Class: Quantum

Ontologische Stellung

Quantum befindet sich an der obersten Ebene der teilchenbezogenen Ontologie der Herbrich Ontology. Konkrete Teilchenklassen können von Quantum erben und dadurch die gemeinsame Eigenschaft erhalten, ein Quantum zu sein.

Quantum
   │
   ├── Jennion
   │
   └── Aleksion

Damit entsteht eine gemeinsame ontologische Oberklasse für unterschiedliche Teilchentypen.

Analogie zu Object in VB.NET

Das Verhältnis von Quantum zu spezialisierten Teilchenklassen entspricht konzeptionell dem Verhältnis von Object zu spezialisierten Klassen in der objektorientierten Programmierung.

VB.NET

Object
  │
  ├── String
  ├── Integer
  ├── MyClass
  └── ...

Herbrich Ontology

Quantum
  │
  ├── Jennion
  ├── Aleksion
  └── weitere Teilchenklassen

Object beschreibt in der Informatik den allgemeinsten Typ. Quantum beschreibt innerhalb der Herbrich Ontology den allgemeinsten Teilchentyp.

Ein konkretes Jennion oder Aleksion ist deshalb gleichzeitig ein Quantum, genauso wie eine konkrete Instanz einer spezialisierten VB.NET-Klasse auch als Object behandelt werden kann.

Vererbung

Quantum ist als abstrakte Basisklasse für die Teilchenhierarchie vorgesehen. Spezialisierte Teilchenklassen werden mittels rdfs:subClassOf von Quantum abgeleitet.

Quantum
   ▲
   │ rdfs:subClassOf
   │
┌──┴───────────┐
│              │
Jennion      Aleksion

Dadurch gilt semantisch:

Jennion
   └── rdfs:subClassOf → Quantum

Aleksion
   └── rdfs:subClassOf → Quantum

Eine Instanz eines Jennion oder Aleksion ist damit zugleich Instanz eines Quantum.

Eigenschaften von Quantum

Quantum definiert bewusst nur die Eigenschaften, die für die allgemeine Identifikation eines Teilchens innerhalb der Ontologie erforderlich sind. Spezialisierte Teilchenklassen können zusätzliche Properties definieren.

Quantum als Nullteilchen

Der Begriff Nullteilchen bezeichnet bei Quantum die unterste beziehungsweise allgemeinste ontologische Spezifikation eines Teilchens.

Das Quantum besitzt in dieser Definition noch keine Spezialisierung hinsichtlich einer konkreten Teilchenart. Eigenschaften, die erst für bestimmte Teilchenklassen relevant sind, werden daher nicht auf Quantum vorweggenommen.

Quantum

    Teilchen
       │
       ├── noch keine Spezialisierung
       ├── allgemeine Teilchenidentität
       └── Basisklasse für konkrete Teilchentypen

Quantum ist damit der gemeinsame semantische Ausgangspunkt für die weitere Teilchenhierarchie.

Beziehung zu Jennion und Aleksion

Die zukünftigen Klassen Jennion und Aleksion werden als Spezialisierungen von Quantum modelliert.

                    Quantum
                       │
             ┌─────────┴─────────┐
             │                   │
        rdfs:subClassOf      rdfs:subClassOf
             │                   │
             ▼                   ▼
          Jennion             Aleksion

Die eigentlichen Eigenschaften von Jennion und Aleksion werden auf deren jeweiligen Ontologieseiten definiert. Quantum stellt lediglich die gemeinsame Oberklasse bereit.

Dadurch können spätere Abfragen auf der Ebene von Quantum alle spezialisierten Teilchen erfassen.

Semantische Vererbung

Durch die Verwendung von rdfs:subClassOf wird die Teilchenhierarchie maschinenlesbar.

Jennion
    │
    │ rdfs:subClassOf
    ▼
Quantum


Aleksion
    │
    │ rdfs:subClassOf
    ▼
Quantum

Ein Reasoner kann daraus ableiten:

Instanz
   │
   ├── rdf:type Jennion
   │
   └── daraus:
          rdf:type Quantum

Die Zugehörigkeit zu Quantum muss bei einer Jennion-Instanz deshalb nicht zwingend redundant angegeben werden.

JSON-LD Beispiel

{
  "@context": "https://www.herbrich.org/ontology/",
  "@type": "Quantum",
  "@id": "urn:uuid:2c8f4d21-1f6a-4a8e-9b72-6d5e3f1a2048",

  "quantumId": "Q-000001",
  "quantumName": "Quantum",
  "quantumType": "QUANTUM",

  "Description":
    "Ontologisches Nullteilchen und abstrakte Basisklasse für Teilchen."
}

Die Instanz verwendet ausschließlich @type: Quantum. Die Information, dass Quantum das allgemeine Teilchenkonzept darstellt, wird durch die Klassendefinition der Ontologie bestimmt.

Beispiel einer abgeleiteten Klasse

Eine spätere Teilchenklasse kann Quantum als Oberklasse deklarieren.

{
  "@context": "https://www.herbrich.org/ontology/",

  "@id": "https://www.herbrich.org/ontology#Jennion",

  "@type": "schema:DefinedTerm",

  "schema:name": "Jennion",

  "schema:description":
    "Spezialisierte Teilchenklasse innerhalb der Herbrich Ontology.",

  "rdfs:subClassOf": {
    "@id": "https://www.herbrich.org/ontology#Quantum"
  }
}

Damit wird die Beziehung eindeutig definiert:

Jennion
   │
   │ rdfs:subClassOf
   ▼
Quantum

Minimalbeispiel

Ein Quantum kann auf seine minimale ontologische Repräsentation reduziert werden:

{
  "@context": "https://www.herbrich.org/ontology/",
  "@type": "Quantum",
  "@id": "urn:uuid:2c8f4d21-1f6a-4a8e-9b72-6d5e3f1a2048"
}

Der entscheidende Bestandteil ist @type: Quantum. Zusätzliche Properties sind optional und können abhängig vom jeweiligen Anwendungskontext ergänzt werden.

Abgrenzung innerhalb der Herbrich Ontology

Semantische Zusammenfassung

Ontologisches Grundmodell

                         Quantum
                    "Nullteilchen"
                           │
                           │
                     Basisteilchen
                           │
             ┌─────────────┴─────────────┐
             │                           │
             ▼                           ▼
          Jennion                    Aleksion
             │                           │
             │                           │
       spezialisierte               spezialisierte
       Teilchenklasse               Teilchenklasse


Semantik:

Jennion ⊆ Quantum
Aleksion ⊆ Quantum

Grundprinzip

Quantum ist für die Teilchenhierarchie der Herbrich Ontology das, was Object für eine objektorientierte Typ-Hierarchie darstellt:

Object
   │
   └── allgemeinster Software-Typ


Quantum
   │
   └── allgemeinster Teilchentyp
       innerhalb der Herbrich Ontology

Alle zukünftigen spezialisierten Teilchenklassen können dadurch auf eine gemeinsame ontologische Grundlage zurückgeführt werden.