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brick owl dl

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砖

这是我如何做事以及启用哪些类型的推理/建模的要点

本体实施

复杂

我们使用的几乎所有内容都属于 OWL Lite，但owl:hasValue属性除外，我们使用该属性来定义标签集和类名称之间的 1-1 映射。因此，当前的解决方案属于 OWL DL。

这也意味着我们需要一个推理器，但幸运的是不是一个支持 OWL Full 的推理器:)。 OWL-RL 是与 RDFlib 配合使用的不错选择。

 # G is our RDFlib Graph

# apply reasoning to expand all of the inferred triples
import owlrl
owlrl . DeductiveClosure ( owlrl . OWLRL_Semantics ). expand ( G )

# get namespaces
print ( list ( G . namespaces ()))

G . query ( "SELECT ?x WHERE { ?x brick:hasTag tag:Equip }" )

如果我们需要使用不支持推理的 SPARQL 查询处理器，我们可以将图的扩展形式序列化到磁盘。

课程

Brick 类命名空间是https://brickschema.org/schema/1.1.0/Brick#
类属于owl:Class并通过rdfs:subClassOf排列成层次结构
等效类（类的成员相同）与owl:equivalentClass属性相关
skos:definition给出的定义
我们正在取消有意义的设备风格课程
- 例如brick:AHU_Average_Exhaust_Air_Static_Pressure_Sensor只是一个Average_Exhaust_Air_Static_Pressure_Sensor ，它是 AHU 的一个点。
类相当于一组标签（见下文）

我们定义的根类是：

Equipment
Location
Point
Tag
Substance
Quantity

人际关系

（关系是类实例之间 owl ObjectProperties 的 Brick 术语）

从表面上看，关系的运作方式与原始砖块中的运作方式相同。所有相同的关系仍然存在（我记得定义它们），并且它们的逆关系使用owl:inverseOf定义。

域和范围是根据类来定义的。声明关系的rdfs:range属于类brick:Equipment意味着关系的对象应该是brick:Equipment类的实例。

该原型除了关系之外还包括子关系。可以使用子关系代替超级关系，以向该关系的性质添加更多细节。到目前为止唯一的例子是feedsAir是feeds的子属性。

需要弄清楚的是我们如何推断feedsAir关系；也许两个端点设备具有air标签和feeds关系？这可能需要明确指定而不是推断。

 # in turtle format
brick:Temperature_Sensor a owl:Class ;
    rdfs:subClassOf brick:Sensor ;
    owl:equivalentClass [ owl:intersectionOf (
                            [ a owl:Restriction ;
                                owl:hasValue tag:Sensor ;
                                owl:onProperty brick:hasTag
                            ]
                            [ a owl:Restriction ;
                                owl:hasValue tag:Temperature ;
                                owl:onProperty brick:hasTag
                            ]
                        ) ] .

第一个owl:Restriction是所有将tag:Sensor作为其brick:hasTag属性之一的值的类的集合。

这意味着温度传感器:ts1可以用两种不同的方式定义，并且推理机将推断其他三元组：

 # using classes
:ts1   a   brick:Temperature_Sensor

# using tags
:ts1    brick:hasTag    tag:Temp
:ts1    brick:hasTag    tag:Sensor

物质

Brick 现在定义了物质层次结构 ( substances.py ) 和数量层次结构 ( quantities.py )。物质和数量可以与设备和点相关。

并非所有这些都得到实施。在当前的原型中，传感器通过“ brick:measures关系与物质和数量相关。

 :ts1    a       brick:Temperature_Sensor
:ts1    brick:measures      :Air

# this implies the following
:ts1    a       brick:Air_Temperature_Sensor

我们可以进一步对物质进行子类化，为其定义提供系统或过程级别的上下文：

 :ts1    a       brick:Sensor
:ts1    brick:measures      brick:Return_Air
:ts1    brick:measures      brick:Temperature

# implies...

:ts1    a       brick:Return_Air_Temperature_Sensor

Brick 使用 OWL 限制来根据此类关系细化类。对于此示例，因为:ts1测量空气（特别是brick:Air类），所以 OWL 将我们的传感器推断为brick:Air_Temperature_Sensor 。

海龟中的定义如下：

 brick:Air_Temperature_Sensor a owl:Class ;
    rdfs:subClassOf brick:Temperature_Sensor ;
    owl:equivalentClass [ owl:intersectionOf ( [ a owl:Restriction ;
                        owl:hasValue brick:Temperature ;
                        owl:onProperty brick:measures ] [ a owl:Restriction ;
                        owl:hasValue brick:Air ;
                        owl:onProperty brick:measures ] ) ] .

注意：我们在这里使用类作为值，这与 Brick 的其余部分不同。这称为“双关语”。这是为了避免必须为我们的传感器创建要测量的物质实例等，但保留了将来实现这一点的可能性。物质的实例可以对过程阶段中的“物质”区域/块进行建模，例如进入冷却器的水或空气处理单元的混合空气区域。

Python框架

我们没有迷失在如何将所有内容格式化为 YAML 的西西弗斯式自行车中，而是只使用 Python 字典，因此我们不必担心任何（好吧，不是那么多）解析逻辑。

 definitions = {
    "Lighting_System" : {
        "tagvalues" : [   # Lighting_System class is equivalent to the Lighting tag
            ( BRICK . hasTag , TAG . Lighting ),
            # if you have more required tags add them as their own tuple in the list
        ],
        # defining subclasses. This can be nested ad-infinitum
        "subclasses" : {
            "Lighting" : {
                "subclasses" : {
                    "Luminaire" : {},
                    "Luminaire_Driver" : {},
                },
            },
            "Interface" : {
                "subclasses" : {
                    "Switch" : {
                        "subclasses" : {
                            "Dimmer" : {},
                        },
                    },
                    "Touchpanel" : {},
                },
            },
        },
    }
}
define_subclasses ( definitions , BRICK . Equipment )