Semantic web 如何将类的每个实例与另一个类的每个实例关联起来？ 一般问题

我正在研究一个简单的本体，使用Protégé4.3并尝试创建一个模型，使得类C的每个实例都有特定的值v，对于给定的属性p，它是类v的一个实例。我可以用公理得出这个推论

C子类（p值v）

但我想我希望能够更接近于

C子类（p部分V）

因为我希望C的每个实例都与V的每个实例相关

一个具体的例子 我的例子是汽车和行动——我想为汽车创建一组行动。当我创建汽车的新实例时，我希望每个实例都有一组操作。如果我添加新的动作实例，我希望汽车的所有实例都反映它们的所有相关动作

为了添加更多细节，我定义了Auto类和两个子类：Car和Truck。我还定义了一个动作类和一个子类构造动作。我已经定义了一个带有域Auto和范围Action的hasAction属性来关联自动和操作。我进一步创建了几个不同类型的个人：

• 自动的
  • 卡车{F150}
  • 汽车{ChevyMalibu}
• 动作{加速}
  • 货运{LoadCargo}

当我将Car作为（hasAction value Accelerate）的子类时，我可以看到ChevyMalibu具有推断的对象属性hasAction Accelerate，但这似乎类似于对对象属性断言进行硬编码。我希望对切维里布的所有车辆动作进行推断，同样，对F150的所有车辆动作进行推断。我不太清楚为什么像制作汽车这样的（hasAction some Action）的子类不能让我达到目的

我认为对的雄辩回答与我的问题有关，但我不能完全把这些加起来。

对规则进行编码 您正确地注意到，如果单个x是p值y的实例，那么您将推断断言p（x，y）。然而，简单地说x是p的一个实例，而不是Y的一个实例（没有更多的信息）不会让你推断p（x，yi）是任何特定的yi，即使yi是你声明的Y的唯一特定实例。这是因为猫头鹰制造了一个新的世界；仅仅因为你没有说某事是真（或假），并不意味着它不可能是真（或假）。（当然，你可能已经说了其他可以让你判断某件事是真是假的事情。）这在另一个问题中有更详细的描述

如果我理解正确，你想说的是：

每辆车都与每个动作相关

每一辆车都与每一辆车有关

每一辆卡车都与每一辆卡车相关

有几种方法可以做到这一点。最简单的方法是简单地使用一些SWRL规则，另一种方法叫做角色化

使用SWRL规则 您可以编写与上述规则对应的SWRL规则，而且它们非常容易编写：

车辆（？v）和楔块；动作（？a）&向右箭头；hasAction（？v，？a）
汽车（？v）&楔块；行动（？a）和右箭头；hasAction（？v，？a）
卡车（？v）和楔块；构造（？a）和右箭头；相作用（？v，？a）

如果你使用所有这些规则，你会发现你的每辆车都有比你想要的更多的动作，因为根据第一条规则，每辆车都与每一个动作相关。例如，由于每一个卡车行动也是一个行动，而且每一辆车都是一辆车，第一条规则将把每一个卡车行动与每一辆车联系起来，而你并不是真的想要这样。即便如此，在这里使用一些规则可能是最简单的选择

使用角色化 如果您不想使用SWRL规则，那么另一个选项是角色化。我在回答几个问题时已经描述了角色化以及如何实现角色化，因此您应该看看：

这些会给你更多关于角色化的细节。不过，主要的一点是，我们得到了具有特殊行为的新属性，例如RCar：它们只将特定类的实例与同一实例关联。例如，RCar关联了Car的每个实例 对自己，不做任何其他事情。它实际上是一个特定类上的等价关系

角色化在这里有什么用处？这意味着我们可以使用子属性链公理来推断一些hasAction属性。例如：

hasAction&sqsubsetq；RCar&bullet；拓扑对象属性&bullet；牵引

这本质上等同于SWRL规则（topObjectProperty是OWL的内置属性，它将所有内容与所有内容关联起来）：

RCar（？c，？c）和楔块；拓扑对象属性（？c，？a）和楔块；R牵引（？a，？a）和右箭头；hasAction（？c，？a）

但有两个优点：

子属性链公理不需要推理器支持SWRL；及

子属性链公理适用于所有个体，但SWRL规则仅适用于命名个体，因此您可以获得更好的覆盖率

不过，您仍然会遇到与SWRL规则的特殊性相同的问题；如果你说每辆车都与hasAction的每一个动作相关，那么子属性链也将适用于车的子类和动作的子类

不过，还有一个明显的缺点：对于要在其中一个“规则”中使用的每个类，都需要一个新属性和一个等价的类公理，这有点单调乏味

A.

