自动确定替换故障网络单元的网络单元的设备和方法

摘要

本发明涉及自动确定替换故障网络单元的网络单元的设备和方法。一种用于为至少一个网络(N)工作的设备(D)包括：i)本体代理(OA)，存储至少一个本体，该本体定义网络单元的表示以及这些网络单元之间的关系；以及ii)处理装置(PM)，设置用于在网络单元的状态表明该网络单元故障时：访问本体代理(OA)以获得故障网络单元的表示以及这一故障网络单元与至少一个其它网络单元之间的关系；然后针对这些其它网络单元中的各网络单元根据它们的相应本体表示来确定代表与故障网络单元的功能相似度的参数值；并且在其它网络单元之中确定提供表示最大功能相似度的参数值的网络单元以便建议用这一确定网络单元替换故障网络单元。

说明书

技术领域

本发明涉及网络管理。

背景技术

“网络”在这里意味着任一类包括相互之间直接或者间接连接的单元(或者对象或者部件或者设备)的系统。因而它可以例如是计算机网络或者(电信)通信网络或者是包括不同类型的设备(比如计算机、打印机、扫描仪、传真机、电话机、交换机、软件模块)的网络。

在必须通过网络使用(或者操控)远程对象时，它或者为了利用它完成任务而需要的一个或者多个网络部件(或者对象)可能暂时中断或者不可利用或者不可能恢复。在所有情况下远程对象和/或网络部件不能完全地工作。这在诸如银行业、联网存储、呼叫中心或者制造工厂等一些领域中可能是有害的。遗憾的是，现有网络管理工具不足以智能地解决上文提到的问题。

实际上，现有网络管理工具中的第一种工具利用管理信息库(或者MIB)。它的目标在于定义网络的抽象表示(比如网络单元“树”)、然后查询这一抽象表示(例如借助SNMP协议)以便确定网络单元是否运行错误(例如通过接收的消息，比如“单元1.3.2.4有30秒无响应”)。这第一种工具允许比没有该工具的情况更迅速地监督和物理干预。因而它允许获得网络单元的状态，但是它没有不能给出网络单元之间的关系，因此并不允许智能地(即动态地和/或高效地)重新组织网络(或者网络部分)以便允许用户从利用故障网络部件切换到利用另一网络部件以便潜在地避免人类干预。

现有网络管理工具中的第二种工具利用XML方案(或者XSD)。它的目标在于提供网络中包含(或者可能包含)的所有实体(或者单元或者部件或者对象)的抽象XML表示。但是抽象XML表示与各底层网络部件绑定，无法获得实体(或者单元或者部件)的状态。因而XSD允许程序知道各网络单元的描述，但是它并不允许程序了解网络单元的状态或者获得数个网络单元之间的关系。换而言之，XSD必须耦合到能够与远程对象交互的另一工具。

现有网络管理工具中的第三种工具利用本体(ontology)。“本体”是在给定领域内运用的术语(或者概念)和这些术语(或者概念)之间关系的正式描述。因而本体表示一组单元(按照它们的类型(或者“类”)和它们的特征(或者“属性”)来定义)和在单元之间存在的关系。本体特别地用来关于领域内存在的对象进行推理。

这一第三种工具的目标在于关于至少一个本体进行推理(例如如Fact++提出的那样)。它允许程序查询本体以便发现包含到这一本体中的单元的一些令人感兴趣的性质。使用本体可能是用以表示网络的最有力方式，因为这允许程序获得网络的不同单元之间的所有关系。但是这并不允许程序获得单元的状态，并且这并未提供允许重新组织网络的功能。因而这第三种工具必须与另一网络工具结合以允许重新组织网络。

现有网络管理工具中的第四种工具利用规则引擎。它接近于第三种工具。它的目标在于将一组规则与网络的每个单元关联以允许相对于网络单元的信息提取。这第四种工具呈现与第三种工具的缺点相同的缺点。

