Raciocinadores 1

estado: pode ser atualizado.

Introdução

Um raciocinador (reasoner@en), é um programa capaz de inferir consequências lógicas a partir de fatos ou axiomas. Fatos e axiomas são definidos em ontologias. No momento, eis uma referência da Wikipedia. Devem existir referências mais formais.

Por uma questão de desambiguação, é possível qualificar e usar raciocinador semântico para referir-se a esse tipo de programa.

Na documentação de Jena sobre raciocinadores, informa-se que lá, os termos inference engine e reasoner são considerados equivalentes (por eles, no momento em que a documentação foi escrita/revisada).

A página específica que cito como documentação traz exemplos, o que me induz a vontade de executá-los, mas os exemplos não trazem o código completo nem instruções para compilação e execução.

Parece-me que o objetivo da página é manter exemplos e códigos curtos, passar por todos os raciocinadores disponíveis, apresentar algumas configurações. Isto, na minha opinião, é feito bem, mas não apresenta o poder e a utilidade desses raciocinadores (o que pode requerer casos mais complexos). Neste momento estou trabalhando em portar ontologias de XML-Schema para RDF:XML. Validar o RDF:XML gerado é útil para mim e é um exemplo apresentado na documentação. Desta forma, seguir a documentação até o validador e aplicar o validador em um exemplo em que estou trabalhando (vide ontmalizer) é (R)elevante (para mim).

É relevante, também, completar as lacunas deixadas na documentação e documentar todo o processo nesta página. Servirá para eu lembrar o que fiz e para outras pessoas poderem fazer igual.

Os indicadores de sucesso (M) são:

Apresentar os códigos-fonte, comandos de compilação e execução e resultados de execução dos exemplos necessários até o exemplo do validador;
Apresentar o resultado da execução do validador sobre uma ontologia convertida;
Depositar o relatório (esta página), contendo esses resultados, no repositório.

O código-fonte, compilação e execução do primeiro exemplo estão feitos, com base em: JenaReasoner.ppt, slide 14, adaptado para apontar para as bibliotecas (import) da minha instalação de Jena, o que me leva a acreditar que é factível (A).

Pretendo fazer tudo até segunda-feira que vem (hoje é quarta, 2021-01-20) (T).

Objetivo

Seguir a documentação até o validador e aplicar o validador em um exemplo em que estou trabalhando, apresentar os resultados nesta página. (S)

Resultados

Minimo

O código-fonte inicial é:

// Fonte: https://info.sice.indiana.edu/~dingying/Teaching/Z636/Slides/JenaReasoner.ppt slide 14.

import com.hp.hpl.jena.rdf.model.*;
import com.hp.hpl.jena.vocabulary.*;
import com.hp.hpl.jena.reasoner.*;

public class reasonerTutorial01 {

	private static String NS = "urn:x-hp-jena:eg/";
	
	public static void main(String args[]) {

	// Build a trivial example data set
	Model rdfsExample = ModelFactory.createDefaultModel();
	Property p = rdfsExample.createProperty(NS, "p");
	Property q = rdfsExample.createProperty(NS, "q");
	rdfsExample.add(p, RDFS.subPropertyOf, q);
	rdfsExample.createResource(NS+"a").addProperty(p, "foo");

	InfModel inf = ModelFactory.createRDFSModel(rdfsExample); 

	Resource a = inf.getResource(NS+"a");
	System.out.println("Statement: " + a.getProperty(q));
	}
}

Estratégia: Por inspeção vi que os caminhos para as classes importadas são diferentes dos que uso. Por comparação com o primeiro exemplo da execução dos tutoriais de Jena, ajustei os caminhos. Após corrigir uns erros de sintaxe, compilou e executou sem erros, apresentando mensagem igual à do tutorial sobre raciocinadores no site de Jena.

fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ZZfiles/sobreJena/reasoner/minimo$ javac -cp './:/home/fabio/apache-jena-3.17.0/lib/*' ReasonerTutorial01.java 
fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ZZfiles/sobreJena/reasoner/minimo$ java -cp './:/home/fabio/apache-jena-3.17.0/lib/*' ReasonerTutorial01
Statement: [urn:x-hp-jena:eg/a, urn:x-hp-jena:eg/q, "foo"]
fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ZZfiles/sobreJena/reasoner/minimo$

Código-fonte: ReasonerTutorial01.java

Comando para compilação: javac -cp './:/home/fabio/apache-jena-3.17.0/lib/*' ReasonerTutorial01.java

Comando para execução: java -cp './:/home/fabio/apache-jena-3.17.0/lib/*' ReasonerTutorial01

Validador

Estratégia: a partir do código-fonte do resultado mínimo, acima, inseri o código do validador, no quadro do tutorial sobre raciocinadores no site de Jena. Supus que fname significa file name. Pelo nome do método, o arquivo deve conter um modelo, e pelo exemplo, deve ser um XML:RDF. Então copiei vc-db-1.rdf que é o modelo em RDF mais simples que me ocorreu. Ocorreram erros de compilação por não encontrar determinadas classes. Procurando no google, achei os pacotes em que as classes estão e incluí os imports. Incluí como comentários do código-fonte os links que resultaram em acerto.

fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ZZfiles/sobreJena/reasoner/validador1$ javac -cp './:/home/fabio/apache-jena-3.17.0/lib/*' Validador1.java 
Validador1.java:12: error: cannot find symbol
        Model data = RDFDataMgr.loadModel(inputFileName);
                     ^
  symbol:   variable RDFDataMgr
  location: class Validador1
Validador1.java:14: error: cannot find symbol
        ValidityReport validity = infmodel.validate();
        ^
  symbol:   class ValidityReport
  location: class Validador1
Validador1.java:19: error: cannot find symbol
            for (Iterator i = validity.getReports(); i.hasNext(); ) {
                 ^
  symbol:   class Iterator
  location: class Validador1
3 errors
fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ZZfiles/sobreJena/reasoner/validador1$ javac -cp './:/home/fabio/apache-jena-3.17.0/lib/*' Validador1.java 
Validador1.java:16: error: cannot find symbol
        ValidityReport validity = infmodel.validate();
        ^
  symbol:   class ValidityReport
  location: class Validador1
Validador1.java:21: error: cannot find symbol
            for (Iterator i = validity.getReports(); i.hasNext(); ) {
                 ^
  symbol:   class Iterator
  location: class Validador1
2 errors
fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ZZfiles/sobreJena/reasoner/validador1$ javac -cp './:/home/fabio/apache-jena-3.17.0/lib/*' Validador1.java 
Validador1.java:17: error: cannot find symbol
        ValidityReport validity = infmodel.validate();
        ^
  symbol:   class ValidityReport
  location: class Validador1
Validador1.java:22: error: cannot find symbol
            for (Iterator i = validity.getReports(); i.hasNext(); ) {
                 ^
  symbol:   class Iterator
  location: class Validador1
2 errors
fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ZZfiles/sobreJena/reasoner/validador1$ javac -cp './:/home/fabio/apache-jena-3.17.0/lib/*' Validador1.java 
Validador1.java:22: error: cannot find symbol
            for (Iterator i = validity.getReports(); i.hasNext(); ) {
                 ^
  symbol:   class Iterator
  location: class Validador1
1 error
fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ZZfiles/sobreJena/reasoner/validador1$ javac -cp './:/home/fabio/apache-jena-3.17.0/lib/*' Validador1.java 
fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ZZfiles/sobreJena/reasoner/validador1$  

fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ZZfiles/sobreJena/reasoner/validador1$ cp ../../vc-db-1.rdf .
fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ZZfiles/sobreJena/reasoner/validador1$ java -cp './:/home/fabio/apache-jena-3.17.0/lib/*' Validador1
OK
fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ZZfiles/sobreJena/reasoner/validador1$

Código-fonte: Validador1.java

Comando para compilação: javac -cp './:/home/fabio/apache-jena-3.17.0/lib/*' Validador1.java

Comando para execução: java -cp './:/home/fabio/apache-jena-3.17.0/lib/*' Validador1

validador 2

Estratégia: Copiei o validador 1 e acrescentei a leitura do argumento de linha de comando. Copiei duas ontologias em que estou trabalhando.

abio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ZZfiles/sobreJena/reasoner$ cp -r validador1 validador2
fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ZZfiles/sobreJena/reasoner$ cd validador2
fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ZZfiles/sobreJena/reasoner/validador2$ ls
Validador1.class  Validador1.java  vc-db-1.rdf
fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ZZfiles/sobreJena/reasoner/validador2$ rm vc-db-1.rdf 
fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ZZfiles/sobreJena/reasoner/validador2$ cp ~/Documentos/ZZfiles/TesteOntmalizer/indoor*.owl .
fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ZZfiles/sobreJena/reasoner/validador2$ ls
indoorgmlnavi.owl  indoorgml.owl  Validador1.class  Validador1.java
fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ZZfiles/sobreJena/reasoner/validador2$

fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ZZfiles/sobreJena/reasoner/validador2$ javac -cp './:/home/fabio/apache-jena-3.17.0/lib/*' Validador2.java 
fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ZZfiles/sobreJena/reasoner/validador2$ java -cp './:/home/fabio/apache-jena-3.17.0/lib/*' Validador2 indoorgmlnavi.owl
OK
fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ZZfiles/sobreJena/reasoner/validador2$ java -cp './:/home/fabio/apache-jena-3.17.0/lib/*' Validador2 indoorgml.owl
OK
fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ZZfiles/sobreJena/reasoner/validador2$

Código-fonte: Validador2.java

Comando para compilação: javac -cp './:/home/fabio/apache-jena-3.17.0/lib/*' Validador2.java

