Язык онтологий Веб

Материал из Энциклопедии.

OWL Web Ontology Language (OWL)

Язык онтологий Веб

Стандарт языка описания онтологий Веб OWL определяет один из ключевых компонентов семантического Веб. Принятие консорциумом этого стандарта наряду с пересмотренной версией стандарта RDF завершает решение проблемы формирования информационной архитектуры семантического Веб. В то время как RDF обеспечивает представление содержания информационных ресурсов Веб и обмен знаниями в этой среде, язык OWL дает возможность публиковать и совместно использовать совокупности терминов, называемых онтологиями и служащих выразительными средствами этого представления.

Онтология определяет термины, используемые для описания и представления знаний той или иной предметной области. Она необходима для людей, для приложений систем баз данных и различных других информационных систем, которые совместно используют специфическую информацию в какой-либо предметной области. Онтологии включают доступные для компьютерной обработки определения основных понятий предметной области и связи между ними. Они обеспечивают возможности повторного использования знаний, могут быть использованы для продвинутого поиска информационных ресурсов в Веб, для управление знаниями в этой среде.

Язык OWL предназначен для приложений, задача которых состоит не в представлении информации для человека, а в обработке содержимого информационных ресурсов. При создании этого языка был использован и обобщен опыт предшествующих разработок подобных языков. В качестве прототипа для разработки OWL послужил разработанный Агентством перспективных исследований Министерства обороны США DARPA язык описания онтологий DAML+OIL – вторая версия предназначенного для этой цели языка, разработанного DARPA в рамках проекта DAML (DARPA Agent Markup Language Initiative). В этой версии языка использованы результаты преследовавшего аналогичные цели проекта OIL (Ontology Inference Layer или Ontology Interchange Language), который выполнялся в рамках финансируемой ЕС программы Information Society Technologies. Созданный в результате усилий консорциума W3C язык OWL предоставляет язык для определения структурированных, поддерживаемых в Веб онтологий, которые обеспечивают более богатую интеграцию и интероперабельность данных, чем ранние языки, не ориентированные на Веб и, в частности, на семантический Веб.

Язык OWL строится на основе стандартов RDF и RDFS и обогащает предоставляемые ими возможности для описания свойств и классов. Например, для классов можно указывать, что они не пересекаются, указывать их кардинальность, определять эквивалентность заданных классов. Поддерживаются перечислимые классы. OWL располагает более богатой системой типов. Он позволяет указывать характеристики свойств, например, симметричность.

Стандарт OWL определяет три уровня языка или три подъязыка, различающиеся уровнем выразительных возможностей: OWL Lite, OWL DL и OWL Full.

Подъязык OWL Lite предназначен для пользователей, которые могут довольствоваться иерархическими классификациями и простыми ограничениями. Он позволяет, в частности, специфицировать ограничения кардинальности с использованием только кардинальных значений 0 и 1. Он обеспечивает сравнительно легкую переносимость тезаурусов и различных таксономий.

Подъязык OWL DL обеспечивает максимальные выразительные возможности при сохранении вычислительной полноты (все выводы гарантированно вычислимы) и разрешимости (все вычисления будут завершаться в конечное время). Название этого подъязыка включает аббревиатуру DL, указывающую, что он основан на логике описаний (Description Logics) – классе логик, представляющих собой разрешимые подмножества логик первого порядка. Этот подъязык включает все конструкции OWL, но они должны использоваться с определенными ограничениями.

Наконец, подъязык OWL Full предназначен для тех пользователей, которым необходимы максимальные выразительные возможности OWL. Однако авторы стандарта высказывают сомнения по поводу того, что какой-либо коммерческий программный инструмент будет способен поддерживать полные спецификации OWL Full.

Соотношение OWL и RDF таково: OWL Full представляет собой расширение RDF, в то время как OWL Lite и OWL DL являются расширениями ограниченного RDF. Описание всего набора подъязыков OWL, снабженное множеством примеров, содержится в документе OWL Guide. Строгое формальное их описание приводится в OWL Semantics and Abstract Syntax.

Спецификации стандарта OWL состоят из шести частей, содержащих введение в язык и краткое описание его возможностей (OWL Overview), демонстрацию его возможностей на расширенном примере с подробным обсуждением всех трех подъязыков OWL (OWL Guide), неформальное систематическое описание используемых в OWL примитивов моделирования (OWL Reference), нормативное определение языка (OWL Semantics and Abstract Syntax), набор тестовых средств, иллюстрирующих корректное использование языка (OWL Web Ontology Language Test Cases), а также множество сценариев его использования, цели создания языка и требования к языку (OWL Use Cases and Requirements).

Действующая версия:
OWL Web Ontology Language. Overview. W3C Recommendation 10 February 2004
OWL Web Ontology Language. Guide. W3C Recommendation 10 February 2004
OWL Web Ontology Language. Reference. W3C Recommendation 10 February 2004
OWL Web Ontology Language. Semantics and Abstract Syntax. W3C Recommendation 10 February 2004
OWL Web Ontology Language. Test Cases. W3C Recommendation 10 February 2004
OWL Web Ontology Language. Use Cases and Requirements. W3C Recommendation 10 February 2004

Официальная спецификация:
http://www.w3.org/TR/2004/REC-owl-features-20040210/
http://www.w3.org/TR/2004/REC-owl-guide-20040210/
http://www.w3.org/TR/2004/REC-owl-ref-20040210/
http://www.w3.org/TR/2004/REC-owl-semantics-20040210/
http://www.w3.org/TR/2004/REC-owl-test-20040210/
http://www.w3.org/TR/2004/REC-webont-req-20040210/