Protege中推理引擎的测试使用
Protege中推理引擎的测试使用
Hermit简介
（以下来自百度翻译）
HermiT是使用Web本体语言（OWL）编写本体的推理机。给定一个OWL文件，HermiT可以确定本体是否一致，识别类之间的包容关系，等等。
HermiT是第一个公开的OWL推理机，它基于一个新的“hypertableau”演算，提供了比任何已知算法更有效的推理。以前需要几分钟或几小时来分类的本体通常可以在几秒钟内被HermiT分类，而HermiT是第一个能够对许多本体进行分类的推理者，这些本体以前被证明过于复杂，任何可用的系统都无法处理。
HermiT使用直接语义，并通过了所有owl2对直接语义推理器的一致性测试。
HermiT是由牛津大学计算机科学数据与知识研究组开发的一款基于OWL的本体推理机。官网位于http://www.hermit-reasoner.com/。你可以通过Protege使用HermiT，这是最简单的方式；也可以使用HermiT提供的Java API来开发你自己的程序。这里主要展示如何在Protege中简单地使用HermiT进行推理。
安装HermiT
在最新版本的Protege中，HermiT是随Protege安装的，不需要手动安装。
创建一个本体
在测试集中，我建立了一个简单的亲属关系本体来进行测试。这个本体描述了几个人之间的亲属关系，以及年龄属性。我希望HermiT能基于规则（Rule）做到：
- 推断并填补关系（Object properties），例如B是A的弟弟，A是C的母亲，则B是C的舅舅；
- 推断并赋予属性（Data properties），例如B的年龄是43（40-55），则B的年龄段是中年；
这个本体的视图如下：
SWRL
SWRL（Semantic Web Rule Language）是由以语义的方式呈现规则的一种语言，SWRL的规则部分概念是由RuleML所演变而来，再结合OWL本体论形成。SWRL已经是W3C规范中的一员。SWRL相关的内容在中文网上比较难找到，最完善的学习资料是w3c自己在2004年发布的SWRL语言指导。一段SWRL语言通过简单的“IF-THEN”语句来定义一串规则，其中IF和THEN都是通过Atom组成的，Atom描述了最为简单的一种假设，例如“XX是XX”、“XX的YY是ZZ”等。SWRL提供了七种Atom，分别是：
- 描述，对应class；description \'(\’ i-object \’)\’
- 数据，dataRange \'(\’ d-object \’)\’
- 实体关系，对应Object properties；individualvaluedPropertyID \'(\’ i-object i-object \’)\’
- 数据属性，对应Data properties；datavaluedPropertyID \'(\’ i-object d-object \’)\’
- 相同，sameAs \'(\’ i-object i-object \’)\’
- 相异，differentFrom \'(\’ i-object i-object \’)\’
- 其他内建功能，builtIn \'(\’ builtinID { d-object } \’)\’
内建功能提供了一些针对数字、字符串、日期的基础操作，在SWRL文档的8.1节有详细描述，这里不再赘述。（注意！HermiT不支持builtIn SWRL，所以虽然前面说了用HermiT，其实使用的是Drools一般推理引擎，前面懒得再修改了）
SWRL的格式遵从rule ::= \'Implies(\' [ URIreference ] { annotation } antecedent consequent \')\'的格式，其中atom之间通过‘&’连接，antecedent和consequent之间用‘->’连接。一个例子如下：hasParent(?x1,?x2) ∧ hasBrother(?x2,?x3) ⇒ hasUncle(?x1,?x3)
他描述了x1有x2作为家长，并且x2有x3作为兄弟，则x1有x3作为uncle（国外的uncle可以代表伯叔舅丈）。
SWRL在Protege中的使用
Protege内建了SWRLtab页面，在window-tab-swrltab中打开即可。
选择new新建一个规则（年龄在40-55之间的年龄段为中年）：
依次点击OWL+SRWL->Doorls，Run Doorls，Drools->OWL。分别执行了解析SRWL语言、推断和将知识保存到原来的知识图谱中。在知识图谱中，可以看到成功推断出王德法的年龄段是中年，作为男人也是人，龙傲天是小明的舅舅（同时也是亲属）等等。
在下一篇随笔里，我会尝试直接调用Java API做到这一点。