语义建模与数据

第 12 章 表述困境

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设计是将形式和内容结合在一起的方法。设计和艺术一样，有多种定义，没有单一的定义。设计可以是艺术。设计可以是美学。设计如此简单，所以才如此复杂。

保罗-兰德

在开发语义数据模型时，经常会遇到这样的情况，即某一特定信息可以用不止一种合法的方式来表示 ，甚至在同一种表示语言中也是如此（例如，决定一个实体应该表示为类还是个体）。每种方式都有不同的优缺点，作为语义模型的创建者和用户，您都需要了解这些优缺点。作为创建者，您需要选择并实现最适合您的情况的方式；作为用户，这将有助于您在语义上等同的模型中进行选择，而这些模型并不具备完全相同的功能。

本章将介绍一些常见的表示难题，尤其是何时以及如何通过模糊化来表示模糊元素。

班级还是个人？

在第 2 章中我们看到，在某些情况下，你使用的建模语言迫使你决定一个实体是应该 建模为类还是个体（即没有实例的实体）。 我们还看到，必须进行这种选择的一个问题是，有几个实体既可以被合法地建模为类，也 可以被合法地建模为个体（例如，Eagle 和Data Scientist ）。

第二个问题是，在大多数情况下，建模框架并不能像对待个体那样为类提供建模和表达的自由度。例如，在 OWL-DL 中，你不能把一个类定义为另一个类的实例，也不能定义类与其他实体之间的直接关系，而只能定义一些预定义的关系。因此，如果你想同时说John 是Data Scientist 的实例，而Data Scientist 是Occupation 的实例，你就不能这样说。

因此，我们面临的困境可以表述如下："鉴于建模框架要求明确区分类和个体，而一个实体可以被合法地建模为两者，那么我们应该如何为该实体建模呢？

要解决这个难题，你需要考虑以下问题：

实体有（或可以有）哪些实例？

正如我们在第 2 章中所讨论的，在确定一个实体是否可以成为一个类时，唯一重要的标准就是是否有其他实体可以成为它的实例。 那么，你真的能为你的实体找到（令人信服的而不是人为的）实例吗？

您是否愿意在模型中描述这些实例，并为它们定义关系和属性？

即使你的实体有潜在的实例，也并不意味着它们对你的模型就一定重要。例如，假设您的模型是关于视频游戏的，而您想把游戏《刺客信条奥德赛》（Assassin's Creed Odyssey）纳入其中[207]。这个实体的一个可能实例可能是我上个月买的这个游戏的特定副本，其属性如serial number,price, 或production date 。你是真的想在你的模型中包含关于我的副本的这些信息，还是只想泛泛地谈论这个游戏，也许定义关于它的制作人、作者和游戏机的关系和属性？

如果将实体建模为类，是否就无法轻松表达有关实体的事实？

例如，假设您想在 OWL-DL 中说明Data Scientist 这一职业的基本技能是Data Mining ，其平均工资是 15 万美元。第一种方法是通过直接关系hasEssentialSkill 将这两个实体联系起来，就像 ESCO 所做的那样，但这样就会把Data Scientist 作为一个单独的实体而不是一个类来处理。如果要将其视为一个类，您或许可以定义一个公理，规定Data Scientist 的所有实例都需要通过hasEssentialSkill 关系与实体Data Mining 建立联系，但这样做会产生一些后果：在封闭世界的环境中，您的推理者不会接受不具备这种技能的数据科学家，而在开放世界的环境中，推理者总是会推断他们具备这种技能。同样，要定义一个适用于类 ...