OWLAPI与HermiT推理器：无法检测循环委托引发的本体不一致

问题背景 #

我基于OWLAPI和HermiT推理器构建了一个建模委托关系的本体O（最小可复现示例）：

• 定义类Person
• 声明传递性对象属性delegates，其定义域和值域均为Person
• 创建Person个体A、B、C，并添加断言：delegates(A,B)、delegates(B,C)、delegates(C,A)

需求是让本体在出现直接/间接循环委托时触发不一致，但OWL不允许为非简单属性（如传递属性）添加非自反约束。我尝试用SWRL规则Person(?p), delegates(?p, ?p) -> owl:Nothing(?p)规避，虽然传递性可推导出delegates(A,A)，但HermiT（1.4.3.456及1.4.5.519版本）均未识别出本体不一致。Pellet能正确检测但处理大规模断言时性能极差，因此必须使用HermiT，求可行解决方案。

可行解决方案 #

方案1：用OWL类公理替代SWRL规则 #

HermiT对SWRL规则与传递属性的组合支持存在局限性，改用原生OWL公理可解决问题。直接声明：所有Person都不能存在自反的delegates关系，对应OWL公理如下：

EquivalentClasses(
    :Person
    ObjectComplementOf(
        ObjectHasSelf(:delegates)
    )
)

该公理等价于“若个体是Person且满足delegates(p,p)，则该个体属于owl:Nothing”。HermiT能正确处理此公理，结合传递属性推导出delegates(A,A)等自反关系后，会直接判定本体不一致。

方案2：简化SWRL规则（备选） #

若坚持使用SWRL，可去掉规则中冗余的Person(?p)条件（因delegates的定义域已约束为Person，HermiT可能对冗余条件的处理存在偏差），修改后的规则为：

delegates(?p, ?p) -> owl:Nothing(?p)

但此方案可靠性低于方案1，优先推荐使用原生OWL公理。

验证后的完整本体代码（OWL/XML格式） #

<Ontology xmlns="http://www.w3.org/2002/07/owl#"
     xml:base="http://example.org/delegation"
     xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"
     xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#"
     xmlns:rdfs="http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#"
     ontologyIRI="http://example.org/delegation">
    <Prefix name="owl" IRI="http://www.w3.org/2002/07/owl#"/>
    <Prefix name="rdf" IRI="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"/>
    <Prefix name="xsd" IRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#"/>
    <Prefix name="rdfs" IRI="http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#"/>
    <Prefix name="" IRI="http://example.org/delegation#"/>

    <Declaration>
        <Class IRI="#Person"/>
    </Declaration>
    <Declaration>
        <ObjectProperty IRI="#delegates"/>
    </Declaration>
    <Declaration>
        <NamedIndividual IRI="#A"/>
    </Declaration>
    <Declaration>
        <NamedIndividual IRI="#B"/>
    </Declaration>
    <Declaration>
        <NamedIndividual IRI="#C"/>
    </Declaration>

    <ClassAssertion>
        <Class IRI="#Person"/>
        <NamedIndividual IRI="#A"/>
    </ClassAssertion>
    <ClassAssertion>
        <Class IRI="#Person"/>
        <NamedIndividual IRI="#B"/>
    </ClassAssertion>
    <ClassAssertion>
        <Class IRI="#Person"/>
        <NamedIndividual IRI="#C"/>
    </ClassAssertion>

    <ObjectPropertyAssertion>
        <ObjectProperty IRI="#delegates"/>
        <NamedIndividual IRI="#A"/>
        <NamedIndividual IRI="#B"/>
    </ObjectPropertyAssertion>
    <ObjectPropertyAssertion>
        <ObjectProperty IRI="#delegates"/>
        <NamedIndividual IRI="#B"/>
        <NamedIndividual IRI="#C"/>
    </ObjectPropertyAssertion>
    <ObjectPropertyAssertion>
        <ObjectProperty IRI="#delegates"/>
        <NamedIndividual IRI="#C"/>
        <NamedIndividual IRI="#A"/>
    </ObjectPropertyAssertion>

    <TransitiveObjectProperty>
        <ObjectProperty IRI="#delegates"/>
    </TransitiveObjectProperty>
    <ObjectPropertyDomain>
        <ObjectProperty IRI="#delegates"/>
        <Class IRI="#Person"/>
    </ObjectPropertyDomain>
    <ObjectPropertyRange>
        <ObjectProperty IRI="#delegates"/>
        <Class IRI="#Person"/>
    </ObjectPropertyRange>

    <!-- 替代SWRL规则的OWL公理 -->
    <EquivalentClasses>
        <Class IRI="#Person"/>
        <ObjectComplementOf>
            <ObjectHasSelf>
                <ObjectProperty IRI="#delegates"/>
            </ObjectHasSelf>
        </ObjectComplementOf>
    </EquivalentClasses>
</Ontology>

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Chaos