/*
 * Michel Héon PhD: Web sémantique et modélisation ontologique - Guide du développeur Java sous Eclipse
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 * 
 * Michel Héon
 * Web sémantique et modélisation ontologique - Guide du développeur Java sous Eclipse
 * 2014
 * Editions ENI 
 * ISBN : 978-2-7460-8869-6
 * EAN : 9782746088696
 * France
 * 
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 */
package com.java_ws.owlapi.exemple;

import org.coode.owlapi.turtle.TurtleOntologyFormat;
import org.semanticweb.owlapi.apibinding.OWLManager;
import org.semanticweb.owlapi.io.StreamDocumentTarget;
import org.semanticweb.owlapi.model.IRI;
import org.semanticweb.owlapi.model.OWLClass;
import org.semanticweb.owlapi.model.OWLClassAssertionAxiom;
import org.semanticweb.owlapi.model.OWLDataFactory;
import org.semanticweb.owlapi.model.OWLDataProperty;
import org.semanticweb.owlapi.model.OWLDataPropertyAssertionAxiom;
import org.semanticweb.owlapi.model.OWLDataPropertyDomainAxiom;
import org.semanticweb.owlapi.model.OWLDataPropertyRangeAxiom;
import org.semanticweb.owlapi.model.OWLDatatype;
import org.semanticweb.owlapi.model.OWLDisjointClassesAxiom;
import org.semanticweb.owlapi.model.OWLEquivalentClassesAxiom;
import org.semanticweb.owlapi.model.OWLIndividual;
import org.semanticweb.owlapi.model.OWLLiteral;
import org.semanticweb.owlapi.model.OWLNegativeDataPropertyAssertionAxiom;
import org.semanticweb.owlapi.model.OWLNegativeObjectPropertyAssertionAxiom;
import org.semanticweb.owlapi.model.OWLObjectProperty;
import org.semanticweb.owlapi.model.OWLObjectPropertyAssertionAxiom;
import org.semanticweb.owlapi.model.OWLObjectPropertyDomainAxiom;
import org.semanticweb.owlapi.model.OWLObjectPropertyRangeAxiom;
import org.semanticweb.owlapi.model.OWLOntology;
import org.semanticweb.owlapi.model.OWLOntologyCreationException;
import org.semanticweb.owlapi.model.OWLOntologyManager;
import org.semanticweb.owlapi.model.OWLOntologyStorageException;
import org.semanticweb.owlapi.model.OWLSubClassOfAxiom;
import org.semanticweb.owlapi.model.OWLSubObjectPropertyOfAxiom;
import org.semanticweb.owlapi.model.PrefixManager;
import org.semanticweb.owlapi.reasoner.ConsoleProgressMonitor;
import org.semanticweb.owlapi.reasoner.OWLReasonerConfiguration;
import org.semanticweb.owlapi.reasoner.OWLReasonerFactory;
import org.semanticweb.owlapi.reasoner.SimpleConfiguration;
import org.semanticweb.owlapi.util.DefaultPrefixManager;
import org.semanticweb.owlapi.util.InferredOntologyGenerator;
import org.semanticweb.owlapi.vocab.PrefixOWLOntologyFormat;

import com.clarkparsia.pellet.owlapiv3.PelletReasoner;
import com.clarkparsia.pellet.owlapiv3.PelletReasonerFactory;
import com.java_ws.owlapi.exemple.util.JavawsHelper;

/** Auteur: Michel Héon PhD
 
 * Cotechnoe http://www.cotechnoe.com

 * Date: 15-jan-2014
 */
public class ChapVI_Demo {
    /****************************************************************
     ****************************************************************
     **
     **    Chapitre 6
     **
     ****************************************************************
     ****************************************************************/

    @SuppressWarnings("unused")
    public static void main(String[] args) throws OWLOntologyCreationException, OWLOntologyStorageException {
        if (true) structureDeDemo();
        if (false) hierarchieDeClasse();
        if (false) objectPropertyAssertion();
        if (false) dataPropertyAssertion();

