OWL: Ontology Web Language Asignatura Doctorado 2007 (Francisco José Galán Morillo)

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1 OWL: Ontology Web Language Asignatura Doctorado 2007 (Francisco José Galán Morillo)

2 Índice 1. Resumen 2. Estructura de una Ontología OWL 3. Elementos Básicos OWL 4. Relaciones entre Ontologías OWL 5. Clases OWL Complejas

3 Objetivo OWL es un lenguaje para describir datos con semántica en la Web y no un mero protocolo de intercambio de información. 1. Formaliza dominios mediante clases y propiedades. 2. Define individuos y propiedades entre individuos. 3. Permite un razonamiento formal (inferencia) basado en la semántica adoptada en la definición de clases propiedades e individuos 1. Resumen

4 Niveles de Expresividad 1.OWL Lite: clasificaciones y restricciones simples (ideal para migrar tesauros). 2.OWL DL: máxima expresividad, completitud y decibilidad aseguradas. 3. OWL Full: Máxima expresividad (capacidades de meta- modelado y extensión del vocabulario OWL) completitud y decibilidad no aseguradas. 1. Resumen

5 Suposiciones 1.OWL asume un mundo abierto y distribuido. 2.Monotonicidad. Toda adición de información se añade a la ya existente. 3.Ontologías Inconsistentes. 2. Estructura de una Ontología OWL

6 Vocabulario OWL Espacios de nombres: <rdf:RDF xmlns = “http://www.w3.org/TR/2003/PR-owl-guide-20031209/wine#” (espacio de nombres por defecto de la ontología que se está describiendo) xmlns:vin = “http://www.w3.org/TR/2003/PR-owl-guide-20031209/wine#” (espacio de nombres por defecto de la ontología que se está describiendo) xml:base = “http://www.w3.org/TR/2003/PR-owl-guide-20031209/wine#” (URI del presente documento) xmlns:food= “http://www.w3.org/TR/2003/PR-owl-guide-20031209/food#” (espacio de nombres de la ontología que se está describiendo ‘food’) xmlns:owl = “http://www.w3.org/2002/07/owl#” (otros espacios de nombres) xmlns:rdf = “http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#” xmlns:rdfs= “http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#” xmlns:xsd = “http://www.w3.org/2001/XMLSchema#”> 2. Estructura de una Ontología OWL

7 Vocabulario OWL Identificadores de ontologías mediante macros: importante para definir ontologías de forma distribuida. <!DOCTYPE rdf:RDF [ ]> Expresiones como &vin;merlot se expanden a http://www.w3.org/TR/2003/PR-owl-guide-20031209/wine#merlot 2. Estructura de una Ontología OWL

8 Vocabulario OWL Encabezamientos: (meta)información relativa a comentarios, versión, inclusión de otras ontologías, etc. An example OWL ontology Derived from the DAML Wine ontology at http://ontolingua.stanford.edu/doc/chimaera/ontologies/wines.daml Substantially changed, in particular the Region based relations. Wine Ontology 2. Estructura de una Ontología OWL

9 Clases (I) Declaración de clases simples: todo individuo en una ontología OWL pertenece a la clase owl:Thing. También OWL define la clase vacía owl:Nothing. Declaración de subclases: todo individuo en una subclase pertenece a la superclase.... 3. Elementos Básicos OWL

10 Clases (II) Referenciación para uso: Dada la declaración: Dentro del documento, la clase Winery puede ser referenciada: #Winery rdf:resource=“#Winery” http://www.w3.org/TR/2003/PR-owl-guide-20031209/wine#Winery Referenciación para extender la definición: rdf:about=“#Winery” 3. Elementos Básicos OWL

11 Individuos (I) Declaración de individuos de una clase: O bien haciendo uso de la propiedad rdf:type para adscribir un individuo a una clase. 3. Elementos Básicos OWL

12 Propiedades (I) Propiedades: relación binaria del tipo r(x:T,y:Z) donde T es el dominio de r y Z es el rango de r 1.Propiedades entre individuos y tipos de datos (datatype property): relación entre individuos de clases y literales RDF y tipos de datos XML Schema. 2. Propiedades entre individuos (object property): relación entre individuos de clases. 3. Elementos Básicos OWL