现有网络管理工具中的第五种工具利用设置用于组织网络资源或者网络使用的基于图形的算法。特别在IEEE文献“A GraphBased Algorithm for Data Path Optimization in Custom Processors”中描述了这样的基于图形的算法。遗憾的是，这一种算法一般专用于一类对象(例如处理器)，它将所有图形节点视为具有一组共同性质(例如处理器必须进行的循环数目)的对象。因而，只有网络是由同类对象组成的网络，这第五种工具才允许程序知道应当重新组织该网络。另外，它不能获得网络单元之间的关系。最后，它并不允许网络重新组织。

另外，上文提到的工具都不允许程序获得关于一组单元的信息，比如“三个后继单元可以由第四单元替换，因为它接近于它们(例如在特征和/或类型方面)”。

因而本发明的目的在于通过允许自动确定能够替换至少一个故障网络单元的网络单元来改善该情形。

发明内容

出于这一目的，本发明提供一种用于为至少一个网络(包括单元)工作的设备，该设备包括：

i)本体代理，存储至少一个本体，该本体定义网络单元的表示以及网络单元之间的关系；以及

ii)处理装置，设置用于在网络单元的状态表明该网络单元故障时：访问本体代理以获得故障网络单元的表示以及这一故障网络单元与至少一个其它网络单元之间的关系；然后针对这些其它网络单元中的各网络单元根据它们的相应本体表示来确定代表与故障网络单元的功能相似度的参数值；并且在其它网络单元之中确定提供表示最大功能相似度的参数值的网络单元以便建议用这一确定网络单元替换故障网络单元。

根据本发明的设备可以包括单独或者组合考虑的具体以下附加特征：

-它的处理装置可以被设置用于在通过包括至少一个单元性质和至少一个类“细节”(例如“类约束”或者“类交集”)的本体表示来定义各网络单元的情况下根据第一求和与第二求和之比来确定参数值，第一求和是故障网络单元与其它网络单元之间的共同类细节数目和故障网络单元与这一其它网络单元之间的共同单元性质数目之和，而第二求和是故障网络单元的类细节数目与故障网络单元的单元性质数目之和；

-在一种变形中它的处理装置可以被设置用于在通过包括至少一个单元性质和至少一个类细节的本体表示来定义各网络单元的情况下在考虑与故障网络单元和一个或者多个其它网络单元的本体表示的性质和/或类细节关联的权值确定参数值；

它的处理装置可以被设置用于根据第一求和与第二求和之比来确定参数值，第一求和是与故障网络单元和其它网络单元共同的类细节关联的权值和与故障网络单元和这一其它网络单元共同的单元性质关联的权值之和，而第二求和是与故障网络单元的类细节关联的权值和与故障网络单元的单元性质关联的权值之和；

-它可以包括设置用于查询网络以便获得它的网络单元的状态的接口(或者网络代理)。

本发明也提供一种包括比如上文介绍的设备这样的设备的计算机软件产品。

本发明也提供一种用于自动确定网络的能够替换这一网络的至少一个故障网络单元的单元的方法，该方法在网络单元的状态表明该网络单元故障时包括：

i)将故障网络单元的表示以及这一故障网络单元与至少一个其它网络单元之间的关系确定到本体中，该本体定义网络单元的表示以及这些网络单元之间的关系，然后

ii)针对这些其它网络单元中的各网络单元根据它们的相应本体表示来确定表示与故障网络单元的功能相似度的参数值，并且

iii)在这些其它网络单元之中确定提供表示最大功能相似度的参数值的网络单元以便建议用这一确定网络单元替换故障网络单元。

根据本发明的方法可以包括单独或者组合考虑的具体以下附加特征：

-在通过包括至少一个单元性质和至少一个类细节的本体表示来定义各网络单元的情况下，可以根据第一求和与第二求和之比来确定参数值，第一求和是故障网络单元与其它网络单元之间的共同类细节数目和故障网络单元与这一其它网络单元之间的共同单元性质数目之和，而第二求和是故障网络单元的类细节数目与故障网络单元的单元性质数目之和；

-在一种变形中，在通过包括至少一个单元性质和至少一个类细节的本体表示来定义各网络单元的情况下，可以在考虑与故障网络单元和一个或者多个其它网络单元的本体表示的性质和/或类细节关联的权值确定参数值；

-可以根据第一求和与第二求和之比来确定参数值，第一求和是与故障网络单元和其它网络单元共同的类细节关联的权值和与故障网络单元和这一其它网络单元共同的单元性质关联的权值之和，而第二求和是与故障网络单元的类细节关联的权值和与故障网络单元的单元性质关联的权值之和。