    }
    /****************************************************************
     ****************************************************************
     **
     **   Section 2 : Notions de la modélisation ontologique
     **
     ****************************************************************
     ****************************************************************/
    public static void structureDeDemo() throws OWLOntologyCreationException, OWLOntologyStorageException {
        /***********************************************************
         *
         *  ENTETE DU PROGRAMME
         *
         ***********************************************************/
        //
        // Attribuer les dénominations: IRI et Préfix
        // 
        String FAMILIES_IRI = "http://java-ws.com/ontologie/families";
        PrefixOWLOntologyFormat familiesOntologyFormat = new TurtleOntologyFormat();
        familiesOntologyFormat.setDefaultPrefix(FAMILIES_IRI + "#");
        familiesOntologyFormat.setPrefix( "myFamily",FAMILIES_IRI + "#");
        PrefixManager familiesPrefix = new DefaultPrefixManager(FAMILIES_IRI +"#");

        //
        // Instancier le gestionnaire, et les fabriques
        //
        IRI familiesIRI = IRI.create(FAMILIES_IRI);
        OWLOntologyManager manager = OWLManager.createOWLOntologyManager();

        OWLDataFactory factory = manager.getOWLDataFactory();
        OWLReasonerFactory reasonerFactory = PelletReasonerFactory.getInstance();
        //
        // Instancier le gestionnaire, et les fabriques
        //
        OWLOntology familiesOntology = manager.createOntology(familiesIRI);
        OWLOntology inferFamilyOntology = manager.createOntology();

        ConsoleProgressMonitor progressMonitor = new ConsoleProgressMonitor();
        OWLReasonerConfiguration config = new SimpleConfiguration(progressMonitor);
        PelletReasoner  reasoner = (PelletReasoner) reasonerFactory.createNonBufferingReasoner(familiesOntology, config);

        /***********************************************************
         *
         *  CORPS DU PROGRAMME (La description du modèle conceptuel)
         *
         ***********************************************************/
        
        
         // Construire les entités ontologiques 
        
        OWLClass woman = factory.getOWLClass(":Woman", familiesPrefix);
        OWLIndividual mary = factory.getOWLNamedIndividual(":Mary", familiesPrefix );
        // construire les axiomes
        OWLClassAssertionAxiom maryIsAWoman = factory.getOWLClassAssertionAxiom(woman, mary);

        /***********************************************************
         *
         *  PIED DU PROGRAMME 
         *
         ***********************************************************/
        // Ajouter les axiomes à l’ontologie
        manager.addAxiom(familiesOntology, maryIsAWoman);
        

        // Imprimer l’ontologie descriptive
        JavawsHelper.printTurtle(manager,familiesOntology );

        //Inférer l'ontologie descriptive 
        InferredOntologyGenerator iog = new InferredOntologyGenerator(reasoner);
        iog.fillOntology(manager, inferFamilyOntology);

        // Imprimer l'ontologie inférée
        manager.saveOntology(inferFamilyOntology, familiesOntologyFormat, new StreamDocumentTarget(System.out));
    }
    /****************************************************************
     ****************************************************************
     **
     **   Section 5 Hiérarchie de classes
     **
     ****************************************************************
     ****************************************************************/
    public static void hierarchieDeClasse() throws OWLOntologyCreationException, OWLOntologyStorageException {
        /***********************************************************
         *
         *  ENTETE DU PROGRAMME
         *
         ***********************************************************/
        //
        // Attribuer les dénominations: IRI et Préfix
        // 
        String FAMILIES_IRI = "http://java-ws.com/ontologie/families";
        PrefixOWLOntologyFormat familiesOntologyFormat = new TurtleOntologyFormat();
        familiesOntologyFormat.setDefaultPrefix(FAMILIES_IRI + "#");
        familiesOntologyFormat.setPrefix( "myFamily",FAMILIES_IRI + "#");
        PrefixManager familiesPrefix = new DefaultPrefixManager(FAMILIES_IRI +"#");

