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brick owl dl

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1.0.0

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磚

這是我如何做事以及啟用哪些類型的推理/建模的要點

本體實施

複雜

我們使用的幾乎所有內容都屬於 OWL Lite，但owl:hasValue屬性除外，我們使用該屬性來定義標籤集和類別名稱之間的 1-1 映射。因此，目前的解決方案屬於 OWL DL。

這也意味著我們需要一個推理器，但幸運的是不是支援 OWL Full 的推理器:)。 OWL-RL 是與 RDFlib 搭配使用的好選擇。

 # 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 }" )

如果我們需要使用不支援推理的 SPARQL 查詢處理器，我們可以將圖的擴展形式序列化到磁碟。

課程

Brick 類別命名空間是https://brickschema.org/schema/1.1.0/Brick#
類別屬於owl:Class並透過rdfs:subClassOf排列成層次結構
等效類別（類別的成員相同）與owl:equivalentClass屬性相關
skos:definition給出的定義
我們正在取消有意義的設備風格課程
- 例如brick:AHU_Average_Exhaust_Air_Static_Pressure_Sensor只是一個Average_Exhaust_Air_Static_Pressure_Sensor ，它是 AHU 的一個點。
類別相當於一組標籤（見下文）

我們定義的根類別是：

Equipment
Location
Point
Tag
Substance
Quantity

人際關係

（關係是類別實例之間 owl ObjectProperties 的 Brick 術語）

從表面上看，關係的運作方式與原始磚塊中的運作方式相同。所有相同的關係仍然存在（我記得定義它們），它們的逆關係使用owl:inverseOf定義。

域和範圍是根據類別來定義的。宣告關係的rdfs:range屬於類別brick:Equipment意味著關係的物件應該是brick:Equipment類別的實例。

此原型除了關係之外還包括子關係。可以使用子關係來代替超級關係，以為該關係的性質添加更多細節。到目前為止唯一的例子是feedsAir是feeds的子屬性。

需要弄清楚的是我們如何推斷feedsAir關係；也許兩個端點設備具有air標籤和feeds關係？這可能需要明確指定而不是推斷。

 # 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
                            ]
                        ) ] .

第一個owl:Restriction是所有將tag:Sensor作為其brick:hasTag屬性之一的值的類別的集合。

這意味著溫度感測器:ts1可以用兩種不同的方式定義，並且推理機將推斷其他三元組：

 # using classes
:ts1   a   brick:Temperature_Sensor

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

物質

Brick 現在定義了物質層次結構 ( substances.py ) 和數量層次結構 ( quantities.py )。物質和數量可以與設備和點相關。

並非所有這些都得到實施。在目前的原型中，感測器透過「 brick:measures關係與物質和數量相關。

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

# this implies the following
:ts1    a       brick:Air_Temperature_Sensor

我們可以進一步對物質進行子類化，為其定義提供系統或過程層級的脈絡：

 :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 限制來根據此類關係細化類別。對於此範例，因為:ts1測量空氣（特別是brick:Air類別），所以 OWL 將我們的感測器推斷為brick:Air_Temperature_Sensor 。

海龜中的定義如下：

 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：我們在這裡使用類別作為值，這與 Brick 的其餘部分不同。這稱為“雙關語”。這是為了避免必須為我們的感測器創建要測量的物質實例等，但保留了將來實現這一點的可能性。物質的實例可以對過程階段中的“物質”區域/塊進行建模，例如進入冷卻器的水或空氣處理單元的混合空氣區域。

Python框架

我們沒有迷失在如何將所有內容格式化為 YAML 的西西弗斯式自行車中，而是只使用 Python 字典，因此我們不必擔心任何（好吧，不是那麼多）解析邏輯。

 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 )