В качестве примера рассмотрим простую и понятную для студентов вуза
предметную область, где основными концептами являются |
понятия |
«Группа», «Студент», «Факультет» и т.д.
На рис. 1 приведена онтология предметной области «Учебная деятельность преподавателя». Для этого примера приведены логические формулы, описывающие классы, и формулы, создающие новые отношения.
• Описание классов:
Студент_получит_степень → Бакалавр or Магистр or Специалист
• Описание отношений в виде цепочки отношений:
лаб_раб_дисциплина <- лаб_раб_тема oтема_дисциплина студент_ дисциплина<-студент_группа oгруппа_дисциплина
студент_ факультет<-студент_группа oгруппа_факультет.
Рисунок 1 – Онтология предметной области
«Учебная деятельность преподавателя»
Компоненты онтологии
Онтология состоит из индивидуальностей, свойств и классов.
Индивидуальности представляют собой объекты интересующей исследователя области. OWL не использует понятие уникального имени объекта. Это
означает, что различные имена могут указывать на один и тот же объект. В
OWL надо обязательно заявить, индивидуальности идентичны или отличны друг от друга. Индивидуальности рассматриваются как экземпляры классов.
На рис. 2 показано представление индивидуальностей в некоторой области в виде ромбиков или вершин.
Рисунок 2 – Представление индивидуальностей и свойств
Свойство – это бинарное отношение (связь) между двумя индивидуальностями. Так, например, свойство «Иметь брата или сестру» связывает личность Мэтью с личностью Джеммой, свойство «Иметь ребенка» может связывать индивидуальность Петер с индивидуальностью Мэтью. Свойства могут быть инверсными.
Например, фраза «сущность имеет собственника» является инверсной по смыслу фразе «некто является собственником» некоторой сущности. Рис.2 показывает, как свойства (отношения) связывают индивидуальности между собой. В некоторых формализмах свойства называются атрибутами или реквизитами.
Классы интерпретируются как множества, которые содержат индивидуальности. Сами классы подразделяются на подклассы, а те, в свою очередь, делятся на еще более мелкие классы.
Классы отображаются в виде кругов или овалов (рис. 3), как множества в диаграммах Венна. Концепт и класс при описании Онтологий рассматриваются как синонимы.
Описания классов строятся в виде условий (утверждений), которым должны удовлетворять индивидуальности для того, чтобы быть членами класса.
Индивидуальности могут принадлежать более чем к одному классу.
Рисунок 3 – Представление классов, содержащих индивидуальности
Обратные (инверсные) свойства
Каждое свойство объекта может иметь соответствующее обратное свойство. Если некоторая сущность а связана с сущностью б, то сущность б так же имеет обратную связь с сущностью а. Например, на рис. 4 показаны свойства имеетРодителя и его обратное свойство имеетРебенка – если Мэтью имеетРодителя Жан, то из обратного свойства мы можем сделать вывод, что
Жан имеетРебенка Мэтью.
Рисунок 4 – Пример обратного свойства: свойство имеетРебенка является обратным к свойству имеетРодителя
Характеристики свойств объекта
•Функциональные свойства
•Обратные Функциональные свойства
•Транзитивные Свойства
•Симметричные свойства
•Асимметричные свойства
•Рефлексивные свойства
•Иррефлексивные свойства
•Цепочки свойств (отношений)
Функциональные свойства
Если свойство функционально, то для данного индивида не может быть более одного объекта, с которым он связан через данное свойство. Рис. 5 показывает пример функционального свойства имеетБиологическуюМаму. У каждого индивида биологическая мама одна. Если мы говорим, что Жан имеетБиологическуюМаму Пеггии мы также говорим, что Жан имеетБиологическуюМаму Маргарет, то, поскольку
имеетБиологическуюМаму – функциональное свойство, мы можем заключить, что Пеггии Маргарет должны быть одним и тем же человеком. Следует отметить, однако, что если Пеггии Маргарет были явно заданы как различные лица, то вышеуказанное заявление приведет к противоречию.
Обратные Функциональные свойства
Если свойство обратно-функциональное, то это означает, что обратное
свойство также представляет собой функцию. Для данного индивида не может быть более одного объекта, связанного с этим индивидом через свойство. Можно сказать, что обратно-функциональное свойство соответствует степени связи 1:1. Рис. 6 показывает пример обратного функционального свойства являетсяБиологическойМатерью.
Это обратное свойство к свойству имеетБиологическуюМать. Свойство являетсяБиологическойМатерью – обратное функциональное. Его смысл:
Пегги или Маргарет – мама только одного ребенка.