附图说明

本发明的其它特征和优点将在阅读下文具体说明书和附录以及以下附图时变得清楚：

-图1示意地图示了耦合到网络的根据本发明的设备的一个实施例例子；并且

-图2示意地图示了关于故障网络单元的“功能相似度(或者邻近度)球”例子。

附图不仅可以用以使本发明完整，而且如果需要则可以有助于它的表达。

具体实施方式

本发明的目标在于提供一种用于自动确定能够替换至少一个故障网络单元I_k的网络单元I_k′(k≠k′)的设备(D)和关联方法。

重要的是注意根据本发明的设备(D)可以是例如用于管理网络(N)的设备或者应用的部分或者耦合到该设备或者应用。因而这样的设备(D)可以是由多个软件模块或者一个或者多个电路(或者硬件模块)或者由硬件和软件模块的组合组成的计算机电子产品。

如图1中示意地所示，根据本发明的设备D至少包括本体代理OA和处理模块PM。

在以下描述中，“代理”表示在某处(例如在本体代理OA的情况下为设备D中)执行的程序。

本体代理OA被设置用于存储至少一个本体O，该本体O至少定义网络N的单元(或者个体或者对象或者部件)I_k(k＞0)的表示以及这些网络单元I_k之间的关系。

具体而言，根据W3C(“万维网社团”)，网络N的单元(或者个体)I_k的本体表示定义如下：

-一个(并且仅一个)类，该类可以是单命名类或者由数个关系组成的更复杂类并且可以具有一个或者数个细节，比如对定义性质的约束或者一个约束与一组值之间的一个或者多个交集，

-一个或者数个单元(或者个体)性质，以及

-与相同网络N的至少一个其它单元(或者个体)I_k(k′≠k)的一个或者数个关系。

重要的是注意上文提到的定义是经典本体的单元表示的定义。但是本发明也引入“丰富”或者“增强”的本体，其中单元表示还包括与各类(细节)关联的所选权值和/或与各单元(或者个体)性质关联的所选权值。这意味着在经典本体中每个类细节权值等于1并且每个单元性质权值等于1。

本发明针对任一类网络单元，它针对任一类如下本体，该本体以正式方式描述任一类领域中运用的术语(或者概念)和这些术语(或者概念)之间的关系。

例如，用所选本体语言如OWL(“本体网页语言”)编写本体O。但是也可以用另一本体语言如例如RDF/XML(“资源描述框架/扩展标记语言”)编写它。OWL和RDF/XML是W3C已经开发和标准化的两种本体语言。

本体代理A可以如图所示包括用于存储至少一个本体O的存储装置。但是一个或者多个本体可以存储到不是本体代理OA一部分或者甚至不是设备D一部分但本体代理OA可以访问的存储装置中。这一存储装置可以是本领域技术人员已知的任何类型，只要它能够存储至少一个本体O。因而它可以是数据库、闪存、ROM、RAM、CD(“紧凑盘”)或者DVD(“数字视频盘”)、平面文件系统或者可以由本体代理OA读取的任一其它种类的存储库。

处理模块PM被设置用于在网络单元I_k的状态表明该网络单元故障时进行干预。

“状态”在这里意味着表明网络单元I_k故障(即暂时中断或者不可利用或者不可能恢复)的任一类参数或者变量。

网络单元状态可以存储于如图1的非限制例子中所示可以是设备D一部分的存储装置EM中。但是网络单元状态可以存储到不是设备D一部分但本体代理OA可以访问的存储装置EM中。这一存储装置EM可以是本领域技术人员已知的任何类型，只要它能够存储网络单元状态。因而它可以是数据库、RAM、平面文件系统或者任何其它种类的存储库。

网络单元状态由接口或者网络代理SA提供，该接口或者网络代理SA(直接或者间接)连接到存储装置EM并且如图1的非限制例子中所示可以是设备D的部分。但是这一接口或者网络代理SA可以在设备D外部。这样的接口或者网络代理SA被设置用于查询网络N以便获得它的网络单元I_k的状态。

