uml 与 RDF 和 OWL 的组合关系

Question

我是 RDF 和 OWL 本体的初学者。

我正在尝试将此图表转换为 OWL 语法。

<rdf:RDF
    xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"
    xmlns:rdfs="http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#"
    xmlns:owl="http://www.w3.org/2002/07/owl#"
    xmlns:dc="http://purl.org/dc/elements/1.1/"
        >

    <!-- OWL Class Definition - Robot Position -->
    <owl:Class rdf:ID="house" />
            <owl:Class rdf:ID="room" />
            <owl:Class rdf:ID="kitchen" />
            <owl:Class rdf:ID="garden" />
            <owl:Class rdf:ID="table" />
            <owl:Class rdf:ID="chair" />

    <owl:ObjectProperty rdf:ID="composedBy">
        <rdfs:domain rdf:resource="#house"/>
        <rdfs:rang rdf:resource="#room" >
    </owl:ObjectProperty>              
</rdf:RDF>

我不知道该怎么做才能使组合关系多次使用。 我正在考虑使用

来设置集合类型的范围

(house)---composedBy---(room, kitchen, garden)

但是，我想使用相同的关系

(kitchen)---comoposedBy---(table, chair)

验证器出错，因为我两次使用了composerBy 作为ID。 （我现在删除了）

如何正确翻译此图。

:))

Answer 1

如果你想说一栋房子必须有一个（或至少一个）厨房，必须有一个（或至少一个）房间，并且必须有一个（或至少一个）花园，那么 unionOf并没有真正解决这里的问题。与其担心组合属性的范围，我认为如果你有一个更通用的组件属性可能会更有帮助，并通过使用存在限制来表达必须保持的不同关系。例如，你可以这样说

房子 ⊑ =1 hasPart.Kitchen
房子⊑ ≥2 有Part.Room
房子⊑ ∃hasPart.花园

说一所房子只有一个厨房、至少两个房间和至少一个花园。同样，你可以说有一张桌子和一把椅子，

厨房⊑ ∃hasPart.Chair
厨房⊑ ∃hasPart.Table

在 Protégé 中，这看起来像：

Turtle 和 RDF/XML 中的 RDF 序列化是：

@prefix :      <http://www.example.org/houses#> .
@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#> .

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

:hasPart  a     owl:ObjectProperty .

:Table  a       owl:Class .
:Room   a       owl:Class .
:Garden  a      owl:Class .
:Chair  a       owl:Class .

:House  a                owl:Class ;
        rdfs:subClassOf  [ a                            owl:Restriction ;
                           owl:minQualifiedCardinality  "2"^^xsd:nonNegativeInteger ;
                           owl:onClass                  :Room ;
                           owl:onProperty               :hasPart
                         ] ;
        rdfs:subClassOf  [ a                   owl:Restriction ;
                           owl:onProperty      :hasPart ;
                           owl:someValuesFrom  :Garden
                         ] ;
        rdfs:subClassOf  [ a                         owl:Restriction ;
                           owl:onClass               :Kitchen ;
                           owl:onProperty            :hasPart ;
                           owl:qualifiedCardinality  "1"^^xsd:nonNegativeInteger
                         ] .


:Kitchen  a              owl:Class ;
        rdfs:subClassOf  [ a                   owl:Restriction ;
                           owl:onProperty      :hasPart ;
                           owl:someValuesFrom  :Table
                         ] ;
        rdfs:subClassOf  [ a                   owl:Restriction ;
                           owl:onProperty      :hasPart ;
                           owl:someValuesFrom  :Chair
                         ] .

