如何使用 OWL 定义的数据类型？
How are OWL defined datatypes intended to be used?
OWL2 Web Ontology 语言结构规范的 9.4 Datatype Definitions 部分显示了如何定义自定义数据类型，给出了以下示例：
a:SSN rdf:type rdfs:Datatype .
a:SSN owl:equivalentClass [
rdf:type rdfs:Datatype ;
owl:onDatatype xsd:string ;
owl:withRestrictions (
[ xsd:pattern "[0-9]{3}-[0-9]{2}-[0-9]{4}" ]
)
] .
a:hasSSN rdfs:range a:SSN .
所以这里我们通过 xsd:pattern facet 限制 xsd:string 数据类型来定义新的数据类型 a:SSN。到目前为止一切顺利。
但是规范说了一些我不明白的东西：
The datatypes defined by datatype definition axioms … have empty lexical spaces and therefore they must not occur in literals.
为什么 a:SSN 在这里有一个空词法 space？它是通过 xsd:pattern facet 约束 xsd:string 的值 space 来定义的。 XSD 的第 4.3.4 pattern 部分 1.1 第 2 部分：数据类型说
… pattern is a constraint on the ·value space· of a datatype which is achieved by constraining the ·lexical space· to ·literals· which match each member of a set of ·regular expressions·.
所以我们限制了 xsd:string 的值 space，但是我们通过限制 xsd:string 的词法 space（the set of finite-length sequences of zero or more characters … that ·match· the Char production from XML) 匹配正则表达式的文字。那么为什么 OWL 规范说 a:SSN 的词法 space 是空的，而不是零个或多个字符的有限长度序列集（如 XML) 匹配正则表达式 [0-9]{3}-[0-9]{2}-[0-9]{4}?
更实用的是，OWL 规范说
… there can be no literals of datatype a:SSN.
那么是不是说a:SSN不能像下面这样使用呢？
a:Jane a:hasSSN "123-45-6789"^^a:SSN .
如果是这样，应该如何使用 a:SSN 数据类型？是不是应该这样写
a:Jane a:hasSSN "123-45-6789"^^xsd:string .
并从 a:hasSSN 的声明范围推断出实际数据类型是什么以及值是否有效？
在我看来，a:SSN 在示例中有一个空词法 space，因为它本身不是“与正则匹配的零个或多个字符的有限长度序列集表达式 [0-9]{3}-[0-9]{2}-[0-9]{4}。”相反，那是 a:SSN 的定义。定义本身是通过约束 而不是 具有空词法 space 的数据类型 (xsd:string) 做出的，这就是您引用的模式部分适用的原因.也就是说，该示例使用一种模式来约束具有非空词法 space 的数据类型，以定义具有空词法 space 的数据类型。因此，由于“不能有数据类型 a:SSN 的文字，”您必须通过使用 a:hasSSN 或断言 "123-45-6789"^^xsd:string 来推断 "123-45-6789"^^xsd:string 是 SSN ] 是 a:SSN.
的实例
Why would a:SSN have an empty lexical space here?
众所周知，数据类型和文字值在符号推理中很难处理。当您有符号逻辑时，例如一阶逻辑或描述逻辑，符号表示 arbitrary 集合中的 arbitrary 元素。您不需要知道符号表示什么来执行正确和完整的推理（例如，http://dbpedia.org/resource/France 可能表示任何东西，就推理者而言，这是 不可能的 约束此 IRI 以表示 FOL 或 DL 中的特定事物）。
对于文字，这是一个完全不同的故事，因为它们是量化的。它们表示 specific 集中的 specific 值。例如 "10"^^xsd:integer 表示数字“十”，仅此而已。这对推理者很重要，因为它必须理解这与 "10"^^xsd:string 所表示的不同，但与 "10.0"^^xsd:decimal 所表示的相同。这意味着无论您如何实现推理器，都必须有一部分代码专门用于处理数据类型为 IRI xsd:integer 的文字。由于这个专用代码，OWL 推理机能够推断：
<s> <o> "10"^^xsd:int .
来自：
<s> <o> "10.0"^^xsd:decimal .
如果 ontology 可以引入可用于文字的新数据类型 IRI，那么您就没有专门用于这些类型文字的代码。现在，考虑以下内容：
ex:one a rdfs:Datatype;
owl:equivalentClass [
a rdfs:Datatype ;
owl:onDatatype xsd:positiveInteger ;
owl:withRestrictions ( [ xsd:maxInclusive 1 ] )
] .