例如，接口或者网络代理SA使用SNMP协议来查询网络N并且构成一种管理信息库(或者MIB)。

例如，接口或者网络代理SA发送(可能是专用的)消息到网络单元I_k(每个网络单元或者仅一些网络单元)，以及如果它在自消息发送之后的30秒内没有从网络单元I_k接收到响应(例如确认接收)，则它认为这一网络单元I_k故障，因此将“故障状态”与这一网络单元I_k关联，其中它将该状态与故障网络单元I_k的标识符对应存储到存储装置EM中。

重要的是注意接口或者网络代理SA可以自动(可能定期)或者按照请求(可能来自处理模块PM)查询网络N。

当相对于故障网络单元I_k的故障状态存储到存储装置EM中时，处理模块PM访问本体代理OA以获得这一故障网络单元I_k的表示以及这一故障网络单元I_k与至少一个其它网络单元I_k′(k′≠k)之间关系。然后它确定这些其它网络单元I_k′(即与故障网络单元I_k具有关系的网络单元)中的各网络单元的参数值。“参数值”在这里意味着表示网络单元(或者个体)I_k′与故障网络单元(或者个体)I_k的功能相似度(或者邻近度或者近邻关系)的参数的值。

处理模块PM根据网络单元(或者个体)I_k′和故障网络单元I_k的相应本体表示来确定各参数值。

按照权值是否与各类细节和/或各单元(或者个体)性质关联，可以根据至少两种不同方式进行这一确定。

第一种方式涉及其中没有权值(或者等于1的权值)与各类细节和/或各单元(或者个体)性质关联的情况。在这一情况下处理模块PM根据第一求和S1与第二求和S之比R来确定参数值。换而言之，R＝S1/S2。

第一求和S1等于故障网络单元I_k和其它网络单元I_k′共同的类细节数目N11与故障网络单元I_k和这一其它网络单元I_k′共同的单元性质数目N12之和。换而言之，S1＝N11+N12。

第二求和S2等于故障网络单元I_k的类细节数目N21与故障网络单元I_k的单元性质数目N22之和。换而言之，S2＝N21+N22。

因而在第一情况下，参数值是比率R的值，其等于(N11+N12)/(N21+N22)。

第二种方式涉及其中可变权值与各类细节和/或各单元(或者个体)性质关联的情况。在这一情况下处理模块PM在考虑与故障网络单元I_k和一个或者多个其它网络单元I_k′的本体表示的性质和/或类细节关联的权值下确定参数值。

例如，处理模块PM可以根据第一求和S1′与第二求和S2′之比R′来确定参数值。换而言之，R′＝S1′/S2′。

第一求和S1′等于与故障网络单元I_k和其它网络单元I_k′共同的类细节分别关联的权值Wjk和Wjk′之和同与故障网络单元I_k和其它网络单元I_k′共同的单元(或者个体)性质分别关联的权值W′ik和W′ik′之和的求和。换而言之，${S1}^{\prime }=\underset{j}{\Sigma }\mathrm{Wjk}+W{\mathrm{jk}}^{\prime }+\underset{i}{\Sigma }{W}^{\prime }\mathrm{ik}+W^{\prime }{\mathrm{ik}}^{\prime }.$

第二求和S2′等于与故障网络单元I_k的不同类细节分别关联的权值Wnk之和同与故障网络单元I_k的不同单元(或者个体)性质分别关联的权值W′mk之和的求和。换而言之，${S2}^{\prime }=\underset{n}{\Sigma }\mathrm{Wnk}+\underset{m}{\Sigma }{W}^{\prime }\mathrm{mk}.$

重要的是注意n是表示故障网络单元I_k的类细节中的任何类细节的索引，而j是仅表示故障网络单元I_k和其它网络单元I_k′共同的类细节中的任何类细节的索引。以相同方式，m是表示故障网络单元I_k的单元(或者个体)性质中的任何单元(或者个体)性质的索引，而i是仅表示故障网络单元I_k和其它网络单元I_k′共同的单元(或者个体)性质中的任何单元(或者个体)性质的索引。

