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----  请问本体中的关系和函数有和区别?  (http://bbs.xml.org.cn/dispbbs.asp?boardid=2&rootid=&id=66901)


--  作者:unique5945
--  发布时间:9/6/2008 3:19:00 PM

--  请问本体中的关系和函数有和区别?
Perez 等用分类法组织分析已有本体, 归纳出5 个基本的建模元语(Modeling Primitives)〔, 即一个完整的本体应该具有5 个部分: 类(classes) 或概念(concepts) 、关系(relations) 、 函数(functions)、、 公理(axioms)、实例(instances)。这时大家比较清楚的。对于这五个部分,许多论文都有类似的解释,典型的一个解释如下:
1、类(Class)或概念(Concept)指任何事物的抽象。从语义上讲,它表示的是对象的集合。
2、关系(relation)在领域中概念之间的交互作用,形式上定义为n维笛卡儿积的子集:R:C1*C2*...*Cn。 如子类关系(subclass-of)。
3、函数(functions):一类特殊的关系。该关系的前n-1个元素可以唯一决定第n个元素。形式化的定义为映射F:C1*C2*...*Cn-1-->Cn。如函数mother-of(x,y)表示y是x的母亲。
4、公理(axioms):代表永真断言,如:概念乙属于概念甲的范围。
5、实例(instances):代表元素,从语义上讲实例表示的就是对象。

我对关系和函数的定义有点迷糊,我的肤浅理解如下,请各位高人斧正:
关系用来描述两个类之间的关系,而函数可用来描述多个类之间的关系。(但定义中“前N-1个元素可以唯一决定第N个元素”我还是无法理解,看起来函数更像用来描述实例间的关系)


还有个问题:
OWL语言是否只能描述类、关系和函数而无法描述公理?
公理是否就是规则?
那OWL中定义的subClassOf的从属关系、TransitiveProperty的传递性是否算公理呢?

实在很晕,请高人明示!


[此贴子已经被作者于2008-9-6 16:38:16编辑过]

--  作者:unique5945
--  发布时间:9/6/2008 11:32:00 PM

--  
哪位高手能帮我解惑 OIZ
--  作者:zouyuanrenren
--  发布时间:9/7/2008 6:36:00 AM

--  
楼主理解错了。

在这个定义里面,关系不局限于“二元”,也不是作用于类,而是一个n元组,n任意,元组的元素是实例。像subclass_of这种关系看起来是在两个类之间,实际上还是在两个Class类的实例之间。
函数就像定义的那样,是一种特殊的关系,也就是特殊的n元组,当前n-1个元素的取值确定以后,第那个元素的取值就被唯一确定。就像那个mother_of的例子一样,任意一个人,他的母亲总是唯一确定的。所以在函数构成的关系中,第那个元素是前n-1个元素的函数。

在描述逻辑和本体论中,一般限制为二元关系。

OWL可以描述公理,subClassOf和transitive就是。其实,整个ontology都是公理 XD。


--  作者:baojie
--  发布时间:9/8/2008 2:13:00 AM

--  
>OWL语言是否只能描述类、关系和函数而无法描述公理?

否,OWL蕴涵关系就是公理。OWL中无函数。

>公理是否就是规则?

不清楚你说的规则是什么

>那OWL中定义的subClassOf的从属关系、TransitiveProperty的传递性是否算公理呢?

