protege4.2使用说明

Protege4.2使用说明

2013,01,28

安装JDK1.6：下载资源进行安装，环境变量配置：变量名Java_home，变量值G:\Study\JDK1.6 安装protege_4.2_alpha：安装时软件会自动检测java虚拟机环境，将jdk安装路径G:\Study\JDK1.6下jre文件复制到G:\Study，即与JDK1.6文件夹同一级。开始安装，选择安装路径，生成文件物理位置，continue即可。

安装graphviz-2.26插件：下载资源进行安装，安装后生成bin，etc，include，lib，share五个文件夹，打开bin文件夹，找到dot.exe,打开protege4.2，点击菜单栏Reasoner—>Configure,点击OWL Viz项，在Dot Application Path中输入G:\Study\graphviz2.26\bin\dot，G:\Study\graphviz2.26是安装目录。

OWL本体由Individual个体，Properties（Object Properties对象属性和Data Properties数据属性）属性或关联，Class类组成，三者分别和实例Instances，扩展连接点Slot，类Class相通信。

在protégé中最重要的就是Classes（类），Object Properties（对象属性或关联），Data Properties （数据属性），Individuals（个体）这四个栏目。OWL Viz类关系层次图，DL Query类查询或简单推理，OntoGraf本体关系图，这三个栏目辅助进行构建本体。

一Classes类

它是个体的集合，如class fruit，它可以是个体apple，banana，orange等组成的集合。SubclassOf，Equivalent，Disjoint是类的三大axiom公理，可以理解为类与类之间的关系：类与类之间存在父子关系，即superclass父类，subclass子类；Equivalent class相同类，主要用于推理；Disjoint classes互不相交关系，即一个个体不能同时属于两个类。在protege4.2左边部分可以分别Add subclass创建子类，Add sibling class创建兄弟类，Delete selected classes删除选中类三个操作，右上部分的Annotations（注释）对类进行注释，在简单本体构建中用处不大。右下方的Description（表达式，表现）非常重要。

1.Equivalent classes相等类，用来定义与当前类相等等同的类，或not class不相等的类，主要用来推理，如，A,B是class m的个体，class n是class m的Equivalent classes，则推理机可以退出A,B也是class n的个体。

2.Superclasses 超类或父类，定义当前类的父类，限制类，打开项目，选择Object restriction creator（创建对象限制），选择Restriction property（对象属性），Restriction filler（类），Restriction type，Some存在量词，Only全称量词，Min基数量词最小值，Max基数量词最大值,Exactly 基数量词准确值，这些是约束属性的条件，用来限制对象属性的。如下图：

class Giraffe长颈鹿类eat（对象属性，谓词）only（全称量词，约束限制eat）leaf（叶子类），理解为一句话：长颈鹿只吃叶子。建立本体中，通过类似的语句，如他是我的朋友（类‘他’，类‘我的朋友’，对象属性‘是’名词型），大鱼吃小鱼（类‘大鱼’，类‘小鱼’，动词‘吃’动宾型），中国直辖市是北京市，天津市，上海市，重庆市（集合型）等构建对象属性和类，它可以将生活中的语句进行抽象，转化为计算机可以理解的语言，然后推理机就可以进行推理。

3.Inherited anonymous classes继承匿名类，继承父类，匿名类定义在父类中，被子类继承，是子类的必要条件，上例中，食草动物Herbivore在Superclasses定义了eat only Plant，被子类Giraffe继承，是子类Giraffe存在逻辑的必要条件。

4.Members成员，类中的个体，打开Add individual，可以添加个体，添加后从Classes转换到Individual，可以得到相应类的个体，如下图增加Giraffe的一个Members ，wangwang，在类的Individual中可以找到

5.Keys关键字，描述类的行为或属性。

6.Disjoint classes互不相交类，即不存在一个个体同时属于两个Disjoint class，如下图，食草动物Herbivore与食肉动物carnivore不相交，定义类Herbivore的Disjoint classes为carnivore，则在类carnivore中的Disjoint classes显示为Herbivore，两个类互为Disjoint classes。

7.Disjoint union of互不相交类的集合，即一个类的所有子类都不相交，如，类‘中国直辖市’，子类‘北京市’，‘天津市’，‘上海市’，‘重庆市’，四个子类均不相交，构成类‘中国直辖市’。

二Object Properties对象属性

它用来连接两个个体，如上例中class Giraffe长颈鹿类eat（对象属性，谓词）only（全称量词，约束限制eat）leaf（叶子类）其中eat谓词就是已经定义的对象属性，连接两个类Giraffe和leaf。在protege4.2中打开Object Properties，左边部分可以分别Add sub property 创建子属性，Add sibling property创建兄弟属性，Delete selected properties删除选中属性三个操作，右上部分的Annotations（注释）对属性进行注释，Usage查看当前对象属性的使用情况，如下图

发现四个使用记录。右下方的Characteristic（特征），Description（表达式，表现）非常重要。Characteristic（特征），定义对象属性的性质，也可以称为函数属性，传递属性等。

1 Functional函数性，当前对象属性标注了这个性质，说明该对象属性只能连接一个个体。如：我的最好的朋友是小张，两个类‘我’，‘小张’，对象属性‘最好的朋友是’

我的最好的朋友是小王，两个类‘我’，‘小王’，对象属性‘最好的朋友是’，同时声明这两个语句，如果定义对象属性‘最好的朋友是’为Functional函数性，那么可以推理出是小张和小王是同一个人。

2 Inverse functional逆函数性，是Functional函数性的反性质，对于一个给定的个体，只有最多一个个体能通过该属性连接那个个体。如：小张的最好的朋友是我，小王的最好的朋友是我，定义对象属性‘最好的朋友是’为Inverse functional逆函数性，那么可以推理出是小张和小王是同一个人。

