2.1.4 Reglas de inferencia en RDF Schema

Hoy vamos a ver algunas reglas de inferencia en RDF Schema o RDFS. Al igual que cuando hablamos de clase, las propiedades también pueden tener jerarquía. Por ejemplo, considere la siguiente figura. 

En esta figura podemos ver una propiedad, es hermano de, que nos ayuda a especificar que cierta persona es hermano de otra persona, y también tenemos la propiedad es pariente de, que nos permite especificar que una persona es pariente de otra persona. En este caso tenemos una jerarquía de propiedades, porque esperamos que si A es hermano de B, entonces A es pariente de B. En ese sentido, es pariente de, es más general. 

RDFS tiene un componente que nos permite indicar que una cierta propiedad es una subpropiedad de otra. Recuerda que RDFS es un vocabulario de RDF, que nos permite especificar las reglas que tiene que satisfacer un cierto dominio. Y como es un vocabulario RDF, cada uno de sus componentes es especificado por un URI. En este caso para especificar su propiedad, utilizamos el URI RDFS:subPropertyOf. En este caso estamos usando un prefijo para simplificar la notación del URI, y este prefijo está representado por RDFS. 

Podemos decir en RDFS que la propiedad es hermano de, es una subpropiedad de la propiedad es pariente de, y para eso utilizamos el triple que hemos mostrado en la transparencia. Nótese que en este archivo primero estamos declarando el prefijo RDFS que vamos a estar utilizando en este video, y en el último triple de este archivo estamos declarando que es hermano de es subpropiedad de es pariente de, lo cual hacemos a través del triple es hermano de, RDFS:subPropertyOf es pariente de.

¿Qué queremos hacer con estos triples? Queremos hacer razonamiento. O sea, a partir de los dos triples que podemos ver a continuación, un triple que nos dice que Joaquín Phoenix es hermano de River Phoenix, y que es hermano de es una subpropiedad de es pariente de. 

Nos gustaría deducir de manera automática que Joaquín Phoenix es pariente de River Phoenix. Y esto lo que podemos lograr a través de RDFS, el computador o las aplicaciones van a poder inferir de manera autonoma que Joaquín Phoenix es pariente de River Phoenix a partir de los dos triples que teníamos arriba. 

Estas formas de razonamiento de RDFS se traducen en reglas de inferencia, en el caso particular del ejemplo, la regla de inferencia se debe a la siguiente forma. 

Dice que, a partir de los triples A, P, B, y P es una subpropiedad de Q, infiere al triple A, Q, B. Lo que estamos diciendo en este caso es, si el sujeto A está relacionado con el objeto B a través de la propiedad P, y sabemos que P es una subpropiedad de la propiedad Q, entonces podemos inferir que el sujeto A está relacionado con el objeto B a través de la propiedad Q.  RDFS tiene otras reglas de inferencia que nos permiten deducir triples a partir de triples existentes.

Las otras reglas de inferencia fundamentales en RDF son utilizadas para inferir nuevas relaciones de subclase utilizando jerarquías de clases. Inferir nuevas relaciones de propiedad utilizando jerarquías de propiedades. E inferir a qué clase pertenece un objeto utilizando el dominio o el rango de una propiedad. A continuación, vamos a ver estas distintas reglas.

En primer lugar, veamos la regla de inferencia sobre jerarquías de clases. En este ejemplo tenemos tres clases, la clase de los jugadores de fútbol, la clase de los deportistas y la clase de las personas. Y lo que sabemos es que cada jugador de fútbol es un deportista y cada deportista es una persona. Lo que nos gustaría inferir entonces, es que cada jugador de fútbol es una persona. Gráficamente podemos representar esto de la siguiente forma, tenemos la clase de los jugadores de fútbol, que está contenida en la clase de los deportistas, y que a su vez la clase de los deportistas está contenido en la clase de las personas.

Lo que nos gustaría deducir es que la clase de los jugadores de fútbol está contenida en la clase de las personas. Como mencionábamos anteriormente, esta forma de razonamiento RDFS se traduce en una regla de inferencia. En este caso la regla de inferencia se ve de la siguiente forma.

Si tenemos los triples A es subclase de B, y B es subclase de C, se puede inferir que el triple A es subclase de C. Recuerde que inferir significa que consideramos el triple A es subclase de C como parte de nuestro grafo RDF, y que una aplicación computacional va a deducir este triple de manera automática. Al igual que para las jerarquías de clases, tenemos una regla para las jerarquías de propiedades, que es muy similar, y que se ve de la siguiente forma.

A partir de los triples P es subpropiedad de Q, y Q es subpropiedad de R, infiere al triple P es subpropiedad de R. Lo que estamos diciendo en este caso es que, si sabemos que la propiedad P es una subpropiedad de la propiedad Q, y sabemos que la propiedad Q es una subpropiedad de la propiedad R, podemos deducir, y vamos a hacer esto de manera automática, que P es una subpropiedad de R.

En tercer lugar tenemos una regla de inferencia para el dominio de una propiedad. Veamos un ejemplo donde tenemos la propiedad juega en, y tenemos que Messi juega en Barcelona. ¿Qué sabemos sobre esta propiedad? Sabemos que el dominio de esta propiedad es la clase jugador de fútbol. Lo que nos gustaría deducir entonces, es que Lionel Messi es un jugador de fútbol. Vale decir lo que queremos hacer formalmente es deducir un triple de la forma dbpedia:Lionel Messi es de tipo jugador de fútbol. ¿Cómo hacemos esto?

Para hacer esto tenemos la siguiente regla de inferencia, que está relacionada con el dominio de una propiedad.

Lo que tenemos en este caso es que, si tenemos los triples A, P, B, y tenemos el triple P dominio C, entonces inferimos el triple A tipo C. Lo que estamos diciendo en otras palabras, es que si sabemos que el sujeto A está relacionado con el objeto B a través de la propiedad P, y sabemos que el dominio de P es la clase C, todos los sujetos que tenemos en esta relación tienen que ser de tipo C, bueno, lo que vamos a inferir entonces es que A es de tipo C. Esta forma de razonamiento se traduce en la siguiente regla de inferencia para el domino de una propiedad, nos dice que, si tenemos los triples A P B, y tenemos el triple P dominio C, podemos inferir el triple A tipo C. Es decir que, si el sujeto A está relacionado con el objeto B a través de la propiedad P, y sabemos que el dominio de P es C, sabemos que todos los sujetos que estén relacionados a través de la propiedad P tienen que ser de tipo C; entonces lo que vamos a inferir es que A es de tipo C en este caso.

Al igual que para el caso del dominio, tenemos una regla de inferencia para el rango de una propiedad que es muy similar.

En este caso lo que decimos es que, si sabemos que tenemos los triples A P B, y sabemos que el rango de P es D, podemos deducir que B es de tipo D. En otras palabras, si tenemos que el sujeto A está relacionado con el objeto B a través de la propiedad P, y sabemos que el rango de la propiedad es B, entonces sabemos que los objetos que están relacionados a través de esta propiedad P, tienen que ser de tipo D. Podemos inferir en este caso que B es de tipo D.

En resumen, hemos visto que RDFS tiene un componente que permite indicar que una propiedad es subpropiedad de otra. Por ejemplo podemos indicar que es hermano de es una subpropiedad de es pariente de. RDFS tiene reglas de inferencia sobre jerarquías de clases y propiedades que nos permiten inferir nuevas jerarquías de clases a partir de las dadas y nuevas jerarquías de propiedades a partir de las dadas, y RDFS además tiene reglas de inferencia para el dominio y rango de una propiedad.