Comando para execução: java -cp './:/home/fabio/apache-jena-3.17.0/lib/*' Validador2 indoorgml.owl

nota

Em 2021-03-22-122419 descobri e corrigi um erro: O código do validador não carregava o arquivo com nome dado na linha de comando. Corrigi, passei os testes dtttest2.nt e dttest3.nt, como mostrado abaixo. MAS erros que inseri (em outros projetos), não foram detectados. Por exemplo, usar uma propriedade que não existe (por erro de digitação, por exemplo). Vou checar com mais atenção.

query4.nt                         result9.rdf
query5.nt                         resultRDFS12.rdf
query7.nt                         tbox1.rdf
query8.nt                         timing-data.rdf
query9.nt                         timing-tbox.rdf
fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ZZfiles/sobreJena/reasoner/validador2$ java -cp './:/home/fabio/apache-jena-3.17.0/lib/*' Validador2 /home/fabio/Documentos/git/jena/jena-core/testing/reasoners/rdfs/dttest2.nt
Conflicts
 - Error (dtRange): Property http://www.hpl.hp.com/semweb/2003/eg#bar has a typed range Datatype[http://www.w3.org/2001/XMLSchema#integer -> class java.math.BigInteger]that is not compatible with "25.5"^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ZZfiles/sobreJena/reasoner/validador2$ java -cp './:/home/fabio/apache-jena-3.17.0/lib/*' Validador2 /home/fabio/Documentos/git/jena/jena-core/testing/reasoners/rdfs/dttest3.nt
OK
fabio@fabio-13Z940-G-BK71P1:~/Documentos/ZZfiles/sobreJena/reasoner/validador2$

Discussão e Conclusão

Atingi o objetivo na quarta, mesmo dia em que iniciei (na verdade comecei ontem...).

Foi mais simples e mais rápido que o previsto, no entanto, resultou superficial pois não traz a interpretação dos exemplos (embora ela esteja na referência de Jena).

Já é útil como ponto de partida para testar o funcionamento de raciocinadores.

Referências

https://jena.apache.org/documentation/inference/#validation https://jena.apache.org/documentation/ontology/index.html https://stackoverflow.com/questions/7779927/get-owl-restrictions-on-classes-using-jena https://stackoverflow.com/questions/29485572/import-pellet-reasoner-into-jena https://jena.apache.org/documentation/notes/model-factory.html https://www.google.com/search?channel=fs&client=ubuntu&q=w3c+definition+of+reasoner https://www.w3.org/standards/semanticweb/inference https://www.w3.org/OWL/ https://www.google.com/search?client=ubuntu&hs=UqJ&channel=fs&sxsrf=ALeKk00RWj9WRoxtL1ZWbr3Awb9dhtOC6g%3A1611159859770&ei=M1kIYIbNLs_J5OUP39aM6A4&q=jena+reasoner+indiana&oq=jena+reasoner+indiana&gs_lcp=CgZwc3ktYWIQAzIFCCEQoAE6BAgjECc6BggAEAgQHjoECAAQHjoHCCMQsAIQJzoICAAQBxAeEBM6BggjECcQEzoGCAAQBxAeOgUIABDLAToGCAAQFhAeUN6ABVi7sAVg_rcFaABwAHgAgAH7AYgB8Q-SAQYwLjE0LjGYAQCgAQGqAQdnd3Mtd2l6wAEB&sclient=psy-ab&ved=0ahUKEwjGsviY9qruAhXPJLkGHV8rA-0Q4dUDCAw&uact=5 https://www.google.com/search?channel=fs&client=ubuntu&q=info+sice+idiana https://github.com/FNakano/Gestao/blob/main/Raciocinadores1.md https://www.google.com/search?client=ubuntu&hs=b3M&channel=fs&sxsrf=ALeKk02zN_T1mjQlHdiPFp1kjtOj3qGAWg%3A1611172204652&ei=bIkIYNK0J5mz5OUPmPaRiAI&q=jena+api+validityreport&oq=jena+api+validityreport&gs_lcp=CgZwc3ktYWIQAzIHCCEQChCgATIHCCEQChCgATIHCCEQChCgAToECCMQJzoGCAAQFhAeOggIABAWEAoQHjoFCAAQywE6CAghEBYQHRAeOgUIIRCgAToECCEQFVDI1QRYhoIFYJeEBWgAcAB4AYABgwOIAaYdkgEIMC4yMC4xLjKYAQCgAQGqAQdnd3Mtd2l6wAEB&sclient=psy-ab&ved=0ahUKEwjSmriXpKvuAhWZGbkGHRh7BCEQ4dUDCAw&uact=5 https://www.javatips.net/api/org.apache.jena.reasoner.validityreport.report https://jena.apache.org/documentation/javadoc/jena/org/apache/jena/rdf/model/InfModel.html https://jena.apache.org/documentation/javadoc/arq/org/apache/jena/riot/RDFDataMgr.html https://www.google.com/search?channel=fs&client=ubuntu&q=java+iterator+import https://www.w3schools.com/java/java_iterator.asp

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