如何推断两个人之间的 isBrotherOf 属性

Question

如果一个人的父亲相同，我需要推断一个人是另一个人的兄弟。

所以，如果我有这个：

巴特有霍默神父。

丽莎有霍默神父。

因为Bart和Lisa是同一个父亲，所以我想推断：

丽莎有巴特哥哥。

有没有使用任何属性特征的方法来做到这一点？

Answer 1

使用属性链和转换

Antoine Zimmermann's answer 是解决这个问题的一个很好的开端，并且触及到你需要解决这类任务的要点：

从x到x的每一个兄弟，有一条hasFather o hasFather^-1。

不过，兄弟之间的情况实际上并非如此。对于所有兄弟姐妹和 x 本身都是如此。这意味着您将拥有 hasSibling 的以下定义：

hasSibling ≡ hasFather o hasFather^-1

（实际上，这只是 hasPaternalSibling；更精确的定义是使用 hasParent。）现在，使用这个，你可以要求兄弟，他们只是兄弟姐妹是男性，属于 x，查询如下：

(hasSibling value x) and Man

但是， 最好定义一个合适的 hasBrother 属性。如果你有一个特殊的属性将每个 Man 链接到他自己，并且只将男性链接到他们自己，你可以使用属性链和 hasSibling 来做到这一点：

hasBrother ≡ hasSibling o specialProperty

事实上，这样的属性是我们从一种称为rolification 的技术中获得的，在问题OWL 2 rolification 及其答案中对此进行了更多描述。我们的想法是，对于 Man 类，我们创建一个新属性 r_Man 并添加等价性：

Man ≡ r_Man 一些自我

这表示每个 Man 都通过 r_Man 属性与自己相关，并且 only 实例Man 的人是如此紧密相连。这正是我们在上面的 specialProperty 中需要的属性。因此，我们最终得到了 Man、hasSibling 和 hasBrother 的以下定义：

现在我们可以通过如下查询来询问 x 的兄弟：

hasBrother^-1值x

例如，我们可以询问 Greg 的兄弟姐妹，并得到 Peter、Greg（他自己）和 Bobby .

样本本体

这是 Turtle 中的本体：

@prefix :      <http://www.example.org/brady#> .
@prefix rdfs:  <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#> .
@prefix brady: <http://www.example.org/brady#> .
@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#> .

brady:hasSibling  a             owl:ObjectProperty ;
        owl:propertyChainAxiom  ( brady:hasFather [ owl:inverseOf
                          brady:hasFather ] ) .

brady:Carol  a  owl:NamedIndividual , brady:Woman .

brady:hasBrother  a             owl:ObjectProperty ;
        owl:propertyChainAxiom  ( brady:hasSibling brady:r_Man ) .

<http://www.example.org/brady>
        a       owl:Ontology .

brady:Woman  a               owl:Class ;
        rdfs:subClassOf      brady:Person ;
        owl:equivalentClass  [ a               owl:Restriction ;
                               owl:hasSelf     true ;
                               owl:onProperty  brady:r_Woman
                             ] .

brady:hasFather  a  owl:ObjectProperty .

brady:Person  a  owl:Class .

brady:Man  a                 owl:Class ;
        rdfs:subClassOf      brady:Person ;
        owl:equivalentClass  [ a               owl:Restriction ;
                               owl:hasSelf     true ;
                               owl:onProperty  brady:r_Man
                             ] .

brady:r_Woman  a  owl:ObjectProperty .

brady:r_Man  a  owl:ObjectProperty .

brady:Marcia  a          owl:NamedIndividual , brady:Woman ;
        brady:hasFather  brady:Mike .

brady:Peter  a           owl:NamedIndividual , brady:Man ;
        brady:hasFather  brady:Mike .

brady:Jan  a             owl:NamedIndividual , brady:Woman ;
        brady:hasFather  brady:Mike .

brady:Cindy  a           owl:NamedIndividual , brady:Woman ;
        brady:hasFather  brady:Mike .

brady:Bobby  a           owl:NamedIndividual , brady:Man ;
        brady:hasFather  brady:Mike .

brady:Greg  a            owl:NamedIndividual , brady:Man ;
        brady:hasFather  brady:Mike .

brady:Mike  a   owl:NamedIndividual , brady:Man .