那么，给定此数据类型定义，以下内容是否应该是格式正确的文字？
"1.0"^^ex:one
你看，"1.0" 在 xsd:decimal 的词法 space 中，并映射到该数据类型中的数值“one”。值“one”也是 xsd:positiveInteger 的值 space 的一部分，但 "1.0" 不是 xsd:positiveInteger 的有效词法形式。您可能会争辩说 ex:one 只能使用 xsd:positiveInteger 的词法形式，因为它被定义为对它的限制。但问题是您随后有一个定义句法约束的语义描述（ontology 的一部分）（允许您编写具有特定数据类型 IRI 的文字的方式）。逻辑学家知道，允许一个人用他们的语义来约束语法的逻辑是恶魔般的。
由于 OWL 2 规范 ex:one 的词法 space 为空，因此可以说 ex:one 与 ex:oneD定义如下：
ex:oneD a rdfs:Datatype;
owl:equivalentClass [
a rdfs:Datatype ;
owl:onDatatype xsd:decimal ;
owl:withRestrictions ( [ xsd:minInclusive 1 ] [ xsd:maxInclusive 1 ] )
] .
还有一点要注意：我在这里所说的只有当你考虑 OWL 2 Direct Semantics. If you consider the OWL 2 RDF-based semantics 时才有效，然后还有其他事情需要考虑。特别是，在基于RDF的语义中，ex:one不一定与ex:oneD相同。它们可能是恰好具有相同值的不同数据类型 space.
关于您的其他问题：
So why does the OWL spec say that the lexical space of a:SSN is empty, rather than the the set of finite-length sequences of zero or more characters (as defined in XML) that match the regular expression [0-9]{3}-[0-9]{2}-[0-9]{4}?
在这里，您正在考虑 xsd:string 数据类型，其中值 space 和词法 space 相同。词法到值的映射是身份。所以看起来会有一种简单的方法来允许数据类型 IRI 用于文字。但是请考虑我之前向您展示的更广泛的问题。
So does that mean that a:SSN cannot be used as follows?
完全正确。
If so, how is one supposed to use the a:SSN datatype?
您可以使用以这种方式定义的数据类型作为 属性 的范围，例如，或 allValuesFrom 或 someValuesFrom 限制。但是，当谈到附加到实例的具体值时，您必须使用 OWL 2 个推理机本身支持的数据类型，正如您在上一个代码片段中所建议的那样。
However, when it comes to concrete values attached to instances, you have to use the datatypes that are natively supported by OWL 2 reasoners, as you suggest in your last code snippet.
否则，为您的应用程序增强推理器的功能。但是，当数据由 'generic' OWL 推理机处理时，不要指望这些功能可用。
OWL2 Web Ontology 语言结构规范的 9.4 Datatype Definitions 部分显示了如何定义自定义数据类型，给出了以下示例：
a:SSN rdf:type rdfs:Datatype .
a:SSN owl:equivalentClass [
rdf:type rdfs:Datatype ;
owl:onDatatype xsd:string ;
owl:withRestrictions (
[ xsd:pattern "[0-9]{3}-[0-9]{2}-[0-9]{4}" ]
)
] .
a:hasSSN rdfs:range a:SSN .
所以这里我们通过 xsd:pattern facet 限制 xsd:string 数据类型来定义新的数据类型 a:SSN。到目前为止一切顺利。
但是规范说了一些我不明白的东西：
The datatypes defined by datatype definition axioms … have empty lexical spaces and therefore they must not occur in literals.
为什么 a:SSN 在这里有一个空词法 space？它是通过 xsd:pattern facet 约束 xsd:string 的值 space 来定义的。 XSD 的第 4.3.4 pattern 部分 1.1 第 2 部分：数据类型说
… pattern is a constraint on the ·value space· of a datatype which is achieved by constraining the ·lexical space· to ·literals· which match each member of a set of ·regular expressions·.
所以我们限制了 xsd:string 的值 space，但是我们通过限制 xsd:string 的词法 space（the set of finite-length sequences of zero or more characters … that ·match· the Char production from XML) 匹配正则表达式的文字。那么为什么 OWL 规范说 a:SSN 的词法 space 是空的，而不是零个或多个字符的有限长度序列集（如 XML) 匹配正则表达式 [0-9]{3}-[0-9]{2}-[0-9]{4}?
更实用的是，OWL 规范说
… there can be no literals of datatype
a:SSN.
那么是不是说a:SSN不能像下面这样使用呢？
a:Jane a:hasSSN "123-45-6789"^^a:SSN .
如果是这样，应该如何使用 a:SSN 数据类型？是不是应该这样写
a:Jane a:hasSSN "123-45-6789"^^xsd:string .