因而在第二情况下参数值是比率R′的值，其等于$(\underset{j}{\Sigma }\mathrm{Wjk}+W{\mathrm{jk}}^{\prime }+\underset{i}{\Sigma }{W}^{\prime }\mathrm{ik}+W^{\prime }{\mathrm{ik}}^{\prime })/(\underset{n}{\Sigma }\mathrm{Wnk}+\underset{m}{\Sigma }{W}^{\prime }\mathrm{mk}).$

重要的是注意在确定参数值期间使用的权值可以是处理模块PM已知的(例如通过对应表)或者包括在相关单元(或者个体)I_k和I_k′的本体表示中(在增强或者(丰富)的本体O情况下)。

在附录中给出了参数值确定例子的更正式(即数学)表示。在这一非限制例子中，考虑的单元(或者个体)是称为“selaks Sauvignonblanc”的白酒。

一旦处理模块PM已经确定不同成对网络单元(或者个体)(I_k′，I_k)的参数值，它在成对(I_k′，I_k)的(其它)网络单元I_k′之中确定提供如下参数值的网络单元，该参数值表示最大功能相似度(或者邻近度)。然后，一旦处理模块PM已经确定这样的网络单元I_k′，它在输出上递送如下消息PE，该消息建议用这一确定的网络单元I_k′替换故障网络单元I_k。

如图1的非限制例子中所示，这一消息PE可以提供给接口或者网络代理SA以便可以对它进行本地处理或者将它发送到网络N的所选网络管理设备。故障网络单元I_k可以自动或者在接收到来自网络管理器的授权时被一个或者数个确定网络单元I_k′所替换。

重要的是注意当一个或者数个确定网络单元I_k′有效地替换故障网络单元I_k时，每当第三方(程序)想要使用这一故障网络单元I_k时，网络N自动为它在确定网络单元I_k′之一附近重路由。

下文给出确定用于构成打印机的网络单元(个体)I_k的参数值的两个非限制例子。这两个例子分别对应于上述第一(无权值)和第二(有权值)情况。

假设：

-第一打印机I₁与如下本体表示关联，该本体表示包括：

两个类细节(这里为对性质“打印机类型”的两个类约束)：

·客户类型：商业(权值＝0.5)

·黑色激光(权值＝2)

三个单元(或者个体)性质：

·黑色分辨率：＞600×600dpi(权值＝2)

·打印存储器：8MB(权值＝2)

·处理器：266MHz(权值＝2)

-第二打印机I₂与如下本体表示关联，该本体表示包括：

两个类细节(这里为两个类约束)：

·客户类型：商业(权值＝0.5)

·彩色喷墨(权值＝2)

四个单元(或者个体)性质：

·彩色分辨率：＞28ppm(权值＝2)

·黑色分辨率：＞22ppm(权值＝2)

·纸张输入容量：＞100页(权值＝0.5)

·纸盒：＞3(权值＝0.5)

-第三打印机I₃与如下本体表示关联，该本体表示包括：

两个类细节(这里为两个类约束)：

·客户类型：家庭和家庭办公(权值＝0.5)

·仅用于照片(权值＝2)

三个单元(或者个体)性质：

·修正红眼(权值＝2)

·单按钮打印(权值＝0.5)

·照片打印分辨率：＞4800×1200dpi(权值＝2)

-第四打印机I₄与如下本体表示关联，该本体表示包括：

两个类细节(这里为两个类约束)：

·客户类型：商业(权值＝0.5)

·多功能(权值＝2)

五个单元(或者个体)性质：

·彩色分辨率：＞28ppm(权值＝2)

·黑色分辨率：＞22ppm(权值＝2)

·扫描仪类型：平板(权值＝2)

·纸张输入容量：＞100页(权值＝0.5)

·纸盒：＝1(权值＝0.5)

然后，如果故障打印机是第二打印机I₂并且如果使用第一比率(R＝S1/S2；无权值的第一情况)，则获得：

R(I₂，I₁)＝(1+0)/(2+4)＝0.16＝16％

R(I₂，I₃)＝(0+0)/(2+4)＝0＝0％，

R(I₂，I₄)＝(1+3)/(2+4)＝0.66＝66.6％。

这三个参数值R可以视为用于故障第二打印机I₂的“功能相似度(或者邻近度)球”的三点。在图2中图示了这样的球的例子。

在该第一情况下，提供最大功能相似度(或者邻近度)R的打印机为第四打印机I₄(66.6％)。因而处理模块M将递送如下消息PE，该消息建议用第四打印机I₄替换故障第二打印机I₂。

