Определение класса Protege с выражением числовых данных
Я строю онтологию умного дома. Теперь у меня есть такая иерархия классов:
Я хочу дать определения подклассу RoomStatus. Например, я хочу определить, что если комнатная температура находится в диапазоне 18-22 ° С, а влажность находится в диапазоне 40-50%, то комната имеет мягкий статус. Я пытался использовать редактор выражений классов в Protege, но он не работает.
Как я могу понять это определение? Заранее спасибо!
3 ответа
Ответ Хатима может сработать для вас, но я думаю, что было бы лучше не использовать аксиомы эквивалентного класса, когда вам это не нужно, и избегать привязки Mild Status к определенным температурам и влажностям. В конце концов, что означает, что Комната имеет мягкий статус, очень отличается от того, что значит для Сауны иметь мягкий статус.
Я бы порекомендовал использовать аксиому общего класса, чтобы сказать, что:
Если в комнате есть температура и влажность в указанных диапазонах, то комната имеет мягкий статус.
Как аксиома класса, это:
Комната и (имеет целое значение температуры [≥18,≤22]) и (имеет целое число влажности [≥40, ≤50]) subClassOf (значение hasStatus Mild_Status)
Это почти точно, что вы можете написать в Protege:
Вот онтология (в RDF/XML и в TTL) с этой аксиомой:
@prefix : <https://stackru.com/q/29228328/1281433/> .
@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#> .
: a owl:Ontology .
:Room a owl:Class .
:Status a owl:Class .
:Mild_Status a owl:NamedIndividual , :Status .
:hasStatus a owl:ObjectProperty .
:hasTemperature a owl:DatatypeProperty .
:hasHumidity a owl:DatatypeProperty .
[ a owl:Class ;
rdfs:subClassOf [ a owl:Restriction ;
owl:hasValue :Mild_Status ;
owl:onProperty :hasStatus
] ;
owl:intersectionOf ( :Room _:b2 _:b3 )
] .
_:b3 a owl:Restriction ;
owl:onProperty :hasTemperature ;
owl:someValuesFrom [ a rdfs:Datatype ;
owl:onDatatype xsd:integer ;
owl:withRestrictions ( _:b0 _:b4 )
] .
_:b0 xsd:minInclusive 18 .
_:b4 xsd:maxInclusive 22 .
_:b2 a owl:Restriction ;
owl:onProperty :hasHumidity ;
owl:someValuesFrom [ a rdfs:Datatype ;
owl:onDatatype xsd:integer ;
owl:withRestrictions ( _:b5 _:b1 )
] .
_:b1 xsd:minInclusive 40 .
_:b5 xsd:maxInclusive 50 .
<rdf:RDF
xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"
xmlns:owl="http://www.w3.org/2002/07/owl#"
xmlns="https://stackru.com/q/29228328/1281433/"
xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#"
xmlns:rdfs="http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#">
<owl:Ontology rdf:about="https://stackru.com/q/29228328/1281433/"/>
<owl:Class rdf:about="https://stackru.com/q/29228328/1281433/Room"/>
<owl:Class rdf:about="https://stackru.com/q/29228328/1281433/Status"/>
<owl:Class>
<rdfs:subClassOf>
<owl:Restriction>
<owl:onProperty>
<owl:ObjectProperty rdf:about="https://stackru.com/q/29228328/1281433/hasStatus"/>
</owl:onProperty>
<owl:hasValue>
<owl:NamedIndividual rdf:about="https://stackru.com/q/29228328/1281433/Mild_Status">
<rdf:type rdf:resource="https://stackru.com/q/29228328/1281433/Status"/>
</owl:NamedIndividual>
</owl:hasValue>
</owl:Restriction>
</rdfs:subClassOf>
<owl:intersectionOf rdf:parseType="Collection">
<owl:Class rdf:about="https://stackru.com/q/29228328/1281433/Room"/>
<owl:Restriction>
<owl:onProperty>
<owl:DatatypeProperty rdf:about="https://stackru.com/q/29228328/1281433/hasHumidity"/>
</owl:onProperty>
<owl:someValuesFrom>
<rdfs:Datatype>
<owl:onDatatype rdf:resource="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#integer"/>
<owl:withRestrictions rdf:parseType="Collection">
<rdf:Description>
<xsd:maxInclusive rdf:datatype="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#integer"
>50</xsd:maxInclusive>
</rdf:Description>
<rdf:Description>
