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一个用OWL-S组装Web服务的例子

Posted on by bjzhanghao

OWL-S可以用来描述Web服务，这个帖子将介绍一个非常简单的例子，也许对理解Web服务的组装有些作用。这个服务是对已有Web服务进行组装和执行，所以你并不需要发布自己的Web服务。你需要安装Protege和OWL-S Editor插件，我用的版本前者是3.1 beta build 191，后者是build 15，它们在一起运行得还不错。

所用的Web服务在http://www.bs-byg.dk/hashclass.wsdl，它包含两个方法：HashString和CheckHash，前者用指定编码方式（MD5、SHA1等等）对指定字符串编码，后者根据指定编码方式检查一个字符串（HashString）是否是另一个字符串（OriginString）的编码结果。我们将把这两个方法组装成一个服务，对输入的编码方式和待编码字符串先进行编码，然后检查编码的结果是否正确，如果正确返回true，否则返回false。下面是组装步骤，完整的工程在这里下载。

1、确认你的OWL-S Editor已经安装到Protege里，启动Protege，新建一个owl文件类型的工程，在菜单project->config里勾选上owls选项，按确定后Protege的主界面会多出一个OWL-S Editor页。

2、转到OWL-S Editor页，按左上角的WSDL按钮，在弹出的对话框里输入Web服务的地址http://www.bs-byg.dk/hashclass.wsdl，然后按回车，过一会儿在对话框里会显示出这个Web服务的信息，左边是Operations列表。

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图1 用来导入WSDL的对话框

3、因为每次只能import一个Operation，所以先选择HashString，然后按右下方的Import按钮，这时系统会提示要把生成的owls文件（扩展名为.owl）保存在一个位置，你可以选择任何位置。

4、使用同样的方法把CheckHash方法也导入进来，这样我们就有了两个可用于组装的Web服务了。如果你愿意的话，可以单独执行看看，方法是选择一个Service，然后按绿色的执行按钮。

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图2 导入的两个服务

5、现在开始组装它们。为此我们新建一个Service实例（按Create Service按钮）、一个Profile实例、一个CompositeProcess实例和一个WSDLGrounding实例，分别命名为myservice、myprofile、myprocess和mygrounding好了。

6、接下来把它们连接起来，首先选中myservice，把它的describedBy属性置为myprocess，presents属性置为myprofile，supports属性置为mygrounding。

7、现在对myprocess进行编辑，OWL-S Editor提供了一个可视化的编辑界面（Visual Editor），利用它可以很方便的定义CompositeProcess的各个步骤。选中myprocess，右边切换到Visual Editor，这里有一些粉红色的按钮用来定制流程。我们首先创建一个Sequence（表示按顺序执行），然后选中这个Sequence，创建两个Perform和一个Produce，每个Perform代表调用一个Web服务，而Produce的作用是在最后得到返回值。这时右边的图形应该像下面这样，因为我们尚未对Perform和Produce进行定制。

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图3 包含三个有用节点的process图

8、在图形的Perform/Produce节点上点一下就可以修改它的属性，先来修改第一个。点一下第一个矩形节点（第一个Perform），在对话框里把process属性设置为wi1:HashStringProcess（注意：如果导入WSDL时改变了前缀，这里就不是wi1），为了方便阅读，把Name属性改为hashPerform。类似的，第二个矩形节点的process属性应该是wi2:CheckHashProcess，Name则改为checkPerform；对于唯一的Produce节点，改名为produce。现在右边的图如下所示。

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图4 改名后的process图

9、现在从Visual Editor切换到Properties页，在这里为myprocess定义输入和输出参数。它的输入应该是wi1:HashType和wi1:Str，而输出应该是wi2:CheckHashResult，也就是说，对于我们组装出来的Web服务来说，输入是编码类型和待编码字符串，而输出是验证结果。