        //
        // Instancier le gestionnaire, et les fabriques
        //
        IRI familiesIRI = IRI.create(FAMILIES_IRI);
        OWLOntologyManager manager = OWLManager.createOWLOntologyManager();

        OWLDataFactory factory = manager.getOWLDataFactory();
        OWLReasonerFactory reasonerFactory = PelletReasonerFactory.getInstance();
        //
        // Instancier le gestionnaire, et les fabriques
        //
        OWLOntology familiesOntology = manager.createOntology(familiesIRI);
        OWLOntology inferFamilyOntology = manager.createOntology();

        ConsoleProgressMonitor progressMonitor = new ConsoleProgressMonitor();
        OWLReasonerConfiguration config = new SimpleConfiguration(progressMonitor);

        /***********************************************************
         *
         *  CORPS DU PROGRAMME (La description du modèle conceptuel)
         *
         ***********************************************************/
        PelletReasoner  reasoner = (PelletReasoner) reasonerFactory.createNonBufferingReasoner(familiesOntology, config);
        
        
        /*
         * Construire l'ontologie 
         */
        
        OWLClass human = factory.getOWLClass(":Human", familiesPrefix);
        OWLClass person = factory.getOWLClass(":Person", familiesPrefix);
        OWLClass woman = factory.getOWLClass(":Woman", familiesPrefix);
        OWLClass man = factory.getOWLClass(":Man", familiesPrefix);
        OWLIndividual mary = factory.getOWLNamedIndividual(":Mary", familiesPrefix );
        OWLIndividual john = factory.getOWLNamedIndividual(":John", familiesPrefix);
        OWLIndividual jim = factory.getOWLNamedIndividual(":Jim", familiesPrefix);
        OWLSubClassOfAxiom womanKindOfPerson = factory.getOWLSubClassOfAxiom(woman, person);
        OWLSubClassOfAxiom manKindOfPerson = factory.getOWLSubClassOfAxiom(man, person);
        OWLClassAssertionAxiom maryIsAWoman = factory.getOWLClassAssertionAxiom(woman, mary);
        OWLClassAssertionAxiom johnIsAMan = factory.getOWLClassAssertionAxiom(man, john);
        OWLClassAssertionAxiom jimIsAPerson = factory.getOWLClassAssertionAxiom(person, jim);
        OWLEquivalentClassesAxiom humansArePersons = factory.getOWLEquivalentClassesAxiom(human, person);
        OWLDisjointClassesAxiom mansAreNotWomans = factory.getOWLDisjointClassesAxiom(man,woman);

        /***********************************************************
         *
         *  PIED DU PROGRAMME 
         *
         ***********************************************************/
        // Ajouter les axiomes à l’ontologie
        manager.addAxiom(familiesOntology, maryIsAWoman);
        manager.addAxiom(familiesOntology, johnIsAMan);
        manager.addAxiom(familiesOntology, jimIsAPerson);
        manager.addAxiom(familiesOntology, womanKindOfPerson);
        manager.addAxiom(familiesOntology, manKindOfPerson);
        manager.addAxiom(familiesOntology, humansArePersons);
        manager.addAxiom(familiesOntology, mansAreNotWomans);
        

        // Imprimer l’ontologie descriptive
        JavawsHelper.printTurtle(manager,familiesOntology );

        //Inférer l'ontologie descriptive 
        InferredOntologyGenerator iog = new InferredOntologyGenerator(reasoner);
        iog.fillOntology(manager, inferFamilyOntology);

        // Imprimer l'ontologie inférée
        manager.saveOntology(inferFamilyOntology, familiesOntologyFormat, new StreamDocumentTarget(System.out));
    }
    /****************************************************************
     ****************************************************************
     **
     **   Section 6  Propriété d'objets
     **
     ****************************************************************
     ****************************************************************/
    public static void objectPropertyAssertion() throws OWLOntologyCreationException, OWLOntologyStorageException {
        /***********************************************************
         *
         *  ENTETE DU PROGRAMME
         *
         ***********************************************************/
        //
        // Attribuer les dénominations: IRI et Préfix
        // 
        String FAMILIES_IRI = "http://java-ws.com/ontologie/families";
        PrefixOWLOntologyFormat familiesOntologyFormat = new TurtleOntologyFormat();
        familiesOntologyFormat.setDefaultPrefix(FAMILIES_IRI + "#");
        familiesOntologyFormat.setPrefix( "myFamily",FAMILIES_IRI + "#");
        PrefixManager familiesPrefix = new DefaultPrefixManager(FAMILIES_IRI +"#");
        IRI familiesIRI = IRI.create(FAMILIES_IRI);

