1

Тема: OWA - постулат открытого мира в базах знаний

Можно ли утверждать, что для база знаний (конкретными реализациями, которых являются онтологические спецификации)  характерен в большей степени OWA, а CWA - для баз знаний?

Прочитал статью TowardsIntegrityConstraintsinOWL EvrenSirin JiaoTao (по ссылке с сайта) - поэтому и возник такой вопрос - т.е. изначально как было? Т.к. судя по статье, в этом вопросе наблюдается интеграция между БЗ и БД.

И еще такое измышление: есть OWL онтология, если есть задача что-то найти в ней - делаем SPAQL запрос, указывая некие критерии поиска(отбора) нужных экземпляров. Делая такой запрос, получается, мы предполагаем что БЗ полная(как гласит википедия - the knowledge base is known to be incomplete but a "best" definite answer must be derived from incomplete information "Известно, что БЗ неполная, но лучший определенный ответ должен быть получен из неполной информации.") .
Тогда возникает вопрос - есть ли принципиальная разница в данном случае (опроса онтологии посредством SRARQL запросов) между БЗ - онтологией и БД?

Отредактировано Crider (2009-12-13 18:05:47)

2

Re: OWA - постулат открытого мира в базах знаний

Здравствуйте!

Очень хороший вопрос.
Изначально было и есть до сих пор так: Semantic Web приложения ориентированы на то, что любой пользователь может добавить
любые утверждения к любой онтологии, доступной в Web, но "монотонно" (кавычки здесь потому, что OWA имеет всё-таки неформальное определение, в отличие от определения монотонности формальных теорий), т.е. добавление новых утверждений должно "всего лишь" не нарушать непротиворечивость изменяемой онтологии. Чтобы это было возможно, Semantic Web приложения работают в соответствии с постулатом OWA (предположение об открытости мира) - т.е., вообще говоря, никто не гарантирует, что в данной онтологии хранится исчерпывающая спецификация некоторой предметной области.

Однако, бывают конкретные предметные области, формализованные в онтологии, и такие, что разработчики говорят "мы знаем, что ничего больше добавляться в концептуализацию не будет".
Тогда эту конкретную онтологию можно "закрыть"  - создав для неё ограничения целостности (integrity constraints) - и считается, что эта конкретная онтология подчиняется постулату CWA (предположение о закрытом мире) - тому, что принят в базах данных.

Свежие слайды от Clark&Parsia с SemTech 2009 [1] показывают пример одновременного использования и CWA, и OWA в онтологиях одной организации.

Способы описания ограничении целостности  - разные, обзор приводится в статье Towards IntegrityConstraints in OWL[2], на которую Вы сослались. Среди прочих способов оказывается, что ограничения целостности могут быть представлены как Datalog-программы. А SPARQL (в текущей версии) имеет ту же выразительную силу, что и нерекурсивные Datalog-программы с negation-as-failure.

Вот и получается, что из-за этой выразительной силы можно использовать SPARQL-запросы определённого вида (например, тут очень подробно [3]), и по ответам на такие запросы судят о нарушении ограничений целостности.

В [2] предлагается трактовать какие-то из OWL аксиом онтологии, грубо говоря, записанные отдельно, как ограничения целостности, и, напуская oicv [4] на них, проверять эти ограничения (а уж SPARQL там внутри).

Хотя, можно и самому эквивалентные SPARQL -запросы записывать и запускать, чтобы проверить ограничения.

[1] http://pellet.owldl.com/downloads/pellet-tutorial.pdf
[2] http://clarkparsia.com/files/pdf/ic-owled09.pdf
[3] http://cgi.di.uoa.gr/~pms509/lectures/S … re%202.pdf
[4] http://clarkparsia.com/pellet/oicv-0.1.2.zip

Thumbs up Thumbs down

3

Re: OWA - постулат открытого мира в базах знаний

Crider пишет:

Можно ли утверждать, что для база знаний (конкретными реализациями, которых являются онтологические спецификации)  характерен в большей степени OWA, а CWA - для баз знаний?

Можно утверждать, что OWA характерна для семантики классических логик, в частности, логики первого порядка и ее фрагментов (в том числе OWL), а CWA - для баз данных.

Crider пишет:

Прочитал статью TowardsIntegrityConstraintsinOWL EvrenSirin JiaoTao (по ссылке с сайта) - поэтому и возник такой вопрос - т.е. изначально как было? Т.к. судя по статье, в этом вопросе наблюдается интеграция между БЗ и БД.

В статье описывается своего рода хак, позволяющий использовать OWL в качестве языка описания ограничений целостности. Можно смело утверждать, что подобное использование OWL изначально не считалось приоритетным.