10、上面我们定义了myprocess拥有的参数，现在就要用到它们了。切换回Visual Editor，在树型列表里选则第一个Perform（hashPerform），把右边切换到Properties页，现在ToParameter属性里还是空白，我们要把myprocess的输入映射到这个Perform，所以按添加按钮把两个输入参数（wi1:HashType和wi1:  Str）加到ToParameter里。选中它们中的一个，可以看到右边有BindingType选项，缺省为valueSource这一项，就用它即可，在下面的FromPerform下拉框里只有一个选项TheParentPerform，选中它。在最下面的FromParameter里选择和你选择的ToParameter项一样的那个选项（wi1:HashType->wi1:HashType，wi1:Str->wi1:Str）。

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图5 通过参数传递产生“数据流”

11、对于checkPerform，它有三个输入参数，我们希望HashType和hashPerform具有同样的值，所以它的设置和上一步里对HashType的设置一样；OriginalString的设置和上一步的Str一样；HashString属性是上一步得到的结果，所以FromPerform属性应该是hashPerform，FromParameter属性则是wi1:HashStringResult。

12、对produce的设置很简单，在ToParameter属性里加入我们要的结果wi2:CheckHashResult，FromPerform选checkPerform，FromParameter选wi2:CheckHashResult。现在，myprocess对应的process图如下所示。

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图6 可以从图中看到服务的结构

13、对myprocess的设置到此就结束了，最困难的部分完成了，剩下的工作都很简单和显而易见。选中mygrounding，在它的hasAtomicProcessGrounding属性里加上wi1:HashStringAtomicProcessGrounding和wi2:CheckHashAtomicProcessGrounding。

14、现在myservice已经可以执行了（myprofile里还可以增加一些信息用来描述这个服务）。现在选中myservice，按下执行按钮，在弹出的对话框里HashType框填MD5，Str框填test（任意字符串都可以），然后按Execute按钮就会看到结果，当然，这个服务不论你输入什么字符串都会得到true值，原因不用我说了吧。

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图7 执行组装后的服务

搬家前链接：https://www.cnblogs.com/bjzhanghao/archive/2005/06/12/173302.html

[翻译]什么是OWL本体

Posted on by bjzhanghao

译注：本文是对文档A Practical Guide To Building OWL Ontologies Using The Protege-OWL Plugin and CO-ODE Tools Edition 1.0第三章的翻译，并省略了其中的图片。Protégé是一个斯坦福大学开发的本体编辑器，为开放源码软件，具有优秀的设计和众多的插件，是目前使用最广泛的本体编辑器之一。

什么是OWL本体

　　我们使用本体（Ontology）来获取某一领域的知识，本体描述该领域的概念，以及这些概念之间的关系。目前有很多种不同的本体语言，它们各有千秋，而W3C（World Wide Web Consortium）目前的最新标准是OWL。和Protégé一样，OWL让描述各种概念成为可能，与此同时，它还提供了其他很多功能。它具有更丰富的操作符——例如与、或和非；它立足于一个不同的逻辑模型（logical model），该模型能够更好的定义概念，可以用从简单概念构造出复杂的概念，不仅如此，该模型还允许你使用推理机（reasoner）来检查本体中的陈述（statement）和定义（definition）是否一致，或者判断出哪个概念更适合于哪个概念，从而帮你维护一个正确的本体等等，当允许一个类（Class）拥有多个父类的时候，这一点至关重要。

一、三类OWL

　　可以把OWL分为三个子语言：OWL-Lite、OWL-DL和OWL-Full，主要的分类依据就是它们的表达能力。其中，OWL-Lite是表达能力最弱的子语言，OWL-Full具有最强的表达能力，而OWL-DL的表达能力则在它们之间。我们可以认为OWL-DL是OWL-Lite的扩展，而OWL-Full是OWL-DL的扩展。

1.1 OWL-Lite

　　从语法上来说，OWL-Lite是三个之中最简单的一个，当你的本体中类的层次结构很简单，并且只有简单的约束（constraint）时适合使用它来描述本体。例如，在需要把一个已存在的辞典（thesauri）移植到另一个差不多简单的概念层次时，OWL-Lite可以做得又快又好。

