SISTEMAS BASADOS EN EL CONOCIMIENTO Grado en Ingeniería Informática Hoja de Problemas Tema 4 Web Semántica y Web de Datos

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1 Ejercicio 1: Utilizando la herramienta Protege 3.4 realizar los siguientes pasos: 1. Crear un proyecto nuevo Seleccionar OWL / RDF Files Después OWL DL 2. Crear la clase Animal y las subclases Tigre, Vaca y Oveja Tigre Animal Vaca Animal Oveja Animal 3. Crear las clase ProductoAnimal y las subclases Leche y Huevos 4. Definir la propiedad come con dominio Animal y rango Animal Planta ProductoAnimal El rango en Protege se hace añadiendo las tres clases al rango (en vez de la fórmula) Otra opción: crear una clase Comida con esas tres subclases 5. Crear instancia de Tigre (p.e. t1) y Vaca (p.e. v1) e indicar que t1 come v1 6. Expresar: algo que come animales es carnívoro: Carnívoro come.animal Se recomienda seleccionar la opción OWL Preferences DLSintaxClassDisplay para utilizar la notación de lógicas de descripciones vista en clase 7. Expresar: un vegetariano es algo que no come animales Vegetariano come. Animal (o ( come.animal) ) 8. Expresar: Los tigres comen vacas Tigre come.vaca 9. INFERENCIA 1: clasificar la ontología (activar el razonador si no lo está, menú Reasoning ). Observar qué se deduce y explicar. 10. INFERENCIA 2: computar instancias. Observar qué se deduce y explicar. 11. Expresar: La vaca es animal vegetariano Vaca Animal Vegetariano (o simplemente añadir Vaca Vegetariano) 12. Expresar: Las vacas locas son vacas que comen ovejas VacaLoca Vaca come.oveja 13. INFERENCIA 3: comprobar consistencia. Observar qué se deduce y explicar. 14. Quitar Vegetariano de Vaca (11). Volver a comprobar la consistencia y explicar. 1

2 15. Volver a dejar Vaca Animal Vegetariano y modificar Vegetariano (7): Vegetariano come.planta (en vez de Animal) 16. INFERENCIA 4: comprobar consistencia. Observar qué se deduce y explicar. 17. Añadir que Animal es disjunto de Planta. Animal Planta Esto se puede hacer añadiendo el axioma o añadiendo la clase en disjoints 18. INFERENCIA 5: comprobar consistencia. Observar qué se deduce y explicar. SOLUCIÓN: INFERENCIA 1: clasificar la ontología. Observar qué se deduce y explicar. Carnívoro Animal debido a que come tiene dominio Animal. Si se añade dominio Carnívoro o se quita el dominio Animal entonces no se deduce. Tigre Carnívoro por 6 y 8 INFERENCIA 2: computar instancias. Observar qué se deduce y explicar. t1 y v1 Animal por subsunción t1 Carnívoro por 5 y 6 INFERENCIA 3: comprobar consistencia. Observar qué se deduce y explicar. VacaLoca es inconsistente porque es Vaca come.oveja come. Animal INFERENCIA 4: comprobar consistencia. Observar qué se deduce y explicar. Ahora VacaLoca es consistente!! porque no se dice que Oveja sea disjunto de Planta, por tanto podría haber ovejas que fueran también plantas INFERENCIA 5: comprobar consistencia. Observar qué se deduce e intentar explicar porqué. Ahora VacaLoca es inconsistente, ya que ahora Animal (y por tanto Oveja) son disjuntos de Planta. 2

3 Ejercicio 2: 1. Introducir en Protege el siguiente conocimiento (ejercicio 1 del tema Lógica de Descripciones del curso pasado de IA): Mujer Persona Femenino Hombre Persona Mujer Padre Hombre crea.persona Madre Mujer crea.persona Progenitor Padre Madre Abuela Madre crea.progenitor Esposa Mujer tienemarido.hombre MadreSinHijas Madre crea.( Mujer) 2. Clasificar la taxonomía. Observar el resultado. 3. Introducir algunas instancias 4. Obtener instancias inferidas (type) 5. Introducir inconsistencias, por ejemplo: Hombre y NO Hombre Después de tener instancias, especificar que hombre tiene al menos un hijo 6. Realizar algunas consultas SPARQL SOLUCIÓN: Este ejercicio no tiene solución concreta. 3