        //
        // Instancier le gestionnaire, et les fabriques
        //
        OWLOntologyManager manager = OWLManager.createOWLOntologyManager();

        OWLDataFactory factory = manager.getOWLDataFactory();
        OWLReasonerFactory reasonerFactory = PelletReasonerFactory.getInstance();

        //
        // Instancier les ontologies
        //
        OWLOntology familiesOntology = manager.createOntology(familiesIRI);
        OWLOntology inferFamilyOntology = manager.createOntology();

        //
        // Instancier le raisonneur et la console de mesure de la progression
        //
        ConsoleProgressMonitor progressMonitor = new ConsoleProgressMonitor();
        OWLReasonerConfiguration config = new SimpleConfiguration(progressMonitor);

        PelletReasoner  reasoner = (PelletReasoner) reasonerFactory.createNonBufferingReasoner(familiesOntology, config);

        /***********************************************************
         *
         *  CORPS DU PROGRAMME (La description du modèle conceptuel)
         *
         ***********************************************************/
        OWLClass woman = factory.getOWLClass(":Woman", familiesPrefix);
        OWLClass man = factory.getOWLClass(":Man", familiesPrefix); 

        OWLIndividual mary = factory.getOWLNamedIndividual(":Mary", familiesPrefix);
        OWLIndividual john = factory.getOWLNamedIndividual(":John", familiesPrefix);
        OWLIndividual bill = factory.getOWLNamedIndividual(":Bill", familiesPrefix);
        
        OWLObjectProperty hasWife = factory.getOWLObjectProperty(":hasWife", familiesPrefix);
        OWLObjectProperty hasSpouse = factory.getOWLObjectProperty(":hasSpouse", familiesPrefix);
        
        OWLObjectPropertyRangeAxiom hasWifeRangeWoman = factory.getOWLObjectPropertyRangeAxiom(hasWife, woman);
        OWLObjectPropertyDomainAxiom haWifeDomainMan = factory.getOWLObjectPropertyDomainAxiom(hasWife, man);
        OWLObjectPropertyAssertionAxiom johnHasWifeMary = factory.getOWLObjectPropertyAssertionAxiom(hasWife, john, mary);
        OWLSubObjectPropertyOfAxiom hasWifeKindOfHasSpouse = factory.getOWLSubObjectPropertyOfAxiom(hasWife, hasSpouse);
        OWLNegativeObjectPropertyAssertionAxiom billNOTHasWifeMary = factory.getOWLNegativeObjectPropertyAssertionAxiom(hasWife, bill, mary);

        /***********************************************************
         *
         *  PIED DU PROGRAMME 
         *
         ***********************************************************/
        // Ajouter les axiomes à l’ontologie
        manager.addAxiom(familiesOntology, hasWifeRangeWoman);
        manager.addAxiom(familiesOntology, haWifeDomainMan);
        manager.addAxiom(familiesOntology, johnHasWifeMary);
        manager.addAxiom(familiesOntology, hasWifeKindOfHasSpouse);
        manager.addAxiom(familiesOntology, billNOTHasWifeMary);

        // Imprimer l’ontologie descriptive
        JavawsHelper.printTurtle(manager,familiesOntology );

        //Inférer l'ontologie descriptive 
        InferredOntologyGenerator iog = new InferredOntologyGenerator(reasoner);
        iog.fillOntology(manager, inferFamilyOntology);

