一致 OWL 本体中的解释

Question

我想以编程方式获得对一致本体中推断公理的解释，其方式与 Protégé UI 中的方式类似。我找不到任何直接的方法。我找到了 owlapi 的 owlexplanation repo, but I cannot for the life of me solve the dependency issues to set up the owlexplanation environment. I have also browsed the javadoc 关于解释（为了完全避免其他回购），但是除了我已经看到的浏览 Java 源代码之外，我没有看到任何有用的东西。

我想过简单地否定推断的公理，通过不一致来获得解释，但我更喜欢更清晰的东西，而且我不确定这种方法是否正确。

其他（可能）有用的上下文：

我在 Java 年前使用过一些，但我现在主要使用 Python（我尝试将 OWL API 与 JPype 和 OWL通常与 Owlready2).
我正在使用 HermiT reasoner（再次通过 JPype）（根据 build.xml 文件，~~最新稳定~~ 版本 1.3.8）。
在没有 owlexplanation 的情况下，我已经成功地得到了我的设置中的不满意和不一致的解释，遵循 HermiT 源代码中的 this 示例。
我陷入了困境，想要为 owlexplanation 创建一个可用的 .jar 文件，以便将其添加到我的 JPype 类路径中。当我一开始无法构建 Java 项目时，我的计划就打乱了。
我正在使用 Intellij IDE。

如果有任何见解或提示，我将不胜感激。

2022 年 1 月 6 日更新：

我决定用干净的头脑再次尝试 owlexplanation 代码，所以这里是我的位置：

从 github 下载了源代码并解压缩了 zip。
启动 IntelliJ 而不是从“从现有源创建项目”，我单击“打开”并选择提取的目录。
我构建了项目并且它成功了。
通过 Maven 工具，我运行成功清理、验证、编译和测试。
如果我运行“打包”Maven 操作，它会抛出“环境变量 JAVA_HOME 未正确设置”的错误。问题是，如果我转到“文件”>“项目结构”，我会看到 SDK 设置为 11，它不是空的。
此外，从 pom.xml 文件中我得到了这些问题：
- Plugin 'org.apache.maven.plugins:maven-gpg-plugin:1.5' not found
- Plugin 'org.sonatype.plugins:nexus-staging-maven-plugin:1.6.6' not found

2022 年 1 月 8 日更新：（尝试@Ignazio 的回答）

我创建了一个新的 IntelliJ 项目，并添加了 @Ignazio 提到的 Maven 依赖项（加上其他一些如 slf4j 等），我得到了一个工作示例（我认为）。转到我的主要项目（使用 JPype），我不得不手动下载一些 .jars 以包含在类路径中（因为这里不能使用 maven）。这些是目前下载的：

caffeine-3.0.5.jar         hppcrt-0.7.5.jar    org.semanticweb.hermit-1.4.5.519.jar  slf4j-api-1.7.32.jar
commons-rdf-api-0.5.0.jar  javax.inject-1.jar  owlapi-distribution-5.1.9.jar         slf4j-nop-1.7.32.jar
google-collect-1.0.jar     owlexplanation-5.0.0.jar

接下来，尝试使用 loadOntologyFromOntologyDocument() 时抛出 NullPointerException。我已尝试按照建议重新下载 jars here，但异常仍然存在。可能是缺少某些 .jar 文件？我根据会发生的抛出NoClassDefFoundError下载了它们。

这发生在一个普通的 pizza.owl 文件中，否则它可以正常工作。

EDIT：我使用 mvn dependency:copy-dependencies -DoutputDirectory=OUTPUT_DIR 获取依赖项并使用 OUTPUT_DIR 作为类路径，NullPointerException 消失了，所以看来我确实缺少一些 .jar 文件。

郑重声明，我随后遇到了其他问题（gen.getExplanations() 引发了 NoSuchMethodError 错误），但我没有更多时间调试它。我将放弃 JPype，无论它多么方便，只需使用 subprocess 从 Python 调用 Java。这些是（我猜）Jpype 问题，所以我接受 Ignazio 的回答，因为它解决了我的 Java/OWL API/owlexplanation 方面的问题。