现在，如果故障打印机是第二打印机I₂并且如果使用第二比率(R′＝S1′/S2′；有权值的第二情况)，则获得：

R′(I₂，I₁)＝(0.5+0)/(2.5+5)＝0.06＝6％，

R′(I₂，I₃)＝(0+0)/(2.5+5)＝0＝0％，

R′(I₂，I₄)＝(0.5+4.5)/(2.5+5)＝0.83＝83％。

在该第二情况下，提供最大功能相似度(或者邻近度)R′的打印机仍然为第四打印机I₄(83％)。因而处理模块M也将递送如下消息PE，该消息建议用第四打印机I₄替换故障第二打印机I₂。

本发明也可以视为一种用于自动确定能够替换网络N的至少一个故障网络单元I_k的网络N的单元I_k′(k≠k′)的方法。

可以借助比如上文参照图1描述的设备这样的设备D来实施这样的方法。因此，下文将仅提到其主要特征。

根据本发明的方法在网络单元I_k的状态表明该网络单元(I_k)故障时包括：

i)将故障网络单元I_k的表示以及这一故障网络单元I_k与至少一个其它网络单元I_k′(k≠k′)之间的关系确定到本体O中，该本体定义网络单元I_k的表示以及这些网络单元I_k之间的关系，然后

ii)针对这些其它网络单元I_k′中的各网络单元根据它们的相应本体表示来确定表示与故障网络单元I_k的功能相似度的参数值，并且

iii)在其它网络单元I_k′之中确定提供表示最大功能相似度的参数值的网络单元I_k′以便建议用这一确定网络单元替换故障网络单元I_k。

本发明允许进行不仅动态重新配置网络而且将网络单元动态聚集到网络中。

本发明不限于仅作为例子的上述方法和设备实施例而是涵盖本领域技术人员可以在所附权利要求的范围内考虑的所有可选实施例。

附录

下文考虑如下单元(个体)，该单元(个体)是称为“SelaksSauvignon blanc”的白酒。这一白酒属于称为“Sauvignon blanc”的类，以及它的本体表示是W3C定义的白酒本体的部分(例如参见网址“http://www.w3.org/TR/2004/REC-owl-guide-20040210/wine.rdf”)。对Selaks Sauvignon Blanc的本体表示部分地进行定义的一组个体(或者单元)性质(locatedIn，hasMaker，hasSugar，hasFlavor andhasBoby)给定如下：

<SauvignonBlanc rdf:ID＝″SelaksSauvignonBlanc″>

    <locatedIn rdf:resource＝″#NewZealandRegion″/>

    <hasMaker rdf:resource＝″#Selaks″/>

    <hasSugar rdf:resource＝″#Dry″/>

    <hasFlavor rdf:resource＝″#Moderate″/>

    <hasBody rdf:resource＝″#Medium″/>

</SauvignonBlanc>

权值关联

为了允许确定什么信息是用于酒的最相关信息，可以如下文作为例子提到的那样将所选权值与这些个体(或者单元)中的至少一个个体(或者单元)和/或与Selaks Sauvignon blanc类的至少一个细节关联：

<owl:ObjectProperty rdf:ID＝″locatedIn″rdf-ext:weight＝”0.1”>

    <rdf:type rdf:resource＝″&owl；TransitiveProperty″/>

    <rdfs:domain...rdf:resource＝″http://www.w3.org/2002/07/owl#Thing″/>

    <rdfs:range rdf:resource＝″#Region″/>

  </owl:ObjectProperty>

<owl:ObjectProperty rdf:ID＝″hasFlavor″rdf-ext:weight＝”1”>

    <rdf:type rdf:resource＝″&owl；FunctionalProperty″/>

           <rdfs:subPropertyOf rdf:resource＝″#hasWineDescriptor″/>

           <rdfs:range rdf:resource＝″#WineFlavor″/>

         </owl:ObjectProperty>

         <owl:ObjectProperty rdf:ID＝″hasBody″rdf-ext:weight＝”1”>

           <rdf:type rdf:resource＝″&owl；FunctionalProperty″/>

           <rdfs:subPropertyOf rdf:resource＝″#hasWineDescriptor″/>

           <rdfs:range rdf:resource＝″#WineBody″/>

         </owl:ObjectProperty>

       <owl:Class rdf:ID＝″SauvignonBlanc″>

           <owl:intersectionOf rdf:parseType＝″Collection″rdf-...

