Войти
| Статус | Опубликован |
|---|---|
| Год начала | 2004 |
| Редакторы | Майк Дин (BBN Technologies ), Гус Шрайбер |
| Базовые стандарты | Структура описания ресурсов, RDFS |
| Домен | Семантическая сеть |
| Аббревиатура | OWL |
| Веб-сайт | Ссылка на OWL |
| Статус | Опубликовано |
|---|---|
| Год начала | 2009 |
| Редакторы | Рабочая группа W3C OWL |
| Базовые стандарты | Структура описания ресурсов, RDFS |
| Домен | Семантическая сеть |
| Аббревиатура | OWL 2 |
| Веб-сайт | Обзор OWL 2 |
Язык веб-онтологий (OWL ) семейство языков представления знаний для создания онтологий. Онтологии - это формальный способ описания таксономий и классификационных сетей, по сути определяющий структуру знаний для различных областей: существительные, представляющие классы объектов, и глаголы, представляющие отношения между объектами. Онтологии напоминают иерархии классов в объектно-ориентированном программировании, но есть несколько важных отличий. Иерархии классов предназначены для представления структур, используемых в исходном коде, которые развиваются довольно медленно (обычно ежемесячные изменения), тогда как онтологии предназначены для представления информации в Интернете и, как ожидается, будут развиваться почти постоянно. Точно так же онтологии, как правило, намного более гибкие, поскольку они предназначены для представления информации в Интернете, поступающей из всех видов разнородных источников данных. С другой стороны, иерархии классов должны быть довольно статичными и полагаться на гораздо менее разнообразные и более структурированные источники данных, такие как корпоративные базы данных.
Языки OWL характеризуются формальной семантикой. Они основаны на стандарте World Wide Web Consortium (W3C) XML для объектов, который называется Resource Description Framework (RDF). OWL и RDF привлекли значительный академический, медицинский и коммерческий интерес.
В октябре 2007 года новая рабочая группа W3C начала расширять OWL несколькими новыми функциями, как это было предложено в заявке участников OWL 1.1. W3C анонсировал новую версию OWL 27 октября 2009 года. Эта новая версия, получившая название OWL 2, вскоре нашла свое применение в семантических редакторах, таких как Protégé и семантических рассуждениях, таких как Pellet, RacerPro, FaCT ++ и HermiT.
Семейство OWL содержит множество видов, сериализаций, синтаксисов и спецификаций с похожими названиями. OWL и OWL2 используются для обозначения спецификаций 2004 и 2009 годов соответственно. Будут использоваться полные названия видов, включая версию спецификации (например, OWL2 EL). При более общей ссылке будет использоваться семейство OWL.
Существует долгая история онтологического развития философии и информатики. С 1990-х годов был проведен ряд исследований, посвященных тому, как идея представления знаний (KR) из искусственного интеллекта (AI) может быть использована во всемирной паутине. К ним относятся языки, основанные на HTML (называемый SHOE ), на основе XML (называемый XOL, позже OIL ), а также различные языки KR на основе фреймов и приобретение знаний. подходы.
В 2000 году в США DARPA приступило к разработке DAML под руководством Джеймса Хендлера. В марте 2001 года Объединенный комитет ЕС / США по языкам разметки агентов решил, что DAML следует объединить с OIL. Специальная совместная рабочая группа ЕС / США по языкам разметки агентов была созвана для разработки DAML + OIL в качестве языка веб-онтологий. Эта группа была совместно профинансирована DARPA (в рамках программы DAML) и проектом финансирования Европейского Союза Технологии информационного общества (IST). DAML + OIL задумывался как тонкий слой над RDFS с формальной семантикой, основанной на логике описания (DL).
DAML + OIL оказывает особенно большое влияние на OWL; Дизайн OWL был специально основан на DAML + OIL.
Семантическая сеть Web обеспечивает общую структуру, которая позволяет совместно использовать и повторно использовать данные в рамках приложений, предприятий и сообществ.
— Мир Консорциум W3C Semantic Web Activityязык декларативного представления, на который влияют идеи представления знаний
— Консорциум World Wide Web, активность метаданныхВ конце 1990-х Консорциум World Wide Web ( W3C) Действие метаданных начало работу над схемой RDF (RDFS), языком для совместного использования словаря RDF. RDF стал Рекомендацией W3C в феврале 1999 года, а RDFS - кандидатом в рекомендацию в марте 2000 года. В феврале 2001 года действие семантической паутины заменило действие метаданных. В 2004 году (как часть более широкой версии RDF) RDFS стала Рекомендацией W3C. Хотя RDFS обеспечивает некоторую поддержку спецификации онтологий, необходимость в более выразительном языке онтологий стала очевидной.
