将知识陈述添加到 Protege 中的 OWL 本体）

Question

在我的本体中，我有三个类，Player、Team 和 Competition。我还有两个对象属性，employs 和 competesIn。 employs的域是Team，范围Player，competesIn的域是Team 或 玩家和范围比赛。

我希望本体推断出，如果 Player 被 Team 雇用，并且 Team 参加 Competition 那么玩家也参加了那个竞赛。有没有办法将此信息添加到本体中，而不需要为本体中的每个人添加 {Player} competesIn {Competition}？

Answer 1

首先，如果您提供了最小本体作为起点，那么回答这个问题会更容易。幸运的是，这很简单。在 Turtle 序列化中：

@prefix :      <https://stackoverflow.com/q/22688901/1281433/competitions#> .
@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#> .

<https://stackoverflow.com/q/22688901/1281433/competitions>
        a       owl:Ontology .

:Player  a      owl:Class .
:Team   a       owl:Class .
:Competition  a  owl:Class .

:employs  a          owl:ObjectProperty ;
        rdfs:domain  :Team ;
        rdfs:range   :Player .

:competesIn  a       owl:ObjectProperty ;
        rdfs:domain  [ a            owl:Class ;
                       owl:unionOf  ( :Player :Team )
                     ] ;
        rdfs:range   :Competition .

我们实际上并不需要属性上的域和范围声明来完成这项工作，但无论如何我已经包含了它们，因为你提到了它们。你试图表达“如果球队雇佣了一名球员，球队在比赛中竞争，那么球员也在比赛中竞争”。从逻辑上讲，我们可以表示为：

雇佣(?team,?player) ∧ CompetitionsIn(?team,?competition) → CompetitionsIn(?player,?competition)

画出我们所拥有的关系以及我们想要得到什么是很有用的：

实线箭头是我们实际拥有的，虚线箭头是我们想要推断的。我们可以使用 OWL 中的子属性链来做到这一点。沿着实线箭头从 ?player 到 ?competition 存在路径或属性链。路径的第一条边沿反向箭头，所以它是一个反向属性（employs^-1），第二条边沿正向箭头，它只是competitesIn。我们试图说，只要有这样的路径，就会在路径的起点和终点之间存在竞争关系。链写为“employs^-1 • CompetitionsIn”，我们想断言它是competitsIn的子属性：

雇用^-1 •竞争在⊑参加比赛

在 Protégé 中，如下所示：

这给我们留下了最终的本体：

@prefix :      <https://stackoverflow.com/q/22688901/1281433/competitions#> .
@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#> .

:Player  a      owl:Class .
:Team   a       owl:Class .
:Competition  a  owl:Class .

<https://stackoverflow.com/q/22688901/1281433/competitions>
        a       owl:Ontology .

:employs  a          owl:ObjectProperty ;
        rdfs:domain  :Team ;
        rdfs:range   :Player .

:competesIn  a                  owl:ObjectProperty ;
        rdfs:domain             [ a            owl:Class ;
                                  owl:unionOf  ( :Player :Team )
                                ] ;
        rdfs:range              :Competition ;
        owl:propertyChainAxiom  ( [ owl:inverseOf
                          :employs ] :competesIn ) .

限制适用的主题

最初的问题中没有提到，但在 cmets 中透露，除了球员之外的东西可以被团队使用，其中一些东西不应该被推断为参加比赛。这仍然可以处理，但它会变得更加完整。诀窍是意识到你需要一个新的公理形式：

p •雇用^-1 •竞争在⊑参加比赛

其中 p 是将每个玩家与他或她自己联系起来的一些特殊属性。构建这样的属性称为 rolification。该技术已在另一个 Stack Overflow 问题OWL 2 rolification 以及与该问题相关联的学术出版物中进行了详细描述。还有一些其他的answers on Stack Overflow 也涉及到 rolification。还有some on answers.semanticweb.com。无论如何，想法是定义一个新的属性，对应于类的R_Player，并用公理定义类Player ：

玩家≡R_玩家一些自我

这表示 x 是一个 Player 当且仅当 R_Player(x,x)，而这正是我们p需要填写。这为我们提供了以下本体：

@prefix :      <https://stackoverflow.com/q/22688901/1281433/competitions#> .
@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#> .

<https://stackoverflow.com/q/22688901/1281433/competitions>
        a       owl:Ontology .

:R_Player  a    owl:ObjectProperty .

:employs  a          owl:ObjectProperty ;
        rdfs:domain  :Team ;
        rdfs:range   :Player .

:competesIn  a                  owl:ObjectProperty ;
        rdfs:domain             [ a            owl:Class ;
                                  owl:unionOf  ( :Player :Team )
                                ] ;
        rdfs:range              :Competition ;
        owl:propertyChainAxiom  ( :R_Player [ owl:inverseOf
                          :employs ] :competesIn ) .

:Team   a       owl:Class .

:Competition  a  owl:Class .

:Player  a                   owl:Class ;
        owl:equivalentClass  [ a               owl:Restriction ;
                               owl:hasSelf     true ;
                               owl:onProperty  :R_Player
                             ] .