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default	Especificación Técnica de la Estructura de Ontologías	Spanish (Beta)

Especificación Técnica de la Estructura de Ontologías

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Resumen

Esta especificación describe la estructura y el formato de las ontologías dentro del sistema TrustGraph. Las ontologías proporcionan modelos de conocimiento formales que definen clases, propiedades y relaciones, lo que permite capacidades de razonamiento e inferencia. El sistema utiliza un formato de configuración inspirado en OWL que representa ampliamente los conceptos de OWL/RDFS, al tiempo que está optimizado para los requisitos de TrustGraph.

Convención de Nombres: Este proyecto utiliza kebab-case para todos los identificadores (claves de configuración, puntos finales de la API, nombres de módulos, etc.) en lugar de snake_case.

Objetivos

• Gestión de Clases y Propiedades: Definir clases similares a OWL con propiedades, dominios, rangos y restricciones de tipo.
• Soporte Semántico Avanzado: Permitir propiedades completas de RDFS/OWL, incluyendo etiquetas, soporte multilingüe y restricciones formales.
• Soporte para Múltiples Ontologías: Permitir que múltiples ontologías coexistan e interactúen.
• Validación y Razonamiento: Asegurar que las ontologías cumplan con estándares similares a OWL, con verificación de consistencia y soporte de inferencia.
• Compatibilidad con Estándares: Soporte de importación/exportación en formatos estándar (Turtle, RDF/XML, OWL/XML) al tiempo que se mantiene la optimización interna.

Antecedentes

TrustGraph almacena ontologías como elementos de configuración en un sistema flexible de clave-valor. Si bien el formato está inspirado en OWL (Web Ontology Language), está optimizado para los casos de uso específicos de TrustGraph y no se adhiere estrictamente a todas las especificaciones de OWL.

Las ontologías en TrustGraph permiten:

• Definición de tipos de objetos formales y sus propiedades.
• Especificación de dominios, rangos y restricciones de tipo de propiedades.
• Razonamiento e inferencia lógicos.
• Relaciones complejas y restricciones de cardinalidad.
• Soporte multilingüe para la internacionalización.

Estructura de la Ontología

Almacenamiento de la Configuración

Las ontologías se almacenan como elementos de configuración con el siguiente patrón:

• Tipo: ontology
• Clave: Identificador de ontología único (por ejemplo, natural-world, domain-model).
• Valor: Ontología completa en formato JSON.

Estructura JSON

El formato JSON de la ontología consta de cuatro secciones principales:

1. Metadatos

Contiene información administrativa y descriptiva sobre la ontología:

{
  "metadata": {
    "name": "The natural world",
    "description": "Ontology covering the natural order",
    "version": "1.0.0",
    "created": "2025-09-20T12:07:37.068Z",
    "modified": "2025-09-20T12:12:20.725Z",
    "creator": "current-user",
    "namespace": "http://trustgraph.ai/ontologies/natural-world",
    "imports": ["http://www.w3.org/2002/07/owl#"]
  }
}

Campos:

• name: Nombre legible por humanos de la ontología.
• description: Descripción breve del propósito de la ontología.
• version: Número de versión semántico.
• created: Marca de tiempo ISO 8601 de creación.
• modified: Marca de tiempo ISO 8601 de última modificación.
• creator: Identificador del usuario/sistema que creó.
• namespace: URI base para elementos de la ontología.
• imports: Matriz de URIs de ontologías importadas.

2. Clases

Define los tipos de objetos y sus relaciones jerárquicas:

{
  "classes": {
    "animal": {
      "uri": "http://trustgraph.ai/ontologies/natural-world#animal",
      "type": "owl:Class",
      "rdfs:label": [{"value": "Animal", "lang": "en"}],
      "rdfs:comment": "An animal",
      "rdfs:subClassOf": "lifeform",
      "owl:equivalentClass": ["creature"],
      "owl:disjointWith": ["plant"],
      "dcterms:identifier": "ANI-001"
    }
  }
}

Propiedades soportadas:

• uri: URI completa de la clase.
• type: Siempre "owl:Class".
• rdfs:label: Matriz de etiquetas con etiquetas de idioma.
• rdfs:comment: Descripción de la clase.
• rdfs:subClassOf: Identificador de la clase padre (herencia simple).
• owl:equivalentClass: Lista de clases equivalentes.
• owl:disjointWith: Lista de clases disjuntas.
• dcterms:identifier: Identificador de la clase.

3. Propiedades de Objetos

Define las relaciones entre las clases:

{
  "objectProperties": {
    "hasPart": {
      "uri": "http://trustgraph.ai/ontologies/natural-world#hasPart",
      "type": "owl:ObjectProperty",
      "rdfs:label": [{"value": "hasPart", "lang": "en"}],
      "rdfs:comment": "Represents a part-whole relationship",
      "domain": "lifeform",
      "range": "lifeform"
    }
  }
}

Propiedades soportadas:

• uri: URI completa de la propiedad de objeto.
• type: Siempre "owl:ObjectProperty".
• rdfs:label: Matriz de etiquetas con etiquetas de idioma.
• rdfs:comment: Descripción de la propiedad de objeto.
• domain: Clase de dominio de la propiedad de objeto.
• range: Clase de rango de la propiedad de objeto.