<rdf:RDF
    xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"
    xmlns:owl="http://www.w3.org/2002/07/owl#"
    xmlns="http://www.example.org/houses#"
    xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#"
    xmlns:rdfs="http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#">
  <owl:Ontology rdf:about="http://www.example.org/houses"/>
  <owl:Class rdf:about="http://www.example.org/houses#Room"/>
  <owl:Class rdf:about="http://www.example.org/houses#House">
    <rdfs:subClassOf>
      <owl:Restriction>
        <owl:onProperty>
          <owl:ObjectProperty rdf:about="http://www.example.org/houses#hasPart"/>
        </owl:onProperty>
        <owl:onClass rdf:resource="http://www.example.org/houses#Room"/>
        <owl:minQualifiedCardinality rdf:datatype="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#nonNegativeInteger"
        >2</owl:minQualifiedCardinality>
      </owl:Restriction>
    </rdfs:subClassOf>
    <rdfs:subClassOf>
      <owl:Restriction>
        <owl:onProperty rdf:resource="http://www.example.org/houses#hasPart"/>
        <owl:someValuesFrom>
          <owl:Class rdf:about="http://www.example.org/houses#Garden"/>
        </owl:someValuesFrom>
      </owl:Restriction>
    </rdfs:subClassOf>
    <rdfs:subClassOf>
      <owl:Restriction>
        <owl:onProperty rdf:resource="http://www.example.org/houses#hasPart"/>
        <owl:onClass>
          <owl:Class rdf:about="http://www.example.org/houses#Kitchen"/>
        </owl:onClass>
        <owl:qualifiedCardinality rdf:datatype="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#nonNegativeInteger"
        >1</owl:qualifiedCardinality>
      </owl:Restriction>
    </rdfs:subClassOf>
  </owl:Class>
  <owl:Class rdf:about="http://www.example.org/houses#Chair"/>
  <owl:Class rdf:about="http://www.example.org/houses#Table"/>
  <owl:Class rdf:about="http://www.example.org/houses#Kitchen">
    <rdfs:subClassOf>
      <owl:Restriction>
        <owl:onProperty rdf:resource="http://www.example.org/houses#hasPart"/>
        <owl:someValuesFrom rdf:resource="http://www.example.org/houses#Table"/>
      </owl:Restriction>
    </rdfs:subClassOf>
    <rdfs:subClassOf>
      <owl:Restriction>
        <owl:onProperty rdf:resource="http://www.example.org/houses#hasPart"/>
        <owl:someValuesFrom rdf:resource="http://www.example.org/houses#Chair"/>
      </owl:Restriction>
    </rdfs:subClassOf>
  </owl:Class>
</rdf:RDF>

Answer 2

确实，这种composedBy 属性的范围应该是一个联合。

由于您在 UML 类模型中有两个不同的组合，您可能必须定义两个不同的 OWL 属性，例如 houseComposedBy 和 kitchenComposedBy。

正如您在评论中所建议的那样，原则上，也可以选择使用 XML 命名空间来为这些不同的 composedBy OWL 属性获取不同的名称（例如限定名称 house:composedBy 和 kitchen:composedBy）。事实上，这对应于 UML 属性，它们总是在由它们的（域）类定义的命名空间中。因此，您必须声明与属于 composedBy 属性域的类一样多的命名空间。

编辑：我将尝试总结 Joshua Taylor 和我自己的两个答案。

1. UML 没有通用的组合关系，而是特定于类的 isComposedOf（或 hasPart）属性，这些属性在其（域）提供的命名空间中定义班级。因此，可以选择将此类 UML 属性转换为相应的 OWL 属性，这些属性可以在属性名称中隐式编码它们的命名空间，或者使用 XML 命名空间显式编码。
2. Joshua Taylor 在回答中指出的第二种方法是基于默认情况下 OWL 属性是通用的（不限于特定域类）这一事实。这允许定义一个通用的 hasPart 属性。然而，为了获得我们在 UML 类模型中的相同范围约束，我们必须在我们的通用 hasPart 属性上定义相应的allValuesFrom 限制。除了这些对翻译必不可少的allValuesFrom 限制之外，我们还可以定义与我们的 UML 类模型中定义的多重性约束相对应的基数限制（如果有的话）。