在 owl 中仅使用约束会导致不一致答案

【问题标题】：Using only constraint in owl leads to inconsistency在 owl 中仅使用约束会导致不一致
【发布时间】：2021-12-17 22:48:45
【问题描述】：

我正在尝试模拟以下情况：

学位可以是学士或硕士
学生可能是本科生或硕士生
学位可能有学生：学士学位只有本科生，反之亦然。

我想尝试使用“only”限制，因此我将Bachelor 定义为等同于“只有BachelorStudent”。因此，我使用 Protegé 生成了以下代码：

:has rdf:type owl:ObjectProperty ;
    rdfs:domain :Degree ;
    rdfs:range :Student .

:Bachelor rdf:type owl:Class ;
    owl:equivalentClass [ rdf:type owl:Restriction ;
                          owl:onProperty :has ;
                          owl:allValuesFrom :BachelorStudent
                        ] ;
    rdfs:subClassOf :Degree ;
    owl:disjointWith :Master .

:BachelorStudent rdf:type owl:Class ;
    rdfs:subClassOf :Student ;
    owl:disjointWith :MasterStudent .

:Degree rdf:type owl:Class ;
    owl:disjointWith :Student ;
    owl:disjointUnionOf ( :Bachelor
                          :Master
                        ) .

:Master rdf:type owl:Class ;
    owl:equivalentClass [ rdf:type owl:Restriction ;
                          owl:onProperty :has ;
                          owl:allValuesFrom :MasterStudent
                        ] ;
    rdfs:subClassOf :Degree .

:MasterStudent rdf:type owl:Class ;
    rdfs:subClassOf :Student .

:Student rdf:type owl:Class ;
    owl:disjointUnionOf ( :BachelorStudent
                          :MasterStudent
                        ) .

但是，当我启动推理器时，这会导致不一致。提供的解释如下：我无法弄清楚我做错了什么。是我对“only”的使用有误解，还是有其他错误？

【问题讨论】：

标签： owl ontology protege reasoner hermit

【解决方案1】：

问题如下：用公理：

Master EquivalentTo has only MasterStudent

因此不具有has 属性的事物被归类为Master（has only MasterStudent 包含根本不具有has 属性的事物）。如果这听起来很奇怪，请想想hasChild only Person 类。此类标识这样的事物，如果他们有孩子，那么孩子就是人。显然，人们属于这个阶层，即使他们没有孩子。

Bachelor 也是如此。所以，如果一个事物没有has 属性，它必须同时属于Bachelor 和Master。但是如果存在这样的东西，那么它将违反Bachelor和Master之间的不相交关系。所以我们必须得出结论，一切都具有has 属性。这意味着一切都是Degree（因为has 的域）并且与Student 相关（因为has 的范围）。所以存在学生，因为一切都是Degree，这些学生都是学位，这违反了Student和Degree之间的不相交性。

现在，您的模型的问题在于您使用了等价公理。您应该改为使用子类关系，并添加所有学位必须与至少一些学生具有has 关系，如下所示：

Master SubClassOf has only MasterStudent
Master SubClassOf has some Student
Bachelor SubClassOf has only BachelorStudent
Bachelor SubClassOf has some Student

甚至，如果您希望它受到更多限制：

Master EquivalentTo (has only MasterStudent and has some Student)
Bachelor EquivalentTo (has only MasterStudent and has some Student)

【讨论】：