        // Imprimer l'ontologie inférée
        manager.saveOntology(inferFamilyOntology, familiesOntologyFormat, new StreamDocumentTarget(System.out));
    }
    /****************************************************************
     ****************************************************************
     **
     **   Section 6 Propriété sur les types de données
     **
     ****************************************************************
     ****************************************************************/
    public static void dataPropertyAssertion() throws OWLOntologyCreationException, OWLOntologyStorageException {
        /***********************************************************
         *
         *  ENTETE DU PROGRAMME
         *
         ***********************************************************/
        //
        // Attribuer les dénominations: IRI et Préfix
        // 
        String FAMILIES_IRI = "http://java-ws.com/ontologie/families";
        PrefixOWLOntologyFormat familiesOntologyFormat = new TurtleOntologyFormat();
        familiesOntologyFormat.setDefaultPrefix(FAMILIES_IRI + "#");
        familiesOntologyFormat.setPrefix( "myFamily",FAMILIES_IRI + "#");
        PrefixManager familiesPrefix = new DefaultPrefixManager(FAMILIES_IRI +"#");

        //
        // Instancier le gestionnaire, et les fabriques
        //
        IRI familiesIRI = IRI.create(FAMILIES_IRI);
        OWLOntologyManager manager = OWLManager.createOWLOntologyManager();

        OWLDataFactory factory = manager.getOWLDataFactory();
        OWLReasonerFactory reasonerFactory = PelletReasonerFactory.getInstance();
        //
        // Instancier le gestionnaire, et les fabriques
        //
        OWLOntology familiesOntology = manager.createOntology(familiesIRI);
        OWLOntology inferFamilyOntology = manager.createOntology();

        ConsoleProgressMonitor progressMonitor = new ConsoleProgressMonitor();
        OWLReasonerConfiguration config = new SimpleConfiguration(progressMonitor);

        /***********************************************************
         *
         *  CORPS DU PROGRAMME (La description du modèle conceptuel)
         *
         ***********************************************************/
        PelletReasoner  reasoner = (PelletReasoner) reasonerFactory.createNonBufferingReasoner(familiesOntology, config);
        
        
        /*
         * Construire l'ontologie 
         */
        
        OWLClass person = factory.getOWLClass(":Person", familiesPrefix);
        OWLIndividual john = factory.getOWLNamedIndividual(":John", familiesPrefix);
        OWLIndividual jack = factory.getOWLNamedIndividual(":Jack", familiesPrefix);
        OWLDataProperty hasAge = factory.getOWLDataProperty(":hasAge", familiesPrefix);

        OWLLiteral age = factory.getOWLLiteral(53);
        OWLDatatype integerDatatype = factory.getIntegerOWLDatatype();
        OWLDataPropertyRangeAxiom hasAgeRange = factory.getOWLDataPropertyRangeAxiom(hasAge, integerDatatype);
        OWLDataPropertyDomainAxiom personHasAge = factory.getOWLDataPropertyDomainAxiom(hasAge, person);
        OWLDataPropertyAssertionAxiom johnHasAge51 = factory.getOWLDataPropertyAssertionAxiom(hasAge, john, 51);
        OWLNegativeDataPropertyAssertionAxiom jackNotHasAge = factory.getOWLNegativeDataPropertyAssertionAxiom(hasAge, jack, age);
        
        
        
        /***********************************************************
         *
         *  PIED DU PROGRAMME 
         *
         ***********************************************************/
        // Ajouter les axiomes à l’ontologie
        manager.addAxiom(familiesOntology, hasAgeRange);
        manager.addAxiom(familiesOntology, personHasAge);
        manager.addAxiom(familiesOntology, johnHasAge51);
        manager.addAxiom(familiesOntology, jackNotHasAge);
        // Imprimer l’ontologie descriptive
        JavawsHelper.printTurtle(manager,familiesOntology );

        //Inférer l'ontologie descriptive 
        InferredOntologyGenerator iog = new InferredOntologyGenerator(reasoner);
        iog.fillOntology(manager, inferFamilyOntology);

        // Imprimer l'ontologie inférée
        manager.saveOntology(inferFamilyOntology, familiesOntologyFormat, new StreamDocumentTarget(System.out));
    }
}