13 Propiedades (II) Ejemplos de propiedades: 3. Elementos Básicos OWL

14 Propiedades (III) Subpropiedades: subconjuntos de las propiedades originales....... 3. Elementos Básicos OWL

15 Propiedades (IV) Clases con propiedades vía clases anónimas: 1... 3. Elementos Básicos OWL

16 Tipos de Datos OWL usa la mayoría de tipos de datos de XML Schema (URI:http://www.w3.org/2001/XMLSchema) xsd:string xsd:normalizedString xsd:boolean xsd:decimal xsd:float xsd:double xsd:integer xsd:nonNegativeInteger xsd:positiveInteger xsd:nonPositiveInteger xsd:negativeInteger xsd:long xsd:int xsd:short xsd:byte xsd:unsignedLong xsd:unsignedInt xsd:unsignedShort xsd:unsignedByte xsd:hexBinary xsd:base64Binary xsd:dateTime xsd:time xsd:date xsd:gYearMonth xsd:gYear xsd:gMonthDay xsd:gDay xsd:gMonth xsd:anyURI xsd:token xsd:language xsd:NMTOKEN xsd:Name xsd:NCName 3. Elementos Básicos OWL

17 Individuos (II) Individuos con propiedades: 3. Elementos Básicos OWL

18 Propiedades (V) Transitividad: r(x,y)  r(y,z)  r(x,z) Simetría: r(x,y)  r(y,x) 3. Elementos Básicos OWL

19 Propiedades (VI) Función: r(x,y)  r(x,z)  y = z Inverso: r1(x,y)  r2(y,x) 3. Elementos Básicos OWL

20 Propiedades (VII) Función Inversa: r(y,x)  r(z,x)  y = z 3. Elementos Básicos OWL

21 Restricciones (I) Restricciones de rango allValuesFrom:...... “Para todo Wine si hasMaker(Wine) está definido entonces todos los individuos del rango de hasMaker(Wine) son Winery” 3. Elementos Básicos OWL

22 Restricciones (II) Restricciones de rango someValuesFrom:...... “Para todo Wine si hasMaker(Wine) está definido entonces al menos un individuo del rango de hasMaker(Wine) es Winery” 3. Elementos Básicos OWL

23 Restricciones (III) Restricciones de multiplicidad: 1 “Toda cosecha (Vintage) tiene un año (hasVintageYear)” 3. Elementos Básicos OWL

24 Restricciones (IV) Restricciones por valor:... “Todo individuo Burgundy tiene como valor de la propiedad hasSugar igual a dry” 3. Elementos Básicos OWL

25 Equivalencias Clases Equivalentes: Clases con los mismos individuos. Propiedades Equivalentes: Propiedades con los mismos individuos. Similar a clases equivalentes pero usando owl:equivalentProperty 4. Relaciones Entre Ontologías OWL

26 Identidades Identidad entre Individuos: Suposición de no Unicidad de Nombres: OWL supone que dos individuos pueden ser idénticos sin tener los mismos nombres (Ej. dado que hasMaker es una propiedad funcional, se infiere que Bancroft = Beringer) 4. Relaciones Entre Ontologías OWL

27 Diferencias(I) Individuos Diferentes: 4. Relaciones Entre Ontologías OWL

28 Diferencias(II) Individuos Diferentes: 4. Relaciones Entre Ontologías OWL

29 Operadores Conjuntos (I) Intersección: 5. Clases OWL Complejas

30 Operadores Conjuntos (II) Unión: Complemento (I): 5. Clases OWL Complejas

31 Operadores Conjuntos (III) Complemento (II): 5. Clases OWL Complejas

32 Clases Enumeradas Clases Enumeradas: Clases definidas por extensión de sus miembros 5. Clases OWL Complejas

33 Clases Disjuntas Clases Disjuntas: Clases sin miembros comunes 5. Clases OWL Complejas