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網(wǎng)絡(luò )本體語(yǔ)言(OWL)的標準體系解析
萬(wàn)維網(wǎng)之父蒂姆·伯納斯·李(Tim Berners-Lee)將萬(wàn)維網(wǎng)的演變分為兩個(gè)階段[1]。第一個(gè)階段,萬(wàn)維網(wǎng)應該是一個(gè)有利于人們合作的強大工具;第二個(gè)階段,則是蒂姆·伯納斯·李所定義的語(yǔ)義網(wǎng)階段。通俗地說(shuō),語(yǔ)義網(wǎng)就是一種能夠理解人類(lèi)語(yǔ)言的智能網(wǎng)絡(luò ),它能夠使人與計算機的交流變得像人與人交流一樣輕松。我們目前正處于新一代萬(wàn)維網(wǎng)發(fā)展的邊緣,即致力于第二代網(wǎng)絡(luò )——語(yǔ)義網(wǎng)的研究、開(kāi)發(fā)階段。在語(yǔ)義網(wǎng)的開(kāi)發(fā)進(jìn)程中,網(wǎng)絡(luò )本體語(yǔ)言(Web Ontology Language,OWL)作為實(shí)現其功能的核心語(yǔ)言工具,其開(kāi)發(fā)意義重大。為了給OWL系統的開(kāi)發(fā)奠定基礎,萬(wàn)維網(wǎng)聯(lián)盟(W3C)于2003年12月 15日發(fā)布了由其下屬的網(wǎng)絡(luò )本體工作組開(kāi)發(fā)的OWL系列標準規范文件,緊接著(zhù)又對各標準文檔進(jìn)行了改進(jìn),于2004年2月10日公布了該系列體系的最新版本。本文將對最新版本的OWL系列標準規范體系進(jìn)行探討和解析,并對中文網(wǎng)絡(luò )本體語(yǔ)言開(kāi)發(fā)中的標準建設提出一些建議,以期為國內OWL系統的研究開(kāi)發(fā)提供借鑒。
1 OWL系列標準規范體系的構成
為了更好地描述語(yǔ)義化本體模型和進(jìn)行知識表述,W3C首先提出用來(lái)描述資源及其之間關(guān)系的語(yǔ)言規范:資源描述框架(Resources Description Frame,RDF),在此基礎上,歐洲開(kāi)發(fā)了語(yǔ)義交互語(yǔ)言(Ontology Interchange Language,OIL),美國開(kāi)發(fā)了DAML(DARPA Agent Markup Language)。這兩種網(wǎng)絡(luò )本體語(yǔ)言都是對RDF類(lèi)似的擴展,因此后來(lái)合并為DAML+OIL,隨后W3C將其規范為理解力更強的網(wǎng)絡(luò )本體語(yǔ)言 (Web Ontology Language,OWL)。
OWL系列標準規范體系由6個(gè)推薦性標準文檔組成,分別從理論、實(shí)例及規范性定義的角度對OWL進(jìn)行了全面、簡(jiǎn)潔及規范化的闡述,它們是:
●《網(wǎng)絡(luò )本體語(yǔ)言概述》(OWL Web Ontology Language:Overview):通過(guò)列出OWL的語(yǔ)言特征并給出其簡(jiǎn)要的描述,對OWL進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。它通過(guò)對OWL各子語(yǔ)言特征的非形式化描述,提供了OWL的入門(mén)知識[2]。
●《網(wǎng)絡(luò )本體語(yǔ)言指南》(OWL Web Ontology Language:Guide):通過(guò)一個(gè)擴展的例子說(shuō)明如何使用OWL語(yǔ)言,同時(shí)也給出了這些文檔中用到的術(shù)語(yǔ)的解釋[2]。具體內容包括如何使用OWL本體語(yǔ)言定義類(lèi)和類(lèi)的屬性,以形成一個(gè)形式化的域;定義個(gè)體并確定它們的屬性,并且對這些類(lèi)和個(gè)體進(jìn)行推斷,以達到網(wǎng)絡(luò )本體語(yǔ)言的形式化語(yǔ)義的許可程度[3]。
