Формализм представления и машина вывода

Как уже отмечалось выше, онтология определяется через концепты (классы), связанные отношениями, атрибуты и аксиомы. И адекватный язык представле­ния должен обеспечить удобные средства для описания всех перечисленных компонентов. В Ontobroker базисом представления являются так называемые логики фреймов (Frame-Logic) [Kifer et al., 1995]. Базисными конструкциями в данном подходе являются:

• Подклассы (Sub classing) - запись С1 :: С2 означает, что класс С1 является подклассом С2.

• Экземпляры (Instance of) - запись О : С означает, что О является экземпля­ром класса С.

• Декларации атрибутов (Attribute Declaration) - запись C1[A=>>C2] означа­ет, что для экземпляра класса С1 определен атрибут А, значением которого должен быть экземпляр С2.

• Значения атрибутов (Attribute Value) - запись O[A->>V] означает, что эк­земпляр О имеет атрибут А со значением V.

• Часть-целое (Part-of) - запись Ol <: O2 означает, что O1 является частью O2.

• Отношения (Relations) - предикаты вида p(al,...,a2) могут использоваться, как и в обычных логических формализмах, но с тем расширением, что в каче­стве аргументов здесь могут выступать не только термы, но и выражения.

Из базисных конструкций строятся более сложные - факты (facts), правила (ru­les), «двойные» правила (double rules) и запросы (queries). Запросы уже обсужда­лись выше. Факты, по сути, являются элементарными выражениями.

Правила, как и обычно, имеют левую и правую части, причем левая часть (здесь она называется «головой») является конъюнкцией элементарных выражений, а правая («тело») - сложная формула, термами которой являются элементарные выражения, связанные обычными предикатными символами типа implies: —>, implied by: <—, equivalent: <—>, AND, OR и NOT. Отличие между обычными и «двойными» правилами в симметричности последних. Важное достоинство формализма - возможность использования переменных в «голове» правил (с квантором FORALL) или в его «теле» (с кванторами FORALL и EXISTS). Пример фрагмента онтологии в формализме Ontobroker, адаптированный из работы [Fensel et al„ 1998], приводится ниже.

Определения атрибутов

Person [first Name =>> STRING;

lastName =>> STRING;

eMail =>> STRING;

…

publication =>> Publication].

Employee [affiliation =>> Organization; ...].

Researcher [researchlnterest =>> Research Topic;

member Of =>> Research Group;

cooperates With =>> Researcher].

Publication [ author =>> Person;

title =>> STRING;

year =>> NUMBER;

abstract =>> STRING].

Правила

FORALL Personl, Person2

Personl;Researcher [cooperatesWith->> Person2] <-

Person2:Researcher [cooperatesWith->> Personl].

FORALL Personl, Publicationl

Publications Publication [author->> Personl] <->

Personl:Person [publication->> Publicationl].

По-видимому, в пояснениях здесь нуждаются только правила. Первое из них фиксирует симметричность отношения cooperates With. Второе утверждает, что если конкретная личность (экземпляр класса Person) имеет публикацию, то по­следняя имеет автора, который тоже является экземпляром класса Person, и об­ратно.

Машина вывода Ontobroker состоит из двух основных компонентов: транслятора с расширенного языка представления в ограниченный и собственно вычислителя выражений ограниченного языка, который является обычным языком логическо­го программирования.