<xsd:minInclusive rdf:datatype="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#integer"
>40</xsd:minInclusive>
</rdf:Description>
</owl:withRestrictions>
</rdfs:Datatype>
</owl:someValuesFrom>
</owl:Restriction>
<owl:Restriction>
<owl:onProperty>
<owl:DatatypeProperty rdf:about="https://stackru.com/q/29228328/1281433/hasTemperature"/>
</owl:onProperty>
<owl:someValuesFrom>
<rdfs:Datatype>
<owl:onDatatype rdf:resource="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#integer"/>
<owl:withRestrictions rdf:parseType="Collection">
<rdf:Description>
<xsd:minInclusive rdf:datatype="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#integer"
>18</xsd:minInclusive>
</rdf:Description>
<rdf:Description>
<xsd:maxInclusive rdf:datatype="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#integer"
>22</xsd:maxInclusive>
</rdf:Description>
</owl:withRestrictions>
</rdfs:Datatype>
</owl:someValuesFrom>
</owl:Restriction>
</owl:intersectionOf>
</owl:Class>
</rdf:RDF>
Вы можете сделать это с помощью редактора выражений классов Protege, но есть несколько шагов:
Вы создаете #Mild_status и делаете его подклассом #RoomStatus (вы сделали это, как я вижу в вашем редакторе)
Вы должны определить домен и диапазон двух ваших свойств данных (#centigrade и #humidity), например, имея в качестве домена класс #RoomStatus и в качестве диапазона целое число типа данных xml. Все это можно сделать с помощью Protege.
Наконец, используя редактор выражений классов: вы должны утверждать, что #Mild_status эквивалентен:
RoomStatus
and (centigrade some integer[> 18])
and (centigrade some integer[< 22])
and (humidity some integer[> 40])
and (humidity some integer[<50])
Если вы хотите использовать это выражение для аргументации извлечения экземпляра: вы должны знать, что не все аргументы поддерживают аргументацию диапазонов данных. Гранулы поддерживают такого рода выражения, но я думаю, что Fact++ нет.
Эта модель хорошо справляется с определением ключевых элементов предметной области, но у нее есть распространенная ошибка: чрезмерное использование классов и подклассов, когда экземпляры справились бы с этой задачей лучше.
Давайте посмотрим на Измерение. Я полагаю, что вы имеете в виду не измерение (действие), а аспект, который необходимо измерить, например, состояние пожарной сигнализации. Я бы переименовал Measurement в MeasurementType, а затем представил подклассы Measurement как экземпляры MeasurementType.
:_MeasurementType_FireAlarmReading a :MeasurementType, owl:NamedIndividual .
:_MeasurementType_GasReading a :MeasurementType, owl:NamedIndividual .
и т. д.
MeasurementType — это класс категории, и его экземпляры определяют конкретные категории, в которые помещаются измерения.
Фактическое измерение представляет собой событие с временем начала и окончания. Каждый экземпляр связывается с типом измерения через свойство isCategorizedBy.
:_Measurement_gas_reading_2023-04-30T13-18-33 a :Measurement ;
:startDateTime '2023-04-30T13:18:33'^^xsd:dateTime ;
:endDateTime '2023-04-30T13:18:39'^^xsd:dateTime ;
:isCategorizedBy :_MeasurementType_GasReading ;
:hasMagnitude [ reference to a magnitude object that handles the numeric value and an appropriate unit of measure]
.
Этот шаблон позволяет позже легко добавлять другие виды измерений без введения новых подклассов. Вы просто добавляете новый экземпляр MeasurementType, например
:_MeasurementType_Radon_Level a :MeasurementType, owl:NamedIndividual .
Наконец, я предлагаю вам рассмотреть возможность создания вашей модели на основе верхней онтологии «суть», которая предоставляет множество полезных базовых классов и свойств, которые вы можете расширить для моделирования своей предметной области. https://www.semanticarts.com/gist/