4 Ejercicio 3: Dado el siguiente fragmento de la mitología griega: Edipo mató a su padre, se casó con su madre Yocasta, y tuvo hijos con ella, entre ellos Polinices. Polinices tuvo hijos, entre ellos Tersandro. a) Representar ese conocimiento en LD ALC (se sugiere una clase Mito y predicado tienehijo) b) Añadir que Edipo es parricida y Tersandro no lo es (por ejemplo usar clase Parricida) Se quiere saber si Yocasta tiene un hijo parricida que a su vez tenga un hijo que no sea parricida c) Plantear la pregunta en LD ALC d) cuál sería la respuesta si la información se guarda en Base de Datos (mundo cerrado)? e) cuál sería la respuesta si se utiliza LD? Introducir ese conocimiento en Protege y comprobar la solución. SOLUCIÓN: a) b) Mito(Yocasta) Mito(Edipo) Mito(Polinices) Mito(Tersandro) tienehijo(yocasta,edipo) tienehijo(edipo, Polinices) tienehijo(yocasta, Polinices) tienehijo(polinices, Tersandro) Parricida(Edipo) Parricida(Tersandro) c) ( tienehijo.(parricida tienehijo. Parricida))(Yocasta) d) La respuesta sería No, ya que no se puede encontrar ningún valor que lo cumpla. Yocasta tiene dos hijos: Edipo y Polinices. Edipo sí está en la lista de parricidas, pero su hijo (Polinices) no está entre los no parricidas. Por su parte, Polinices no está en los parricidas. e) En este caso la respuesta es Sí, puesto que al tratarse de mundo abierto considera las diferentes alternativas posibles cuando no se dispone de información. En concreto, se pueden dar dos casos respecto a Polinices: Polinices es parricida : entonces Yocasta tiene un hijo parricida (Polinices) que a su vez tiene un hijo no parricida (Tersandro). Polinices no es parricida : entonces Yocasta tiene un hijo parricida (Edipo) que a su vez tiene un hijo no parricida (Polinices) En ambos casos Yocasta cumple los requisitos. 4

5 Ejercicio 4: Realizar las siguientes consultas SPARQL a la dbpedia: 1. Capitales de Europa? ( PREFIX yago: < 2. Capitales de Europa y su nombre? ( PREFIX yago: < PREFIX dbpprop: < SELECT DISTINCT?c?nombre?c dbpprop:name?nombre. 3. Capitales de Europa, su nombre y su nombre nativo? ( dbpprop:name?nombre.?c dbpprop:nativename?nomnativo 4. Capitales de Europa y su nombre (si lo tienen)? SELECT DISTINCT?c?nombre OPTIONAL {?c dbpprop:name?nombre. 5. Capitales de Europa, su nombre (si lo tienen) y su nombre nativo (si lo tienen)? OPTIONAL {?c dbpprop:name?nombre.. OPTIONAL {?c dbpprop:nativename?nomnativo 5

6 6. Capitales de Europa y, si tienen ambos, su nombre y su nombre nativo? OPTIONAL {?c dbpprop:name?nombre.?c dbpprop:nativename?nomnativo 7. Capitales europeas cuyo nombre contiene una e??c dbpprop:name?nombre. FILTER regex(?nombre,"e","i") 8. Capitales europeas y población de más de habitantes, ordenados por nº habitantes (de mayor a menor)? ( dbpedia-owl:populationtotal?hab. FILTER (?hab >= ) ORDER BY DESC(?hab) 9. Capitales europeas con más de 1000 km2 (en m2)? ( dbpedia-owl:areatotal?area. FILTER (?area > ) 10. Capitales europeas con más de 1000 km2 (en m2) y capitales de Asia con más de 10 millones de habitantes? ( {?c dbpedia-owl:areatotal?area. FILTER (?area > ) UNION {?lugar a yago:capitalsinasia. 6

7 ?lugar dbpedia-owl:populationtotal?hab. FILTER (?hab >= ) 11. Capitales europeas y población de más de habitantes, de países de menos de km2 (en m2)? ( dbpedia-owl:populationtotal?hab. FILTER (?hab >= )?c dbpedia-owl:country?pais.?pais dbpedia-owl:areatotal?area. FILTER (?area < ) 12. Actores de cine que están casados entre ellos, han participado en la misma película, y tal que uno de ellos ha nacido en un país cuya capital tiene más de 3 millones de habitantes, y el otro ha nacido en una ciudad que tiene un equipo en la NBA? dbpprop:spouse dbpedia-owl:starring (pelicula actor) dbpedia-owl:birthplace dbpedia-owl:country (clase) dbpedia-owl:capital dbpedia-owl:populationtotal dbpprop:city (equipo - ciudad) yago:nationalbasketballassociationteams SELECT DISTINCT?actor1?actor2 {?actor1 dbpprop:spouse?actor2. UNION {?actor2 dbpprop:spouse?actor1.?peli dbpedia-owl:starring?actor1.?peli dbpedia-owl:starring?actor2.?actor1 dbpedia-owl:birthplace?c1.?c1 a dbpedia-owl:country.?c1 dbpedia-owl:capital?cap.?cap dbpedia-owl:populationtotal?hab. FILTER (?hab > ).?actor2 dbpedia-owl:birthplace?c2.?equipo dbpprop:city?c2.?equipo a yago:nationalbasketballassociationteams. 7

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