       ...ext:weight＝”5”>

             <owl:Class rdf:about＝″#SemillonOrSauvignonBlanc″/>

             <owl:Restriction rdf-ext:weight＝”5”>

                <owl:onProperty rdf:resource＝″#madeFromGrape″/>

                <owl:hasValue rdf:resource＝″#SauvignonBlancGrape″/>

             </owl:Restriction>

             <owl:Restriction rdf-ext:weight＝”3”>

      <owl:onProperty          rdf:resource＝″#madeFromGrape″     />

<owl:maxCardinalityrdf:datatype＝″&xsd；...

       ...nonNegativeInteger″>1</owl:maxCardinality>

              </owl:Restriction>

            </owl:intersectionOf>

          </owl:Class>

在这一非限制例子中，类细节具有比与单元或者(个体)性质关联的权值更重要的关联权值以便赋予它们特权。

确定功能相似度(或者邻近度或者近邻关系)

在下文中将利用定义给定如下的变量：

I_k表示个体(或者单元)

C_k表示类

P_k表示性质

C(I_k)表示个体I_k的类

CS_i(C(I_k))表示个体类I_k的类细节“i”

P_i(I_k)表示个体“I_k”的性质“i”

Ω_i(I_k)表示与类细节CS_i(C(I_k))关联的权值

ω_i(I_k)表示与个体性质P_i(I_k)关联的权值

∩(x，y)(如果x＝y则为1，否则为0)定义x与y之间的关系

Ψ(A，B)表示A与B之间的功能相似度(或者邻近度)

在下文中也将利用以下标准：

-相同类的两个类细节总是不同，

-相同单元(或者个体)的两个性质总是不同，

-所有类互不相同，

-所有单元(或者个体)性质互不相同。

考虑上文给出的变量定义可以通过以下公式在数学上定义这些标准：

$\forall (i,j,k)\in N^3,i\ne j\Rightarrow {\mathrm{CS}}_i\left(C\left(I_k\right)\right)\ne {\mathrm{CS}}_j\left(C\left(I_k\right)\right)$

$\forall (i,j,k)\in N^3,i\ne j\Rightarrow {\mathrm{CS}}_i\left(C_k\right)\ne {\mathrm{CS}}_j\left(C_k\right)$

$\forall (i,j,k)\in N^3,i\ne j\Rightarrow P_i\left(I_k\right)\ne P_j\left(I_k\right)$

$\forall (i,j)\in N^2,i\ne j\Rightarrow P_i\ne P_j$

$\forall (i,j)\in N^2,i\ne j\Rightarrow C_i\ne C_j$

如果假设单元(或者个体)本体表示由如下各项定义：

-一个(并且仅一个)类。该类可以是单命名类或者由数个关系组成的更复杂类。另外，该类可以具有一个或者数个细节(例如约束或者交集)，各细节在“增强本体”的情况下具有所选权值(在经典本体中每个类细节权值等于1)，

-一个或者数个单元(或者个体)性质，各性质在“增强本体”的情况下具有所选权值(在经典本体中各单元性质权值等于1)以及

-与至少一个其它单元(或者个体)的一个或者数个关系，则可以通过以下公式来定义故障单元(或者个体)I_k与其它单元(或者个体)I₁之间的功能相似度(或者邻近度或者近邻关系)：

$\Psi (I_k,I_l)=$

$\frac{\underset{i=1...p}{\Sigma }({\Omega }_i\left(I_k\right)\times \underset{j=1...q}{\Sigma }\cap ({\mathrm{CS}}_i\left(C\left(I_k\right)\right),{\mathrm{CS}}_j\left(C(I_l\right))))+\underset{i=1...p}{\Sigma }({\omega }_i\left(I_k\right)\times \underset{j=1...q}{\Sigma }\cap (P_i\left(I_k\right),P_j\left(I_l\right)))}{\underset{i=1...p}{\Sigma }{\Omega }_i\left(I_k\right)+\underset{i=1...p}{\Sigma }{\omega }_i\left(I_k\right)}$