1.2 OWL-DL

　　和OWL-Lite相比，OWL-DL的表达能力要丰富许多，它的基础是描述逻辑（Description Logics，即DL的由来）。描述逻辑是一阶逻辑（First Order Logic）的一个可判定的变种（译注：不一定准确，原文decidable fragment），因此可以用来进行自动推理，计算机从而可以知道本体中的分类层次，以及本体中的各种概念是否一致。

1.3 OWL-Full

　　OWL-Full是OWL的三种子语言中表达能力最强的一个，适合在那些需要非常强的表达能力，而不用太关心可判定性（decidability）或是计算完全性的场合下使用。不过也正是由于表达能力太强这个原因，用OWL-Full表示的本体是不能进行自动推理的。

二、该使用哪一种子语言

　　首先，要想确切的知道这三种子语言之间的区别，请参考OWL Web本体语言概要。尽管有很多因素需要考虑以决定该使用它们中的哪一个，但这里是一些最简单常用的原则。

  • 对于OWL-Lite和OWL-DL，考虑OWL-Lite提供的那些简单构造子（construct）是否足以描述你的本体，若是使用OWL-Lite，否则使用OWL-DL。
  • 对于OWL-DL和OWL-Full，考虑在你的应用中，是自动推理比较重要还是高表达能力（例如是否需要元类来建模）更重要，如果是前者，请使用OWL-DL，否则该使用OWL-Full。

　　Protégé的OWL插件在编辑OWL-Lite和OWL-DL的本体时不做区分，但可以在选项里选择以OWL-DL或是OWL-Full方式编辑本体。

三、OWL本体的组成

　　OWL本体的组成与Protégé提供的本体相似，基本上，只是在对组成部分的称呼有一些分别。例如OWL有个体（Individual）、属性（Property）和类（Class），而Protégé则分别称它们为实例（Instance）、槽（Slot）和类（Class）。

3.1 个体（Individual）

　　个体代表（领域中）我们实际感兴趣的那些对象，Protégé和OWL有一个重要的区别就是OWL不使用唯一命名假设（Unique Name Assumption，UNA），也就是说，两个不同的名称可以对应到同一个个体。例如“伊丽莎白女王”、“女王”和“伊丽莎白?温莎”可能都对应同一个人。在OWL里，你必须明确的表达个体之间是否为相同的，否则它们可能相同也可能不相同。

　　注：个体（Individual）有时也被称作实例（Instance），个体相当于类的实例。

3.2 属性（Property）

　　属性是个体之间的二元关系，也就是说，属性把两个个体连接在一起。例如，属性hasSibling可能会把Matthew和Gemma这两个个体连接起来，而属性hasChild会把Peter和Matthew这两个个体连接起来；属性可以有反向属性（Inverse），例如hasOwner的反向属性是isOwnedBy；属性也可以被限制为只能拥有一个值，即所谓的函数属性（functional）；属性还可以是具有传递性（transitive）或是对称的（symmetric）。

　　注：这里所说的属性即Protégé中槽（Slot）的概念，在描述逻辑中它们就是角色（Role），在UML等面向对象方法中它们就是关系（Relation），而在GRAIL等形式化表达中将它们称作特性（Attribute）。

3.3 类（Class）

　　OWL中的类代表一些个体的集合，OWL使用形式化（数学的）的方法精确描述出该类中成员必须具有的条件，例如，领域中全部猫的个体都属于Cat类。类可以通过继承关系组成层次结构，子类是父类中的特殊情况，例如考虑Animal和Cat这两个类，Cat可以是Animal的一个子类（即Animal是Cat的父类），这就表示了：所有的猫都是动物，所有Cat类的成员都是Animal类的成员，如果你是猫那么你也是动物，Cat类被Animal类所包含，等等。OWL-DL的一个重要特征就是父类和子类之间的（包含）关系可以被推理机自动计算出来。

　　注：概念（Concept）这个词有时被用来代替类，实际上，类是概念的一个具体表现。

搬家前链接：https://www.cnblogs.com/bjzhanghao/archive/2004/12/17/78368.html