rdf - DatatypeProperty、ObjectProperty 和 FunctionalProperty 之间有什么区别，我应该在什么时候使用它们？

Question

在编写本体时，有几种非常常用的类型，包括:

数据类型属性

对象属性

功能性属性(property)

逆函数性质

前三个看起来像是以一组特定的方式使用它们，但我发现我对它们的想法受到了我在 FOAF 中看到它们的使用方式的挑战。

什么时候应该使用或不使用它们中的每一个？

Answer 1

其中的前两个，DatatypeProperty 和 ObjectProperty，描述了具有该属性的三元组应该具有什么样的值。数据类型属性将个体与文字数据(例如，字符串、数字、日期时间等)相关联，而对象属性将个体与其他个体相关联。像 hasAge 这样的东西通常是一个数据类型属性，因为年龄是一个数字，但 hasMother 将是一个对象属性，因为母亲是另一个人。

最后两个，FunctionalProperty 和 InverseFunctionalProperty，用于对个人的属性值施加一些限制。某物是一种功能属性意味着给定的个人最多可以有一个值。从逻辑上讲，这意味着如果 p 是一个函数属性，那么

∀ x, y, z.( [p(x,y) ∧ p(x,z)] → y = z )

由于OWL没有做唯一名称假设，不同的IRI可以指代同一个个体，所以如果hasMother是一个函数属性，我们可以从

:John :hasMother :Margaret .
:John :hasMother :Peggy .

那

:Margaret owl:sameAs :Peggy

当然，这也可以用来提供一些“负面推断”。如果我们知道 Susan 与 Peggy 是不同的人，那么我们可以推断 Susan 不是 John 的母亲。即，从

:John :hasMother :Peggy .
:Susan owl:differentFrom :Peggy .

那是假的

:John :hasMother :Susan .

对于数据类型属性，这以相同的方式工作，但有更多关于哪些文字不同的内置信息。例如，推理者应该知道 "1"^^xsd:int不同于 "2"^^xsd:int .

反函数性质相似，但方向相反。如果属性 p 是反函数属性，那么对于给定的个体 y，最多应该有一个 x 使得 p(x,y)。

但是，这里有一个小小的警告。 OWL 2 DL 仅支持反函数对象属性，不支持反函数数据类型属性。虽然我们可以将反函数数据类型属性的语义描述为 ∀x,y,z ( [p(x,z) ∧ p(y,z)] → x = y)，但我们不能在条件

p is an inverse functional property

然后

p^-1 is a functional property

因为数据类型属性不能有反转。这是因为 RDF(至少在当前版本中；我听说有关于改变这一点的讨论，虽然我不知道这种改变是否会波及 OWL)不允许将文字值作为主题三元组。如果数据类型属性相反，我们会遇到这种情况:

:hasName owl:inverseOf :nameOf .
:john :hasName "John"@en .

我们会推断

"John"@en :nameOf :john . # Not legal.

这意味着反函数属性必须是对象属性。

(在 OWL Full 中，推理者可以使用逻辑断言并在那里做出适当的推断，我猜是基于逻辑表示。或者，一些推理者，例如 jena 的基于规则的推理者)删除“无文字允许作为主体”限制来自其内部表示，然后在出路时过滤结果以确保非法 RDF 不会逃脱。)

现在，让我们看看您提到的案例:

性别(功能和数据类型)

这是功能性的，因为我们希望每个人最多有一个性别属性值。这是一个数据类型属性，因为 FOAF 的设计者期望值类似于 "male"或 "female" .如果他们定义了一些符号常量，例如， <http://.../MALE>和 <http://.../FEMALE> ，那么这可能是一个对象属性。

mbox(反函数和对象)

mbox 是一个对象属性，大概是因为它的值是形式为 <mailto:someone@example.com> 的 IRI。 .这是一个反函数属性，因为对于给定的邮箱，我们预计最多只有一个人拥有该邮箱。 (当然，有些人可能会共享一个邮箱，所以这并不总是正确的，但是哦，好吧。)不过，这不是一个功能属性，因为一个人可以轻松拥有多个邮箱。

mbox_sha1sum(反函数和数据类型)

我记得，此属性将个人与其邮箱的 sha1sum 相关联。使用此属性意味着人们不必共享他们的真实电子邮件地址。出于与 mbox 相同的原因，它是一个反函数属性；我们希望每个 mbox_sha1sum 最多属于一个人。同样，它也不是功能属性，因为一个人可以拥有多个邮箱，因此也可以拥有多个 sha1sum。

这是有问题的情况，因为这是一个数据类型属性和一个反函数属性，这不应该发生(如上所述)。但是，OWL Full 推理器仍然可以让您推断，如果 x 和 y 都具有相同的 mbox1_shasum，则 x = y。

引用

您可以阅读 OWL 2 Web Ontology Language Direct Semantics (Second Edition) 中的正式定义。 .您会对 2.3.2 Object Property Expression Axioms 感兴趣和 2.3.3 Data Property Expression Axioms .