并且可以通过以下公式来定义两个本体类之间的功能相似度(或者邻近度或者近邻关系)：

$\Psi (C_k,C_l)=\frac{\underset{i=1...p}{\Sigma }({\Omega }_i\left(C_k\right)\times \underset{j=1...q}{\Sigma }\cap ({\mathrm{CS}}_i\left(C_k\right),{\mathrm{CS}}_j\left(C_l\right)))}{\underset{i=1...p}{\Sigma }{\Omega }_i\left(C_k\right)}$

也有可能建立如下公式，该公式定义一个单元(或者个体)与一组其它单元(或者个体)之间的功能相似度(或者邻近度或者近邻关系)。可以特别地在其中一组单元(或者个体)必须由单元(或者对象)替换的情况下使用这样的公式。如果考虑单元(或者个体)与另一单元(或者个体)之间的邻近度在这些单元(或者个体)无共性时接近零这一事实，则这一公式可以表达为如下乘积：

$\Psi (I,\{I_l,I_2,...,I_n\left\}\right)=\underset{i=1}{\overset{i=n}{\Pi }}\Psi (I,I_i)$

并且可以通过以下乘积来定义一个类与一组类之间的功能相似度(或者邻近度或者近邻关系)：

$\Psi (C,\{C_l,C_2,...,C_n\left\}\right)=\underset{i=1}{\overset{i=n}{\Pi }}\Psi (C,C_i)$

下文给出允许确定一个单元(或者个体)与一组至少一个其它单元(或者个体)之间功能相似度(或者邻近度或者近邻关系)的非限制程序例子。这样的程序可以容易地转变成类的情况。

//声明程序变量

Neighbor＝{Individual，Proximity}；

Neighbourhood＝{Individual，MapOf(Neighbor)}；

Neighbourhoods＝MapOf(Neighbourhood)；

//初始程序变量

Neighbourhoods Ns＝CreateEmptyNeighbourhoods()；

//主函数

Work(Ontology O)

{

//迭代

Foreach(Element e1 of type Individual in Ontology)

{

Neighbourhood Ne1＝CreateEmptyNeighbourhood()；

//现在获得除了e1之外的各单元并且与e1做比较

Foreach(Element e2 of type Individual in Ontology and e2≠e1)

{

D＝GetProximity(e1，e2)；

If(D＞0)

{

Neighbor N＝Neighbor{e2，D}；

AddInNeighbourhood(Ne1，N)；

}

}

AddInNeighbourhoods(Ns，Ne1)；

}

}

        //表达仅一个感兴趣的函数

        GetProximity(Individual i1，Individual i2)

        {

        Properties P1＝GetPropertiesFromClassicalReasoner(e1)；

        Class C1＝GetClassFromClassicalReasoner(e1)；

        ClassRelations                                     CR1

＝......GetClassSpecificitiesFromClassicalReasoner(C1)；

        Properties P2＝GetPropertiesFromClassicalReasoner(e2)；

        Class C2＝GetClassFromClassicalReasoner(e2)；

        ClassRelations                                     CR2

＝......GetClassSpecificitiesFromClassicalReasoner(C2)；

        Int Proximity＝0；

        Int N＝0；

        Int D＝0；

        Foreach(element cr1 in CR1)

        {

        Foreach(element cr2 in CR2)

        {

        if(GetEquivalenceFromClassicalReasoner(cr1，cr2)

        {

        N+＝GetWeight(cr1)；//就经典本体而言该值等于‘1’

        }

        D+＝GetWeight(cr1)；

        }

        }

        Foreach(element p1 in P1)

{

Foreach(element p2 in P2)

{

if(GetEquivalenceFromClassicalReasoner(p1，p2)

{

N+＝GetWeight(p1)；//就经典本体而言该值等于‘1’

}

D+＝GetWeight(p1)；

}

}

if(D＞0)

Proximity＝N/D；

else

Proximity＝0；

Return Proximity；

}