Answer 1

您不仅在使用项目，而且实际上是从头开始构建它们，这比使用已发布的工件需要更多的设置。

使用 Maven 可用 jar 的快捷方式（通过 Maven Central，尽管其他 public 存储库也应该这样做）

Java代码：

    import java.io.File;
    import java.util.Set;
    import java.util.function.Supplier;
    
    import org.junit.Test;
    import org.semanticweb.HermiT.ReasonerFactory;
    import org.semanticweb.owl.explanation.api.Explanation;
    import org.semanticweb.owl.explanation.api.ExplanationGenerator;
    import org.semanticweb.owl.explanation.api.ExplanationGeneratorFactory;
    import org.semanticweb.owl.explanation.api.ExplanationProgressMonitor;
    import org.semanticweb.owl.explanation.impl.blackbox.Configuration;
    import org.semanticweb.owl.explanation.impl.blackbox.DivideAndConquerContractionStrategy;
    import org.semanticweb.owl.explanation.impl.blackbox.EntailmentCheckerFactory;
    import org.semanticweb.owl.explanation.impl.blackbox.InitialEntailmentCheckStrategy;
    import org.semanticweb.owl.explanation.impl.blackbox.StructuralTypePriorityExpansionStrategy;
    import org.semanticweb.owl.explanation.impl.blackbox.checker.BlackBoxExplanationGeneratorFactory;
    import org.semanticweb.owl.explanation.impl.blackbox.checker.SatisfiabilityEntailmentCheckerFactory;
    import org.semanticweb.owlapi.apibinding.OWLManager;
    import org.semanticweb.owlapi.model.OWLAxiom;
    import org.semanticweb.owlapi.model.OWLOntology;
    import org.semanticweb.owlapi.model.OWLOntologyManager;
    import org.semanticweb.owlapi.reasoner.OWLReasonerFactory;
    
    public class CheckOntology {
    
        @Test
        public void should() throws Exception {
    
            OWLOntologyManager m = OWLManager.createOWLOntologyManager();
            OWLOntology o = m.loadOntologyFromOntologyDocument(new File("pizza.owl"));
    
            OWLReasonerFactory rf = new ReasonerFactory(); // Get hold of a reasoner factory
    
            // Create the explanation generator factory which uses reasoners provided by the specified
            // reasoner factory
    
            ExplanationGeneratorFactory<OWLAxiom> genFac =
                createExplanationGeneratorFactory(rf, null, OWLManager::createOWLOntologyManager);
    
            // Now create the actual explanation generator for our ontology
            ExplanationGenerator<OWLAxiom> gen = genFac.createExplanationGenerator(o);
    
    
            // Ask for explanations for some entailment
            // Get a reference to the axiom that represents the entailment that we want explanation for
            
            // this will just run the explanations for all axioms
            o.logicalAxioms().forEach(e -> explain(e, gen));
        }
    
        void explain(OWLAxiom entailment, ExplanationGenerator<OWLAxiom> gen) {
            // Get our explanations. Ask for a maximum of 5.
            try {
                Set<Explanation<OWLAxiom>> expl = gen.getExplanations(entailment, 5);
                System.out.println("CheckOntology.explain() " + entailment);
                expl.forEach(System.out::println);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    // this method replicates code existing in the owlexplanation project; it's needed because the factories in owlexplanation do not set InitialEntailmentCheckStrategy correctly
        public static ExplanationGeneratorFactory<OWLAxiom> createExplanationGeneratorFactory(
            OWLReasonerFactory reasonerFactory, ExplanationProgressMonitor<OWLAxiom> progressMonitor,
            Supplier<OWLOntologyManager> m) {
            EntailmentCheckerFactory<OWLAxiom> checker =
                new SatisfiabilityEntailmentCheckerFactory(reasonerFactory, m);
            Configuration<OWLAxiom> config = new Configuration<>(checker,
                new StructuralTypePriorityExpansionStrategy<OWLAxiom>(
                    InitialEntailmentCheckStrategy.PERFORM, m),
                new DivideAndConquerContractionStrategy<OWLAxiom>(), progressMonitor, m);
            return new BlackBoxExplanationGeneratorFactory<>(config);
        }
    }

Maven 配置：

4.0.0 废话废话 0.0.1-快照废话联机联机 4.12 net.sourceforge.owlapi org.semanticweb.hermit 1.4.5.519 net.sourceforge.owlapi 猫头鹰解释 5.0.0

HermiT 可以通过我制作的发布版本在 Maven Central 上获得——补丁版本指的是它构建时使用的 OWLAPI 版本。这里 1.4.5.519 表示 HermiT 是用 OWLAPI 5.1.9 构建的。 owlexplanation 5.0.0 是使用 OWLAPI 5 构建的，因此它与项目的主要 OWLAPI 版本相同。

此代码示例并没有做很多事情，因为它只是寻找对断言公理的解释。通常，解释只是公理本身，正如它所断言的那样。改变所选择的公理，或使用 ontology 中未声明的公理，应该会给你想要的解释。

一致 OWL 本体中的解释

Explanations in Consistent OWL Ontologies

java

intellij-idea

owl

owl-api

owlready