3 Transitive传递性，具有传递性，如：A大于B,B大于C,如果定义对象属性‘大于’为Transitive 传递性，那么可以推理出A大于C.

4 Symmetric对称性，两个个体关系对称，如：A的同学是B，B的同学是A，对象属性‘同学’就具有Symmetric对称性。具有对称性，不能具有函数性和逆函数性，如：A的儿子是B，不能说成B的儿子是A。

5 Asymmetric不对称性，Symmetric对称性的反。

6 Reflexive自反性，自身与自身相关联。

7 Irreflexive不自反性，Reflexive自反性的反。

Description（表达式，表现）

1 Domain定义域，或类型。如下图，eat的定义域为Animal，即Animai eat something。

2 Range值域，如下图，mainEat的值域为Animal，即SomethingmainEat Animal

属性连接的是定义域的个体到值域的个体，对象属性的定义域和值域主要用来推理。

3 Equivalent object properties相等对象属性，定义与当前对象属性相等的对象属性。

4 Super properties超属性，父属性，如上例中，mainEat的Super properties就是eat。

5Inverse properties逆属性，上例中eat与eated互逆，对象属性的定义域与值域相反，如图

6 Didjoint properties互不相交属性，两个属性没有交集。

7 Property chains属性链。

三Data Properties数据属性

它用来连接个体和XML Schema数据类型值或rdf literal,该属性不能为传递的，对称的，反函数的，可以为函数的。如张三的电话号码是123456，数据属性‘电话号码’连接个体‘张三’和数据‘123456’.在protege4.2中打开Data Properties，左边部分可以分别Add sub property创建子属性，Add sibling property创建兄弟属性，Delete selected properties删除选中属性三个操作，右上部分的Annotations（注释）对属性进行注释，说明数据属性的内容，如下图，数据属性address的Annotations comment为‘地址’

右下方的Characteristic（特征），Description（表达式，表现）非常重要。

Characteristic（特征）与Object Properties相比只有Functional函数性一项，这是由于它连接的是个体和XML Schema数据类型值或rdf literal。

Description（表达式，表现）

1 Domain定义域

2Range值域，从上图中可以看到address的Domain为zoo，值域为string，即zoo动物园的个体具有地址数据属性，其值的类型是string数据类型。

3 Equivalent properties相等数据属性，定义与当前数据属性相等的数据属性。

4 Super properties超属性，父属性。

5 Disjoint properties互不相交属性，两个属性没有交集。

四Individuals个体

它可以理解为类的实例化，或者类的成员。在protege4.2中打开Individual，左边部分是类的层次关系图，可以分别Add subclass创建子类，Add sibling class创建兄弟类，Delete selected classes删除选中类三个操作，中间部分Members list成员列表，可以分别Add individual创建个体，Delete individual删除个体，右上部分的Annotations（注释）对个体进行注释，Usage 查看当前个体的使用情况，如下图，类zoo有三个个体，分别为beijing，shanghai，tianjing，

shanghai个体有6条使用记录。右下方的Description（表达式，表现），Property assertions （属性声明）非常重要。

Description（表达式，表现）

1 Types，类，上图中个体shanghai的Types就是这个个体属于的类zoo。

2 Same individuals相同个体

3 Different individuals不相同个体

Property assertions（属性声明）需要手工进行操作。

1 Object property assertions对象属性声明，使用对象属性连接另一个个体。

2 Data property assertions数据属性声明，使用数据对象连接一个数据值。上例中，个体shanghai的数据属性tel的值为‘02045412’，数据属性address的值为‘shanghaishi’。添加个体的数据属性手工进行添加。

3 Negative object property asseritions否定对象属性声明。

4 Negative data propertyasseritions否定数据属性声明。

五OWL Viz类关系层次图，使用前需确认本机已经安装graphviz

在protege4.2中打开OWL Viz，选中class Thing，鼠标移到右边区域，右键Show class，选择Radius（半径，范围），即父类子类的层次，OK即可，如下图

Asserted model声明模型，即使定义的模型，Inferred model推理后的模型，即定义的模型经过推理机进行推理后的模型，进行复杂推理时需要安装相关插件才能实现。

六DL Query类查询或简单推理

在protege4.2中打开DL Query，右上方Query查询，输入查询内容，然后点击菜单栏的Reasoner推理-->Start reasoner，选中推理机FaCT++或HermiT1.3.5，然后Execute执行，在下方的Query results输出查询结果。

如下图，输入Tree，

输入not Tree

右下方的选项对输出结果进行控制。选中Super classes显示父类，Ancestor classes显示祖先类，Equivalent classes显示相同类，Subclasses显示子类，Descendant classes后代类，Individuals 显示类的个体。

七OntoGraf本体关系图

在protege4.2中打开OntoGraf，依次点击左边部分所有的父类子类，在右边部分显示出所有类的关系，如下图

在Search搜索栏中输入内容，进行搜索，显示与搜索内容相关的关系图，可以搜索类，个体，如下图，Search leaf

Search Beijing，类zoo动物园有三个个体beijing，shanghia，tianjin，类giaffe长颈鹿有三个个体，分别属于beijing，shanghai，tianjin，类lion有三个个体，分别属于beijing，shanghai，tianjin，查询beijing，如下图

OntoGraf类似于UML的构图，可以用来进行本体的检测，修改，查询。

说明：以上是根据最近学习的内容，在自己理解的基础上进行编写的，有什么不明白的地方再讨论。protégé的不同版本界面不同，但其中的项目是相同的。就先写到这里，OK,All is well！