Action
  CarAction
  TruckAction

Action
  VehicleAction
  CarAction
  TruckAction

@prefix :      <https://stackoverflow.com/q/21512765/1281433/cars#> .
@prefix rdfs:  <http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#> .
@prefix swrl:  <http://www.w3.org/2003/11/swrl#> .
@prefix owl:   <http://www.w3.org/2002/07/owl#> .
@prefix xsd:   <http://www.w3.org/2001/XMLSchema#> .
@prefix swrlb: <http://www.w3.org/2003/11/swrlb#> .
@prefix rdf:   <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#> .

:Action  a      owl:Class .

<urn:swrl#a>  a  swrl:Variable .

:DodgeRam  a    owl:NamedIndividual , :Truck .

:Truck  a                owl:Class ;
        rdfs:subClassOf  :Vehicle .

:Car    a                owl:Class ;
        rdfs:subClassOf  :Vehicle .

<urn:swrl#v>  a  swrl:Variable .

:LoadCargo  a   owl:NamedIndividual , :TruckAction .

[ a          swrl:Imp ;
  swrl:body  [ a          swrl:AtomList ;
               rdf:first  [ a                    swrl:ClassAtom ;
                            swrl:argument1       <urn:swrl#a> ;
                            swrl:classPredicate  :GenericAction
                          ] ;
               rdf:rest   [ a          swrl:AtomList ;
                            rdf:first  [ a                    swrl:ClassAtom ;
                                         swrl:argument1       <urn:swrl#v> ;
                                         swrl:classPredicate  :Vehicle
                                       ] ;
                            rdf:rest   ()

                          ]
             ] ;
  swrl:head  [ a          swrl:AtomList ;
               rdf:first  [ a                       swrl:IndividualPropertyAtom ;
                            swrl:argument1          <urn:swrl#v> ;
                            swrl:argument2          <urn:swrl#a> ;
                            swrl:propertyPredicate  :hasAction
                          ] ;
               rdf:rest   ()

             ]
] .

:Accelerate  a  owl:NamedIndividual , :GenericAction .

:F150   a       owl:NamedIndividual , :Truck .

:FordFocusZX5  a  owl:NamedIndividual , :Car .

[ a          swrl:Imp ;
  swrl:body  [ a          swrl:AtomList ;
               rdf:first  [ a                    swrl:ClassAtom ;
                            swrl:argument1       <urn:swrl#c> ;
                            swrl:classPredicate  :Car
                          ] ;
               rdf:rest   [ a          swrl:AtomList ;
                            rdf:first  [ a                    swrl:ClassAtom ;
                                         swrl:argument1       <urn:swrl#a> ;
                                         swrl:classPredicate  :CarAction
                                       ] ;
                            rdf:rest   ()

                          ]
             ] ;
  swrl:head  [ a          swrl:AtomList ;
               rdf:first  [ a                       swrl:IndividualPropertyAtom ;
                            swrl:argument1          <urn:swrl#c> ;
                            swrl:argument2          <urn:swrl#a> ;
                            swrl:propertyPredicate  :hasAction
                          ] ;
               rdf:rest   ()

             ]
] .

:Brake  a       owl:NamedIndividual , :GenericAction .

:hasAction  a   owl:ObjectProperty .

:GenericAction  a        owl:Class ;
        rdfs:subClassOf  :Action .

<https://stackoverflow.com/q/21512765/1281433/cars>
        a       owl:Ontology .

:Vehicle  a     owl:Class .

<urn:swrl#c>  a  swrl:Variable .

