根据本体验证 RDF 数据以进行一致性检查答案

【问题标题】：Validating RDF data against an ontology for consistency check根据本体验证 RDF 数据以进行一致性检查
【发布时间】：2021-07-26 11:16:38
【问题描述】：

我想根据构建的本体验证 RDF 数据（无论格式如何）。

我们能否以编程方式（模型检查器）解决此程序以识别数据集本体的一致性？

例如，

aaa <http://bbb/date> "2004"^^<http://www.w3.org/2001/XMLSchema#integer> .

上面的三元组有一个属性 date，它需要对象位置的日期。假设在本体中提到了这个约束，我想通过编程自动验证这个三元组，而不需要人工干预。

【问题讨论】：

我认为你所说的一致性检查实际上是约束检查。一致性检查试图找出逻辑错误。即，如果概念 A 和 B 不相交，则属于 A 和 B 的个体将导致逻辑不一致。您在示例中提到的是约束检查，您可以使用shex 或shacl。
Henriette，原发帖人询问了一致性并给出了一个可能显示逻辑不一致的示例（假设有一个本体说<http://bbb/date> 的范围是@ 987654325@)。所以我认为没有理由告诉 OP 他们没有问他们想要的问题。

标签： rdf ontology protege turtle-rdf n-triples

【解决方案1】：

需要注意的是，本体中指定的数据类型不是约束。相反，当在 OWL 定义中指定数据类型时，它是关于该数据类型范围的声明。这可以被推理引擎用来对图中的数据进行推断。对于域和范围声明，也如此。如果您说关系hasBoyfriend 的范围是schema:Person，但在图形中添加一个关系为Person_A hasBoyfriend Dog_A，推理引擎将创建一个新谓词，表明Dog_A 既是狗和 schema:Person。

正如 Henriette 在 cmets 中提到的，对于一致性检查，您需要使用单独但相关的技术：shex 或 shacl。在尝试之前，请确保您使用的任何堆栈都支持其中一个！

【讨论】：

“用于一致性检查”->您的意思是“用于约束检查”。最初的海报可能是专门询问一致性检查。毕竟，这是OP所说的，并且该示例清楚地说明了逻辑不一致问题。我们应该回答被问到的问题，而不是我们想要被问到的问题。
Thomas，一个人可能会使用 SHACL 或 ShEx 来做很多事情，但提问者要求一种方法来检查 RDF 图相对于本体的一致性。您可以建议提问者使用形状模式而不是本体，但它没有回答所提出的问题。提问者可能错误地使用了错误的术语，在这种情况下，最好做 Henriette 所做的事情，即发表评论以确保 OP 能够澄清他们的需求。那么，也许，你的答案会是正确的。

【解决方案2】：

您可以通过将本体和数据组合在一起并使用推理器来测试 RDF 数据与本体的一致性。为此有不同的方法：将所有内容加载到推理器的数据结构中并从那里测试一致性，或者使用数据库来具体化推断数据并查找相互矛盾的事实。

例如，如果你有一个本体说：

onto:date  a  owl:DatatypeProperty;
  rdfs:range  xsd:date .

你的数据有：

ex:aaa  onto:date  "2004"^^xsd:integer .

那么根据 OWL 推理器，甚至支持数据类型 xsd:date 和 xsd:integer 的 RDFS 推理器，两者的合并将不一致。如果你使用物化，矛盾就会变得很明显，因为数据需要：

ex:aaa  onto:date  _:bnode .
_:bnode  rdf:type  xsd:integer .

并且这些数据与本体的结合需要：

_:bnode  rdf:type  xsd:date .

因此我们有一个节点属于两种不兼容的数据类型，这是直接矛盾的。

如果您知道您只处理某些类型的不一致，例如数据类型不一致，那么使用成熟的推理器并不是最有效的选择。另外，从您的问题来看，尚不清楚您是要测试逻辑一致性还是某种完整性约束，因为数据类型的情况很特殊。很多人混淆了公理和约束。这就是为什么她的评论中的Henriette Hamrse 和his answer 中的Thomas 都指的是ShEx 和SHACL，这更适合测试约束。

【讨论】：

感谢您的回答。我不仅担心数据类型不一致。但还有更多。从您的回答看来，更好的选择是使用内置多个推理器的 Apache Jena 框架。我在研究文章中阅读了与 Kripke 结构（模型检查器）相关的内容。我也想知道这件事。我对 SHACL 或任何其他约束语言不感兴趣。