В понедельник, 31 мая, наша рабочая группа официально приедет. к концу. Мы достигли всего, что нам было поручено сделать, и я считаю, что наша работа достаточно хорошо оценена.
— Джеймс Хендлер и Гус Шрайбер, рабочая группа по веб-онтологии: выводы и будущая работаКонсорциум World Wide Web ( W3C) создали рабочую группу по веб-онтологии в рамках своей деятельности по семантической паутине. Он начал работу 1 ноября 2001 года с сопредседателями Джеймсом Хендлером и Гусом Шрайбером. Первые рабочие проекты абстрактного синтаксиса, справки и синопсиса были опубликованы в июле 2002 года. OWL стал официальной рекомендацией W3C 10 февраля 2004 года, а рабочая группа была распущена 31 мая., 2004.
В 2005 году на семинаре по опыту и направлениям OWL был достигнут консенсус, что недавние достижения в логике описания позволят более выразительно пересмотреть, чтобы более полно удовлетворить потребности пользователей, в то время как сохраняя хорошие вычислительные свойства. В декабре 2006 года в W3C было подано заявление члена OWL1.1. W3C учредил рабочую группу OWL как часть деятельности по семантической паутине в сентябре 2007 года. В апреле 2008 года эта группа решила назвать этот новый язык OWL2, что указывает на существенную переработку.
OWL 2 стал рекомендацией W3C в Октябрь 2009 г. В OWL 2 представлены профили для улучшения масштабируемости в типичных приложениях.
Почему бы не быть несогласованным хотя бы в одном аспекте языка, который связан с согласованностью?
— Гус Шрайбер, Почему OWL а не WOL?OWL был выбран как легко произносимый акроним, который дает хорошие логотипы, подсказывает мудрость и уважает проект Уильяма А. Мартина по представлению знаний One World Language из 1970-х.
Обзор онтологий 2006 года, доступных в сети, собрал 688 онтологий OWL. Из них 199 были OWL Lite, 149 были OWL DL и 337 OWL Full (по синтаксису). Они обнаружили, что 19 онтологий имеют более 2000 классов, а 6 - более 10 000. В том же опросе было собрано 587 словарей RDFS.
Онтология - это явная спецификация концептуализации.
— Том Грубер, Подход к переносу спецификаций онтологийОписанные данные Онтология семейства OWL интерпретируется как набор «индивидов» и набор «утверждений свойств», которые связывают этих индивидов друг с другом. Онтология состоит из набора аксиом, которые накладывают ограничения на наборы индивидов (называемые «классами») и типы отношений, разрешенные между ними. Эти аксиомы обеспечивают семантику, позволяя системам выводить дополнительную информацию на основе явно предоставленных данных. Полное введение в выразительную мощь OWL представлено в Руководстве W3C по OWL.
Онтологии OWL могут импортировать другие онтологии, добавляя информацию из импортированной онтологии в текущую онтологию.
Онтология, описывающая семьи, может включать аксиомы, утверждающие, что свойство hasMother присутствует только между двумя индивидуумами, когда также присутствует hasParent, и что индивидуумы класса HasTypeOBlood никогда не связаны через hasParent с членами класса HasTypeABBlood. Если указано, что индивидуальная Харриет связана через «hasMother» с индивидуальной Сью, и что Харриет является членом класса «HasTypeOBlood», то можно сделать вывод, что Сью не является членом «HasTypeABBlood». Однако это верно только в том случае, если понятия «родитель» и «мать» означают только биологического родителя или мать, а не социального родителя или мать.
Спецификация OWL, одобренная W3C, включает определение трех вариантов OWL с разными уровнями выразительности. Это OWL Lite, OWL DL и OWL Full (в порядке увеличения выразительности). Каждый из этих подъязыков является синтаксическим расширением своего более простого предшественника. Имеет место следующий набор соотношений. Их обратные нет.