并从 a:hasSSN 的声明范围推断出实际数据类型是什么以及值是否有效？
在我看来，a:SSN 在示例中有一个空词法 space，因为它本身不是“与正则匹配的零个或多个字符的有限长度序列集表达式 [0-9]{3}-[0-9]{2}-[0-9]{4}。”相反，那是 a:SSN 的定义。定义本身是通过约束 而不是 具有空词法 space 的数据类型 (xsd:string) 做出的，这就是您引用的模式部分适用的原因.也就是说，该示例使用一种模式来约束具有非空词法 space 的数据类型，以定义具有空词法 space 的数据类型。因此，由于“不能有数据类型 a:SSN 的文字，”您必须通过使用 a:hasSSN 或断言 "123-45-6789"^^xsd:string 来推断 "123-45-6789"^^xsd:string 是 SSN ] 是 a:SSN.
Why would
a:SSNhave an empty lexical space here?
众所周知，数据类型和文字值在符号推理中很难处理。当您有符号逻辑时，例如一阶逻辑或描述逻辑，符号表示 arbitrary 集合中的 arbitrary 元素。您不需要知道符号表示什么来执行正确和完整的推理（例如，http://dbpedia.org/resource/France 可能表示任何东西，就推理者而言，这是 不可能的 约束此 IRI 以表示 FOL 或 DL 中的特定事物）。
对于文字，这是一个完全不同的故事，因为它们是量化的。它们表示 specific 集中的 specific 值。例如 "10"^^xsd:integer 表示数字“十”，仅此而已。这对推理者很重要，因为它必须理解这与 "10"^^xsd:string 所表示的不同，但与 "10.0"^^xsd:decimal 所表示的相同。这意味着无论您如何实现推理器，都必须有一部分代码专门用于处理数据类型为 IRI xsd:integer 的文字。由于这个专用代码，OWL 推理机能够推断：
<s> <o> "10"^^xsd:int .
来自：
<s> <o> "10.0"^^xsd:decimal .
如果 ontology 可以引入可用于文字的新数据类型 IRI，那么您就没有专门用于这些类型文字的代码。现在，考虑以下内容：
ex:one a rdfs:Datatype;
owl:equivalentClass [
a rdfs:Datatype ;
owl:onDatatype xsd:positiveInteger ;
owl:withRestrictions ( [ xsd:maxInclusive 1 ] )
] .
那么，给定此数据类型定义，以下内容是否应该是格式正确的文字？
"1.0"^^ex:one
你看，"1.0" 在 xsd:decimal 的词法 space 中，并映射到该数据类型中的数值“one”。值“one”也是 xsd:positiveInteger 的值 space 的一部分，但 "1.0" 不是 xsd:positiveInteger 的有效词法形式。您可能会争辩说 ex:one 只能使用 xsd:positiveInteger 的词法形式，因为它被定义为对它的限制。但问题是您随后有一个定义句法约束的语义描述（ontology 的一部分）（允许您编写具有特定数据类型 IRI 的文字的方式）。逻辑学家知道，允许一个人用他们的语义来约束语法的逻辑是恶魔般的。
由于 OWL 2 规范 ex:one 的词法 space 为空，因此可以说 ex:one 与 ex:oneD定义如下：
ex:oneD a rdfs:Datatype;
owl:equivalentClass [
a rdfs:Datatype ;
owl:onDatatype xsd:decimal ;
owl:withRestrictions ( [ xsd:minInclusive 1 ] [ xsd:maxInclusive 1 ] )
] .
还有一点要注意：我在这里所说的只有当你考虑 OWL 2 Direct Semantics. If you consider the OWL 2 RDF-based semantics 时才有效，然后还有其他事情需要考虑。特别是，在基于RDF的语义中，ex:one不一定与ex:oneD相同。它们可能是恰好具有相同值的不同数据类型 space.
关于您的其他问题：
So why does the OWL spec say that the lexical space of
a:SSNis empty, rather than the the set of finite-length sequences of zero or more characters (as defined in XML) that match the regular expression[0-9]{3}-[0-9]{2}-[0-9]{4}?
在这里，您正在考虑 xsd:string 数据类型，其中值 space 和词法 space 相同。词法到值的映射是身份。所以看起来会有一种简单的方法来允许数据类型 IRI 用于文字。但是请考虑我之前向您展示的更广泛的问题。
So does that mean that
a:SSNcannot be used as follows?
完全正确。
If so, how is one supposed to use the
a:SSNdatatype?
您可以使用以这种方式定义的数据类型作为 属性 的范围，例如，或 allValuesFrom 或 someValuesFrom 限制。但是，当谈到附加到实例的具体值时，您必须使用 OWL 2 个推理机本身支持的数据类型，正如您在上一个代码片段中所建议的那样。
However, when it comes to concrete values attached to instances, you have to use the datatypes that are natively supported by OWL 2 reasoners, as you suggest in your last code snippet.
否则，为您的应用程序增强推理器的功能。但是，当数据由 'generic' OWL 推理机处理时，不要指望这些功能可用。