Answer 2

假设每个人都是自己的兄弟，姐妹也是兄弟：

:hasBrother  owl:propertyChainAxiom  (:hasFather [ owl:inverseOf :hasFather ]) .

几乎不可能更精确地定义 :hasBrother，不包括女性兄弟和自兄弟。但是你可以推断出 Lisa 的所有兄弟如下：

:Female  a  owl:Class .
:Male  a  owl:Class;
  owl:disjointWith  :Female .
:Lisa  a  :Female .
:Bart  a  :Male .
:Homer a  :Male .
:hasFather  a  owl:ObjectProperty;
  rdfs:range  :Male .
:hasBrother a  owl:ObjectProperty;
  rdfs:range  :Male .
:hasSiblingOrSelf  owl:propertyChainAxiom  ( :hasFather [ :hasFather ] ) .
:LisaBrother  owl:equivalentClass  [
    a  owl:Restriction;
    owl:onProperty  [ owl:inverseOf  :hasBrother ];
    owl:hasValue  :Lisa
  ], [
    a  owl:Class;
    owl:intersectionOf  (
      [ a owl:Restriction; owl:onProperty :hasSiblingOrSelf; owl:hasValue :Lisa ]
      :Male
    )
  ] .

Answer 3

一种方法是使用 SWRL 规则。

在门生：

1. 转到窗口
2. 点击标签
3. 点击 Swrl 选项卡
4. 按“新建”按钮并编写以下规则

写规则：

isChildOf(?x,?y)^FatherOf(?y,?z)^differentFrom(?z,?x)->isBrotherOf(?x,?z)

这意味着如果“x 是 y 的子代”，并且“y 也是 z 的父代”并且“z 和 x 不同”则“z 和 x 是兄弟”。

Answer 4

兄弟是男性兄弟姐妹。因此，我们应该同时定义“男性”和兄弟姐妹。但是由于兄弟姐妹本身就是同一父母的不同孩子，因此也应该定义为孩子。为简单起见，我们将同父异母的兄弟姐妹视为兄弟姐妹，将领域限制为人类，而将相关概念（如母性和父性）的明确定义放在一边。

1 定义人

1. 创建一个Human 类
2. 创建一个与Human 类不相交的Gender 类。创建 male 和 female 作为实例化 Gender 类型的个体（还有其他方法可以做到这一点，但这是一种非常简单的方法）。
3. 创建一个hasGender 对象属性，以Human 作为域，Gender 作为其范围
4. 创建一个Man 类作为Human 的子类。使其等同于Human and (hasGender value male)。

2 定义子节点

5. 使用 Human 为其域和范围创建一个 isChildOf 对象属性（可选：将 Child 类定义为等效于 isChildOf some Human 的人类子类型。以类似的方式，您还可以创建对象属性，然后Mother、Parent、Daughter 等的类）。

3 在 SWRL 的帮助下定义同级

6. 首先，在 Protege 中创建一个不自反、对称的 isSiblingOf 对象属性，其域和范围为 Human。
7. 在 Protege 顶部的菜单栏中，确保选中 Window -> tabs -> SWRLTab，然后找到并单击 SWRLTab 选项卡。
8. 点击新建新建规则，添加规则：isChildOf(?sibling1, ?parent) ^ isChildOf(?sibling2, ?parent) ^ differentFrom(?sibling1, ?sibling2) -> isSiblingOf(?sibling1, ?sibling2) 您可能还想为您希望能够从兄弟关系中推断出的内容添加规则，例如 isSiblingOf(?x, ?y) ^ isChildOf(?x, z?) -> isChildOf(?y, ?z)

4 定义为兄弟

9. 在域Man 和范围Human 的Protege 中创建一个isBrotherOf 对象属性
10. 在 SWRLTab 上，添加以下规则： Man(?x) ^ isSiblingOf(?x, ?y) -> isBrotherOf(?x, ?y)

isBrotherOf(?x, ?y) -> Man(?x)

isBrotherOf(?x, ?y) -> isSiblingOf(?x, ?y)

第一条规则规定任何男性兄弟姐妹都是兄弟。第二个和第三个从兄弟情谊中推断出男性和兄弟情谊。

11. （可选）创建与 isBrotherOf some Human 等效的 Brother 类以完成滚动过程。