Crider пишет:

И еще такое измышление: есть OWL онтология, если есть задача что-то найти в ней - делаем SPAQL запрос, указывая некие критерии поиска(отбора) нужных экземпляров. Делая такой запрос, получается, мы предполагаем что БЗ полная(как гласит википедия - the knowledge base is known to be incomplete but a "best" definite answer must be derived from incomplete information "Известно, что БЗ неполная, но лучший определенный ответ должен быть получен из неполной информации.") .

Тогда возникает вопрос - есть ли принципиальная разница в данном случае (опроса онтологии посредством SRARQL запросов) между БЗ - онтологией и БД?

В оригинальном SPARQL - нет, поскольку фактически опрашивается RDF-граф (т.е. набор триплетов). Сохранив этот набор триплетов в БД и используя SQL, можно получать те же результаты.
Если речь идет о следующем SPARQL (или SPARQL-DL), то он поддерживает режимы лог. вывода (entailment regimes) и опрос онтологии c его помощью принципиально отличается от опроса БД. Но используя возможности вроде negation-as-failure можно эмулировать CWA и, как показано в статье, тем самым проверять ограничения целостности.

4

Re: OWA - постулат открытого мира в базах знаний

Если честно --- не понимаю старательной "демаркации границы" между "вроде бы OWA" онтологиями и "вроде бы CWA" базами знаний на основе баз данных. На мой вкус, пока предположение открытости или закрытости мира не хранится на системном уровне --- разницы нет, вот чего данное приложение предположит, то и будет.

Более того, даже "классические" реляционные СУБД запросто поддерживают идеи OWA на уровне встроенных примитивов SQL. Как самый очевидный пример --- BEST EFFORT UNION на распределённой СУБД, результат которого полагается неполным хотя бы в силу того, что некоторые удалённые серверы, отвечающие за некоторые слагаемые такого объединения, могут быть недоступными в момент выполнения.
Встроенная поддержка синонимичных ключей (т.е. таких, между которыми есть связи owl:sameAs smile тоже делает мир "открытым" --- база хранит всё про ключ A, но в базе запросто может появиться ключ B, синоним A, с дополнительными свойствами, и запрос всех свойств A вернёт объединение свойств A и свойств B.

5

Re: OWA - постулат открытого мира в базах знаний

iv_an_ru пишет:

Если честно --- не понимаю старательной "демаркации границы" между "вроде бы OWA" онтологиями и "вроде бы CWA" базами знаний на основе баз данных. На мой вкус, пока предположение открытости или закрытости мира не хранится на системном уровне --- разницы нет, вот чего данное приложение предположит, то и будет.

Нет никаких "вроде бы". Граница четко определяется разницей между семантикой DL и семантикой реляционной алгебры. Ее "демаркация" необходима для того, чтобы понимать, почему то, что в БД является несогласованностью, в онтологии приводит к логическому выводу. К сожалению, как показывает опыт, OWA и отсутствие UNA сбивают с толку огромное количество людей, имеющий опыт работы с БД.

iv_an_ru пишет:

Более того, даже "классические" реляционные СУБД запросто поддерживают идеи OWA на уровне встроенных примитивов SQL. Как самый очевидный пример --- BEST EFFORT UNION на распределённой СУБД, результат которого полагается неполным хотя бы в силу того, что некоторые удалённые серверы, отвечающие за некоторые слагаемые такого объединения, могут быть недоступными в момент выполнения.

Подобные нестандартные расширения имеют весьма слабое отношение к OWA. OWA проявляется отнюдь не в том, как приложение-клиент интерпретирует результаты запросов. Если бы это отдавалось на усмотрению клиенту, то вряд ли бы вообще кто-то стал бы отдельный термин придумывать.
При это я не спорю, что можно добиться эффекта OWA в запросах к БД. Проблема только в том, что, скорее всего, эта БД будет мало кому полезна.

6

Re: OWA - постулат открытого мира в базах знаний

PavelK пишет:

Если речь идет о следующем SPARQL (или SPARQL-DL), то он поддерживает режимы лог. вывода (entailment regimes) и опрос онтологии c его помощью принципиально отличается от опроса БД

Заинтересовался этой модификацией SPARQL-DL.
Прочитал SPARQL-DL:SPARQLQueryforOWL-DL EvrenSirin, BijanParsia http://pellet.owldl.com/papers/sirin07sparqldl.pdf.
Возник маленький вопрос - что такое RBox?

7

Re: OWA - постулат открытого мира в базах знаний

Crider пишет:


Возник маленький вопрос - что такое RBox?

RBox - аксиомы для ролей: R subpropertyof S, и т.д.

Thumbs up Thumbs down