4. Propiedades de Datos

Define las características de las clases:

{
  "datatypeProperties": {
    "number-of-legs": {
      "uri": "http://trustgraph.ai/ontologies/natural-world#number-of-legs",
      "type": "owl:DatatypeProperty",
      "rdfs:label": [{"value": "number-of-legs", "lang": "en"}],
      "rdfs:comment": "Count of number of legs of the animal",
      "rdfs:range": "xsd:nonNegativeInteger",
      "rdfs:domain": "animal"
    }
  }
}

Propiedades soportadas:

• uri: URI completa de la propiedad de datos.
• type: Siempre "owl:DatatypeProperty".
• rdfs:label: Matriz de etiquetas con etiquetas de idioma.
• rdfs:comment: Descripción de la propiedad de datos.
• rdfs:range: Tipo de datos de la propiedad de datos.
• rdfs:domain: Clase de dominio de la propiedad de datos.

Estructura JSON

El formato JSON de la ontología consta de cuatro secciones principales:

1. Metadatos

Contiene información administrativa y descriptiva sobre la ontología:

{
  "metadata": {
    "name": "The natural world",
    "description": "Ontology covering the natural order",
    "version": "1.0.0",
    "created": "2025-09-20T12:07:37.068Z",
    "modified": "2025-09-20T12:12:20.725Z",
    "creator": "current-user",
    "namespace": "http://trustgraph.ai/ontologies/natural-world",
    "imports": ["http://www.w3.org/2002/07/owl#"]
  }
}

Campos:

• name: Nombre legible por humanos de la ontología.
• description: Descripción breve del propósito de la ontología.
• version: Número de versión semántico.
• created: Marca de tiempo ISO 8601 de creación.
• modified: Marca de tiempo ISO 8601 de última modificación.
• creator: Identificador del usuario/sistema que creó.
• namespace: URI base para elementos de la ontología.
• imports: Matriz de URIs de ontologías importadas.

2. Clases

Define los tipos de objetos y sus relaciones jerárquicas:

{
  "classes": {
    "lifeform": {
      "uri": "http://trustgraph.ai/ontologies/natural-world#lifeform",
      "type": "owl:Class",
      "rdfs:label": [{"value": "Lifeform", "lang": "en"}],
      "rdfs:comment": "A living thing"
    },
    "animal": {
      "uri": "http://trustgraph.ai/ontologies/natural-world#animal",
      "type": "owl:Class",
      "rdfs:label": [{"value": "Animal", "lang": "en"}],
      "rdfs:comment": "An animal",
      "rdfs:subClassOf": "lifeform"
    },
    "cat": {
      "uri": "http://trustgraph.ai/ontologies/natural-world#cat",
      "type": "owl:Class",
      "rdfs:label": [{"value": "Cat", "lang": "en"}],
      "rdfs:comment": "A cat",
      "rdfs:subClassOf": "animal"
    },
    "dog": {
      "uri": "http://trustgraph.ai/ontologies/natural-world#dog",
      "type": "owl:Class",
      "rdfs:label": [{"value": "Dog", "lang": "en"}],
      "rdfs:comment": "A dog",
      "rdfs:subClassOf": "animal",
      "owl:disjointWith": ["cat"]
    }
  },
  "objectProperties": {},
  "datatypeProperties": {
    "number-of-legs": {
      "uri": "http://trustgraph.ai/ontologies/natural-world#number-of-legs",
      "type": "owl:DatatypeProperty",
      "rdfs:label": [{"value": "number-of-legs", "lang": "en"}],
      "rdfs:comment": "Count of number of legs of the animal",
      "rdfs:range": "xsd:nonNegativeInteger",
      "rdfs:domain": "animal"
    }
  }
}

Reglas de Validación

Validación Estructural

1. Consistencia de URI: Todos los URIs deben seguir el patrón {namespace}#{identifier}.
2. Jerarquía de Clases: No debe haber herencia circular en rdfs:subClassOf.
3. Dominios/Rangos de Propiedades: Deben referenciar clases existentes o tipos XSD válidos.
4. Clases Disjuntas: No pueden ser subclases entre sí.
5. Propiedades Inversas: Deben ser bidireccionales si se especifican.

Validación Semántica

1. Identificadores Únicos: Los identificadores de clase y propiedad deben ser únicos dentro de una ontología.
2. Etiquetas de Idioma: Deben seguir el formato de etiqueta de idioma BCP 47.
3. Restricciones de Cardinalidad: minCardinality ≤ maxCardinality cuando ambos están especificados.
4. Propiedades Funcionales: No pueden tener maxCardinality > 1.

Soporte de Formato de Importación/Exportación

Si bien el formato interno es JSON, el sistema admite la conversión a/desde formatos de ontología estándar:

• Turtle (.ttl): Serialización RDF compacta.
• RDF/XML (.rdf, .owl): Formato estándar de W3C.
• OWL/XML (.owx): Formato XML específico de OWL.
• JSON-LD (.jsonld): JSON para Linked Data.

Referencias

• OWL 2 Web Ontology Language
• RDF Schema 1.1
• XML Schema Datatypes
• BCP 47 Language Tags