:ChevyMalibu  a  owl:NamedIndividual , :Car .

<urn:swrl#t>  a  swrl:Variable .

:CarAction  a            owl:Class ;
        rdfs:subClassOf  :Action .

[ a          swrl:Imp ;
  swrl:body  [ a          swrl:AtomList ;
               rdf:first  [ a                    swrl:ClassAtom ;
                            swrl:argument1       <urn:swrl#t> ;
                            swrl:classPredicate  :Truck
                          ] ;
               rdf:rest   [ a          swrl:AtomList ;
                            rdf:first  [ a                    swrl:ClassAtom ;
                                         swrl:argument1       <urn:swrl#a> ;
                                         swrl:classPredicate  :TruckAction
                                       ] ;
                            rdf:rest   ()

                          ]
             ] ;
  swrl:head  [ a          swrl:AtomList ;
               rdf:first  [ a                       swrl:IndividualPropertyAtom ;
                            swrl:argument1          <urn:swrl#t> ;
                            swrl:argument2          <urn:swrl#a> ;
                            swrl:propertyPredicate  :hasAction
                          ] ;
               rdf:rest   ()

             ]
] .

:TruckAction  a          owl:Class ;
        rdfs:subClassOf  :Action .

@prefix :      <https://stackoverflow.com/q/21512765/1281433/cars#> .
@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#> .

:GenericAction  a            owl:Class ;
        rdfs:subClassOf      :Action ;
        owl:equivalentClass  [ a               owl:Restriction ;
                               owl:hasSelf     true ;
                               owl:onProperty  :R_GenericAction
                             ] .

:Car    a                    owl:Class ;
        rdfs:subClassOf      :Vehicle ;
        owl:equivalentClass  [ a               owl:Restriction ;
                               owl:hasSelf     true ;
                               owl:onProperty  :R_Car
                             ] .

:CarAction  a                owl:Class ;
        rdfs:subClassOf      :Action ;
        owl:equivalentClass  [ a               owl:Restriction ;
                               owl:hasSelf     true ;
                               owl:onProperty  :R_CarAction
                             ] .

:R_TruckAction  a  owl:ObjectProperty .

:R_Car  a       owl:ObjectProperty .

:Truck  a                    owl:Class ;
        rdfs:subClassOf      :Vehicle ;
        owl:equivalentClass  [ a               owl:Restriction ;
                               owl:hasSelf     true ;
                               owl:onProperty  :R_Truck
                             ] .

:Brake  a       owl:NamedIndividual , :GenericAction .

:hasAction  a                   owl:ObjectProperty ;
        owl:propertyChainAxiom  ( :R_Vehicle owl:topObjectProperty :R_GenericAction ) ;
        owl:propertyChainAxiom  ( :R_Car owl:topObjectProperty :R_CarAction ) ;
        owl:propertyChainAxiom  ( :R_Truck owl:topObjectProperty :R_TruckAction ) .

:R_CarAction  a  owl:ObjectProperty .

:R_Truck  a     owl:ObjectProperty .

:F150   a       owl:NamedIndividual , :Truck .

:Accelerate  a  owl:NamedIndividual , :GenericAction .

:Action  a      owl:Class .

:ChevyMalibu  a  owl:NamedIndividual , :Car .

:R_Vehicle  a   owl:ObjectProperty .

:FordFocusZX5  a  owl:NamedIndividual , :Car .

:R_GenericAction  a  owl:ObjectProperty .

:TruckAction  a              owl:Class ;
        rdfs:subClassOf      :Action ;
        owl:equivalentClass  [ a               owl:Restriction ;
                               owl:hasSelf     true ;
                               owl:onProperty  :R_TruckAction
                             ] .

:DodgeRam  a    owl:NamedIndividual , :Truck .

<https://stackoverflow.com/q/21512765/1281433/cars>
        a       owl:Ontology .

:LoadCargo  a   owl:NamedIndividual , :TruckAction .

:Vehicle  a                  owl:Class ;
        owl:equivalentClass  [ a               owl:Restriction ;
                               owl:hasSelf     true ;
                               owl:onProperty  :R_Vehicle
                             ] .