Материал: Sb96724

отображения онтологий может использовать плагин OntoGraf. Для его активации (если он еще не активирован) в главном меню Protégé необходимо выбрать пункт Window/Tabs и в появившемся подменю поставить галочку напротив пункта OntoGraf (рис. 2.1).

Рис 2.1. Активизация вкладки OntoGraf

После этого в основном окне Protégé должна появиться вкладка с названием OntoGraf. При выборе этой вкладки в левой части окна отображается панель с иерархией классов, в правой – область диаграмм графического отображения онтологии, в верхней части расположена панель инструментов.

Для добавления класса на диаграмму необходимо щелкнуть на нем в панели классов. OntoGraf позволяет выбирать различные способы отображения онтологии с помощью соответствующих кнопок на панели инструментов. Кроме того, поддерживается фильтрация по отображаемым типам элементов – классам, свойствам и экземплярам.

21

Рис. 2.2. Диаграмма классов

На рис. 2.2 показан пример отображения диаграммы классов для учебной онтологии, рассмотренной в Лабораторной работе № 1.

2.2.Методика выполнения работы

1.Спроектировать онтологию, описывающую предметную область, в соответствии с вариантом задания, согласованным с преподавателем. Варианты предметных областей могут быть выбраны из приведенного ниже списка или предложены студентом самостоятельно. Реализовать спроектированную онтологию с использованием редактора Protégé.

функциональные и обратно функциональные, а также должны быть заданы ограничения кардинальности.

2. Активировать (если он еще не активирован) в главном меню Protégé плагин OntoGraf. С помощью вкладки OntoGraf отобразить графически онтологию или ее часть, выбранную для иллюстрации возможностей

OntoGraf.

22

Варианты предметных областей:

1.Продукты питания (виды продуктов, блюда, меню и др.).

2.Транспорт (воздушный, наземный, личный, общественный, грузовой, пассажирский, типы и марки автомобилей и др.).

3.Компьютеры и комплектующие (настольные, мобильные, персональные, сервера, комплектующие: материнские платы, память, процессор и др.).

4.Средства связи (стационарная, мобильная, спутниковая, типы оборудования и др.).

2.3.Содержание отчета

1.Цель выполнения работы.

2.Графическое изображение разработанной онтологии из выбранной предметной области.

3.Скриншоты экранных форм с вкладками созданных классов, свойств и индивидуумов.

4.Скриншот онтологии во вкладке OntoGraf.

5. Представление созданной онтологии в машинном формате.

6. Выводы о результатах работы.

2.4. Вопросы для самоконтроля

1. Перечислите и охарактеризуйте основные шаги при проектировании онтологий.

2. В чем отличие примитивных и объектных свойств?

3.Приведите примеры обратных, функциональных и обратно функциональных свойств.

4.Приведите примеры транзитивных, симметричных и асимметричных свойств.

5.Приведите примеры рефлексивных и иррефлексивных свойств.

6. Как активизировать вкладку для визуализации онтологий OntoGraf?

7. Какие варианты отображения онтологии позволяет выбирать

OntoGraf?

8. Как выбрать требуемый вариант отображения онтологии в OntoGraf?

23

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3 Разработка приложений семантического Web с использованием библиотеки Jena

Цель работы: сформировать базовые навыки программного доступа к информационным ресурсам семантического Web и их обработки с использованием фреймворка Jena.

3.1. Общие сведения

Jena – свободно распространяемый Java-фреймворк с открытым исходным кодом для построения приложений семантического Web и связанных данных (Linked Data). Разработка Jena как библиотеки Javaклассов была начата фирмой Hewlett Packard. В настоящее время развитие фреймворка Jena поддерживается фондом Apache Software Foundation [9].

На момент сдачи в печать настоящего пособия (июнь 2018 г.) актуальной версией является apache-jena-3.5.0, доступная для скачивания по адресу: https://jena.apache.org/download/index.cgi. Начиная с версии 3.0.0 Jena

требует для работы Java 8.

Создание моделей. Внутреннее представление семантического ресурса (в частности, онтологии) в Jena называется моделью. Модели соответствует базовый интерфейс Model, предоставляющий доступ к RDF-тройкам. Интерфейс OntModel расширяет Model, добавляя поддержку классов, свойств и экземпляров. Именно этот интерфейс используется для работы с онтологиями.

Простейший способ создания модели:

OntModel model = ModelFactory.createOntologyModel();

При этом создается модель с параметрами по умолчанию. В число параметров входят: язык (RDFS, OWL Lite, OWL DL, OWL Full), способ хранения модели (в оперативной памяти или в базе данных), способ логического вывода. Но на параметры по умолчанию лучше не полагаться, так как они могут отличаться в разных версиях Jena. Рекомендуется пользоваться следующим способом создания модели:

OntModel model = ModelFactory.createOntologyModel(OntModelSpec.OWL_DL_MEM);

Класс OntModelSpec служит для задания параметров модели. В нем существует ряд предопределенных констант, например:

24

•OntModelSpec.OWL_DL_MEM – язык OWL DL, хранение модели в памяти, отсутствие логического вывода (именно этот вариант рекомендуется

врамках данной работы);

•OntModelSpec.OWL_LITE_MEM – язык OWL Lite, хранение модели

впамяти, отсутствие логического вывода;

•OntModelSpec.OWL_DL_MEM_TRANS_INF – язык OWL DL,

хранение модели в памяти, логический вывод для транзитивных отношений.

Чтение и сохранение моделей. Jena поддерживает загрузку моделей как из файлов на локальной машине, так и из ресурсов на удаленных серверах. Для загрузки используется универсальный метод интерфейса Model:

read(String url).

При загрузке онтологий Jena обрабатывает данные об импортируемых онтологиях и позволяет автоматически загружать эти онтологии. Для задания параметров импорта используется вспомогательный класс

OntDocumentManager:

OntDocumentManager manager =

model.getDocumentManager();

Основные методы этого класса, относящиеся к процессу импорта онтологий:

•setProcessImports(boolean processImports) – включает или выключает автоматический импорт онтологий;

•addIgnoreImport(String uri) – позволяет выборочно задавать адреса (URI) тех онтологий, которые не нужно импортировать;

•addAltEntry(String docURI, String locationURL) –

позволяет задать локальный адрес, по которому хранится копия онтологии, расположенной на удаленном сервере. Это делается для повышения скорости

инадежности загрузки онтологий (так как скорость скачивания удаленной онтологии может быть небольшой, а в худшем случае такая онтология может быть временно недоступной).

Для сохранения модели используется следующий метод интерфейса

OntModel:

write(java.io.OutputStream out).

25