy na OWL
OWL jako rozšíření RDF
● přidáme negaci
● přidáme charakteristiky vlastností
● inference se rozšíří (např. díky
owl:TransitiveProperty)
● můžeme použít nepojmenované
(anonymní) třídy
OWL jako DL
● tvrzení zapisujeme jako formule DL
● důkazy tvrzení vedeme stejně jako
důkazy v DL
● místo anonymních tříd používáme
množinové operace a závorky
● anotace jsou jen “nálepky”, nemají
vliv na důkazy
Koncept (unární predikát, třída, např. Rodič)
C, D - koncepty
Deskripční logika, formalizace
⊤ všechno top
⊥ nic bottom
⊓ průnik (logický součin) konceptů C ⊓ D C and D
⊔ sjednocení (logický součet) konceptů C ⊔ D C or D
¬ negace (doplněk) konceptu ¬ C not C
⊑ podmnožina konceptů C ⊑ D all C are D
≡ ekvivalence konceptů C ≡ D C is equivalent to D
=˙ definice konceptů C = D C is defined to be equal to D
Koncept (unární predikát, třída, např. Rodič)
Role (binární predikát, vlastnost, např. máDítě)
C, D - koncepty, a, b - individua
v roli R (R-related) - koncept
R-následník (R-successor) - koncept C, který má roli R,
např. ∃máDítě.Žena (věc, která má aspoň jedno dítě ženu)
Deskripční logika, formalizace
∀ univerzální kvantifikátor ∀R.C R-následníci jsou všichni C
∃ existenční kvantifikátor ∃R.C R-následník C existuje
: přiřazení konceptu (assertion) a : C nebo C(a) a je instancí C
: přiřazení role (a,b) : R nebo R(a,b) a je pro b v roli R
OWL jako deskripční logika - funkcionální syntax
DL OWL Manchester
⊤ (top) owl:Thing owl:Thing
⊥ (bottom) owl:Nothing owl:Nothing
Concept name Class Class
Role name Object property Object property
¬C ObjectComplementOf(C) not C
C ⊔ D ObjectUnionOf(C D) C or D
C ⊓ D ObjectIntersectionOf(C D) C and D
∃r.C ObjectSomeValuesFrom(r C) r some C
∀r.C ObjectAllValuesFrom(r C) r only C
(≥ n r.C) ObjectMinCardinality(n r C) r min n C
(≤ n r.C) ObjectMaxCardinality(n r C) r max n C
(= n r.C) ObjectExactCardinality(n r C) r exactly n C
Funkcionální syntax
složitější oproti Manchester syntax
(ale velmi podobné)
Prefix(:=<http://www.semanticweb.org/admin/ontologies/2023/9/untitled-ontology-9/>)
Prefix(owl:=<http://www.w3.org/2002/07/owl#>)
Prefix(rdf:=<http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#>)
Prefix(xml:=<http://www.w3.org/XML/1998/namespace>)
Prefix(xsd:=<http://www.w3.org/2001/XMLSchema#>)
Prefix(rdfs:=<http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#>)
Ontology(<.../my-ontology>
Declaration(Class(<...#Car>))
Declaration(Class(<...#FrontWheel>))
Declaration(Class(<...#RearWheel>))
Declaration(Class(<...#Wheel>))
Declaration(ObjectProperty(<...#hasWheel>))
SubClassOf(<...#Car> ObjectIntersectionOf(ObjectExactCardinality(2 <...#hasWheel> <...#FrontWheel>) ObjectExactCardinality(2
<...#hasWheel> <...#RearWheel>)))
OWL - Functional Syntax a Manchester Syntax
:Car rdf:type owl:Class ;
rdfs:subClassOf [ owl:intersectionOf ( [ rdf:type owl:Restriction ;
owl:onProperty :hasWheel ;
owl:qualifiedCardinality
"2"^^xsd:nonNegativeInteger ;
owl:onClass :FrontWheel
]
[ rdf:type owl:Restriction ;
owl:onProperty :hasWheel ;
owl:qualifiedCardinality
"2"^^xsd:nonNegativeInteger ;
owl:onClass :RearWheel
]
) ;
rdf:type owl:Class
] ;
owl:disjointWith :Wheel .
OWL - RDF a Manchester Syntax
(hasWheel exactly 2 FrontWheel)
and (hasWheel exactly 2 RearWheel)
OWL umožňuje pracovat s anonymními třídami (intersection, union, restriction)
vlastnosti (properties):
● objektové (objectProperty)
● datové (datatypeProperty)
Vlastnosti mohou mít vlastnosti (charakteristiky):
funkční, tranzitivní, symetrické, …
Vlastnosti lze zřetězit (property chains), což umožňuje další inferenci.
Možnost formulovat negativní tvrzení.
OWL jako rozšíření RDF(S)