其实函数是一阶逻辑中的一个概念,描述逻辑和OWL里一般没有。


--  作者:unique5945
--  发布时间:9/8/2008 8:35:00 PM

--  
非常感谢zouyuanrenren和baojie,让我对本体的认识又进一步。一阶逻辑和描述逻辑真挺复杂的。针对你们的回答,还有些疑问想请教(有些符号无法显示,我改成中文了):

OWL可以描述公理,subClassOf和transitive就是。其实,整个ontology都是公理 XD。


整个ontology都是公理又是什么意思呢?对公理的理解又有些模糊了。我的理解是公理包括Tbox和Abox和用户自定义规则:
(1)Tbox包括对概念及其关系的定义,包括蕴含和等式如"Man 被包含于 Human"、
"Mother≡Woman 交上 存在hasChild.Person。
问:像Female、Male这种原子概念的定义也属于Tbox的内容么?关系的定义除了包含关系外还包括其他关系么?如在OWL中用ObjectProperty定义的关系?
(2)Abox是断言库,通常以实例化公理断言描述个体和个体间关系的事实,一般包括概念断言(如Man(Tom))和关系断言(如hasChild(Tom,Marry))。
问:在OWL中声明individual所属的类是不是创建了概念断言?设定他们间的关系就是创建关系断言?
(3)我对规则的理解是除了Tbox和Abox里蕴含的公理外的“公理”。在Description Handbook第二章2.2第5自然段(2.2.1节前)写到"A restricted mechanism to add assertions are rules. Rules are an extension of the logical core formalism, which can still be interpreted logically"这段话是在讨论Tbox和Abox后讲的。还有在2.2.5节,在单独将了Tbox推理和Abox推理后单独讲了Rules。该节开头就说In some DL systems, such as Classic [Brachman et al., 1991] or Loom [Mac-Gregor, 1991a], in addition to terminologies and world descriptions, one can also use rules to express knowledge. The simplest variant of such rules are expressions of the form C=>D.where C, D are concepts. The meaning of such a rule is “if an individual is proved to be an instance of C, then derive that it is also an instance of D.” Such rules are often called trigger rules.下面讲的就看不太懂了。
问:文中所说C=>D不就是包含关系么?包含关系不在Tbox里么?为什么单独拿出来算rules,那用户自定义的如hasChild(x,y) and hasBrother(x,z) => hasUncle(y,z)算rule么?

推理机在推理时得用到Abox、Tbox和rule,对么?
Tbox是不是就是概念和关系的声明,即这是某某概念、那个是某某关系,他们间有和关系
Abox是不是实例和他们间关系的声明,即实例甲属于某某概念、实例甲与实例乙有某某关系
Rule就是对Tbox中关系(包括包含关系这类最基本的关系的解释)的约束,一般用如果。。。那么。。。这样的形式。就如if an individual is proved to be an instance of C, then derive that it is also an instance of D

小弟资质愚钝,理解起来实在有点费力,看几位大牛能否给点拨点拨。



--  作者:zouyuanrenren
--  发布时间:9/8/2008 10:18:00 PM

--  
按照定义来,一个本体知识库KB=(ABox, TBox)
ABox = {assertion axiom},TBox={terminology axiom}两个里面都是axiom,所以实际上整个本体就是由公理组成的。从传统的视角来看,无论是写在TBox里面还是写在ABox里面的,都是永真断言。
当然,可能会有一些非单调逻辑的扩展,但我们这里只说经典的情况。

原子概念就是未出现在公理左端的概念,显然也就是“未经定义”的概念。原子概念是无法在TBox中定义的。那些female male只是symbol而已,实际上你替换成XXX YYY对整个本体没有任何影响。
关系的其他定义基本可以看作是包含关系的变形。另外要把DL和OWL区别开。。。DL里面应该是不管object或是datatype的。。。

在OWL中声明individual所属的类是不是创建了概念断言?设定他们间的关系就是创建关系断言?
对。

基于规则系统和DL基本是正交的。这里所说的rule可能指的是DL的推理法则吧,DL的推理算法是应用各条rule来完成的。不过看你那段引文的意思,是加入了用户自定义的rule,这个一般会导致整个系统的复杂度undecidable,像SWRL就是。

最后你说的那个例子其实不算推理规则也不是用户定义的规则,那个是DL中对subsumption的semantics定义,是DL概念的一部分。推理所需的TBox ABox Rules中的rules我理解为推理算法中的规则,实际上也可以算是semantics的具现化。。。


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