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An MDE-based methodology for closed-world integrity constraint checking in the semantic web
Journal of Web Semantics ( IF 2.5 ) Pub Date : 2022-05-19 , DOI: 10.1016/j.websem.2022.100717
Ambreen Hussain , Wenyan Wu , Zhaozhao Tang

Ontology-based data-centric systems support open-world reasoning. Therefore, for these systems, Web Ontology Language (OWL) and Semantic Web Rule Language (SWRL) are not suitable for expressing integrity constraints based on the closed-world assumption. Thus, the requirement of integrating the open-world assumption of OWL/SWRL with closed-world integrity constraint checking is inevitable. SPARQL, recommended by World Wide Web (W3C), is a query language for RDF graphs, and many research studies have shown that it is a perfect candidate for closed-world constraint checking for ontology-based data-centric applications. In this regard, many research studies have been performed to transform integrity constraints into SPARQL queries where some studies have shown the limitations of partial expressivity of knowledge bases while performing the indirect transformations, whereas others are limited to a platform-specific implementation. To address these issues, this paper presents a flexible and formal methodology that employs Model-Driven Engineering (MDE) to model closed-world integrity constraints for open-world reasoning. The proposed approach offers semantic validation of data by expressing integrity constraints at both the model level and the code level. Moreover, straightforward transformations from OWL/SWRL to SPARQL can be performed. Finally, the methodology is demonstrated via a real-world case study of water observations data.



中文翻译:

语义网中基于 MDE 的封闭世界完整性约束检查方法

基于本体的以数据为中心的系统支持开放世界推理。因此,对于这些系统,Web Ontology Language (OWL) 和 Semantic Web Rule Language (SWRL) 不适合表达基于封闭世界假设的完整性约束。因此,将 OWL/SWRL 的开放世界假设与封闭世界完整性约束检查相结合的要求是不可避免的。万维网 (W3C) 推荐的 SPARQL 是一种用于 RDF 图的查询语言,许多研究表明它是基于本体的以数据为中心的应用程序的封闭世界约束检查的完美候选者。在这方面,已经进行了许多研究以将完整性约束转换为 SPARQL 查询,其中一些研究表明在执行间接转换时知识库的部分表达性的局限性,而其他研究仅限于特定于平台的实现。为了解决这些问题,本文提出了一种灵活且正式的方法,该方法采用模型驱动工程 (MDE) 来对开放世界推理的封闭世界完整性约束进行建模。所提出的方法通过在模型级别和代码级别表达完整性约束来提供数据的语义验证。此外,可以执行从 OWL/SWRL 到 SPARQL 的直接转换。最后,通过对水观测数据的真实案例研究证明了该方法。而其他仅限于特定于平台的实现。为了解决这些问题,本文提出了一种灵活且正式的方法,该方法采用模型驱动工程 (MDE) 来对开放世界推理的封闭世界完整性约束进行建模。所提出的方法通过在模型级别和代码级别表达完整性约束来提供数据的语义验证。此外,可以执行从 OWL/SWRL 到 SPARQL 的直接转换。最后,通过对水观测数据的真实案例研究证明了该方法。而其他仅限于特定于平台的实现。为了解决这些问题,本文提出了一种灵活且正式的方法,该方法采用模型驱动工程 (MDE) 来为开放世界推理的封闭世界完整性约束建模。所提出的方法通过在模型级别和代码级别表达完整性约束来提供数据的语义验证。此外,可以执行从 OWL/SWRL 到 SPARQL 的直接转换。最后,通过对水观测数据的真实案例研究证明了该方法。所提出的方法通过在模型级别和代码级别表达完整性约束来提供数据的语义验证。此外,可以执行从 OWL/SWRL 到 SPARQL 的直接转换。最后,通过对水观测数据的真实案例研究证明了该方法。所提出的方法通过在模型级别和代码级别表达完整性约束来提供数据的语义验证。此外,可以执行从 OWL/SWRL 到 SPARQL 的直接转换。最后,通过对水观测数据的真实案例研究证明了该方法。

更新日期:2022-05-19
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