OWL Lite изначально предназначался для поддержки тех пользователей, которым в первую очередь нужны иерархия классификации и простые ограничения. Например, хотя он поддерживает ограничения количества элементов, он допускает только значения количества элементов, равные 0 или 1. Была надежда, что будет проще обеспечить инструментальную поддержку OWL Lite, чем его более выразительные родственники, что обеспечит быстрый путь миграции. для систем, использующих тезаурусы и другие таксономии. На практике, однако, большая часть ограничений выразительности, наложенных на OWL Lite, сводится лишь к синтаксическим неудобствам: большинство конструкций, доступных в OWL DL, могут быть построены с использованием сложных комбинаций функций OWL Lite, и они столь же выразительны, как и логика описания 
OWL DL предназначен для обеспечения максимальная выразительность, возможная при сохранении вычислительной полноты (выполняется либо φ, либо ¬φ), разрешимости (существует эффективная процедура для определения, является ли вывод φ или нет), а также наличие практических алгоритмы рассуждения. OWL DL включает в себя все языковые конструкции OWL, но их можно использовать только при определенных ограничениях (например, количественные ограничения не могут быть наложены на свойства, которые объявлены транзитивными; и хотя класс может быть подклассом многих классов, класс не может быть экземпляром другого класса). OWL DL назван так из-за его соответствия с логикой описания, областью исследований, в которой изучались логики, образующие формальную основу OWL.
OWL Full основан на семантике, отличной от OWL Lite или OWL DL, и был разработан для сохранения некоторой совместимости со схемой RDF. Например, в OWL Full класс можно рассматривать одновременно как совокупность индивидов и как отдельную личность; это не разрешено в OWL DL. OWL Full позволяет онтологии расширять значение предопределенного (RDF или OWL) словаря. OWL Full неразрешим, поэтому никакое программное обеспечение для рассуждений не может выполнить для него полное рассуждение.
В OWL 2 есть три подъязыка языка. OWL 2 EL - это фрагмент, имеющий полиномиальную временную сложность рассуждения; OWL 2 QL разработан для облегчения доступа и запросов к данным, хранящимся в базах данных; OWL 2 RL - это подмножество правил OWL 2.
Семейство языков OWL поддерживает множество синтаксисов. Полезно отличать синтаксисы высокого уровня, направленные на спецификацию, от синтаксисов обмена, более подходящих для общего использования.
Они близки к структуре онтологии языков семейства OWL.
Синтаксис высокого уровня используется для определения структуры и семантики онтологии OWL.
Абстрактный синтаксис OWL представляет онтологию как последовательность аннотаций, аксиом и факты. Аннотации несут метаданные, ориентированные на машины и человека. Информация о классах, свойствах и индивидуумах, составляющих онтологию, содержится только в аксиомах и фактах. Каждый класс, свойство и лицо либо анонимны, либо идентифицируются ссылкой URI. Факты содержат данные либо о человеке, либо о паре отдельных идентификаторов (что идентифицированные объекты являются разными или одинаковыми). Аксиомы определяют характеристики классов и свойств. Этот стиль аналогичен языкам фреймов и сильно отличается от хорошо известных синтаксисов для DL и Resource Description Framework (RDF).
Шон Беххофер и др. утверждают, что, хотя этот синтаксис трудно разобрать, он вполне конкретен. Они пришли к выводу, что абстрактный синтаксис имени может вводить в заблуждение.
Этот синтаксис точно соответствует структуре онтологии OWL2. Он используется OWL2 для указания семантики, сопоставлений для синтаксиса обмена и профилей.
 | |
| Расширение имени файла | .owx,.owl,.rdf |
|---|---|
| Тип Интернет-носителя | application / owl + xml, application / rdf + xml |
| Разработано | World Wide Web Consortium |
| Standard | OWL 2 XML Serialization 27 октября 2009 г.; 10 лет назад (27.10.2009),. Ссылка на OWL 10 февраля 2004 г.; 16 лет назад (2004-02-10) |
| Открытый формат ? | Да |
Синтаксические отображения в RDF указаны для языков семейства OWL. Было разработано несколько форматов сериализации RDF . Каждый приводит к синтаксису для языков в семействе OWL через это сопоставление. RDF / XML является нормативным.
OWL2 определяет сериализацию XML, которая точно моделирует структуру онтологии OWL2.
Манчестерский синтаксис - это компактный, удобочитаемый синтаксис со стилем, близким к фреймовым языкам. Доступны варианты для OWL и OWL2. Не все онтологии OWL и OWL2 могут быть выражены в этом синтаксисе.
Рассмотрим онтологию для чая на основе Чайного класса. Во-первых, необходим идентификатор онтологии. Каждая онтология OWL должна быть идентифицирована с помощью URI (например, http://www.example.org/tea.owl). Этот пример дает представление о синтаксисе. Для экономии места ниже преамбулы и определения префиксов были пропущены.
, а OWL 2 соответствует логика 
. Для этих DL существуют надежные, полные, завершающие 
.
), корневой класс.
), пустой класс. Ни один экземпляр не является членом owl: ничего. Разработчики моделей используют owl: Thing и owl: Nothing, чтобы утверждать факты обо всех или ни о каких экземплярах.