●《網(wǎng)絡(luò )本體語(yǔ)言參考》(OWL Web Ontology Language:Reference):該文檔對OWL語(yǔ)言的整體構造進(jìn)行了結構化的非形式化描述[2],使用RDF/XML語(yǔ)法對OWL的所有建模原語(yǔ)進(jìn)行子系統及詳盡的描述,試圖為構建OWL的用戶(hù)提供參考[4]。
●《網(wǎng)絡(luò )本體語(yǔ)言語(yǔ)義與抽象語(yǔ)法》(OWL Web Ontology Language:Semantics and Abstract Syntax):對OWL進(jìn)行了最終的、形式化的規范性定義[2]。
●《網(wǎng)絡(luò )本體語(yǔ)言測試用例》(OWL Web Ontology Language:Test Cases):該文檔包含了OWL的大量測試用例集合[2]。其中,許多測試用例說(shuō)明了OWL語(yǔ)言的形式語(yǔ)義和正確使用方法,其它測試用例則說(shuō)明了工作組所面臨的亟需解決的問(wèn)題[5]。
●《網(wǎng)絡(luò )本體語(yǔ)言應用案例和需求》(OWL Web Ontology Language:Use Cases and Requirements):該文檔包含了一個(gè)Web本體語(yǔ)言的應用案例集合和關(guān)于OWL的需求集合[2],詳細闡述了本體語(yǔ)言的使用方式、目的和要求。其目的之一是確定網(wǎng)絡(luò )本體語(yǔ)言需要什么。網(wǎng)絡(luò )本體語(yǔ)言的要求將被潛在的使用案例和普通設計目標所激發(fā),而這些潛在的使用案例和普通設計目標同時(shí)考慮到了將本體標準運用于網(wǎng)絡(luò )這一獨特環(huán)境時(shí)的困難[6]。
接下來(lái)將對OWL標準體系的內容框架進(jìn)行介紹。
2 OWL系列標準規范體系的內容框架
2.1 概述
W3C制定OWL標準體系的目的是為了引起人們對規范的注意并且使其在更廣范圍的被采納與使用[5]。在推薦標準文件時(shí),W3C將主要注意力放在制定規范和改進(jìn)全面部署能力方面,這無(wú)疑增強了網(wǎng)絡(luò )的功能性和互操作性[4]。W3C網(wǎng)絡(luò )本體工作組采用一系列文檔對OWL語(yǔ)言進(jìn)行描述,每一個(gè)文檔實(shí)現一個(gè)目的,以滿(mǎn)足不同讀者的需要[2],分別適合某些相關(guān)研究人員和技術(shù)人員使用。并且按照從易到難,由淺入深的順序對OWL系統進(jìn)行了全面、透徹的闡述。
總體來(lái)說(shuō),OWL標準體系結構嚴謹、語(yǔ)言簡(jiǎn)練、表達直觀(guān),易于為用戶(hù)所接受。每個(gè)標準文件各有側重點(diǎn),從不同的角度制定了OWL的規范,看似獨立,但在內容上又互相服務(wù),理論和示例各有側重,互為補充,這表現為在具體內容的闡述上提供了到其它標準文件的相關(guān)鏈接。
具體來(lái)說(shuō),OWL概述文檔主要針對OWL的初步接觸者,以簡(jiǎn)潔、直觀(guān)的語(yǔ)言闡述了OWL的基本概念、原理以及OWL三個(gè)子語(yǔ)言的語(yǔ)言特征,使用戶(hù)對OWL 的基礎知識架構有了一個(gè)清晰的了解,解決了用戶(hù)從對OWL一無(wú)所知到初步入門(mén)的問(wèn)題。文檔對各部分內容作了更詳細的闡述,提供了到其它5個(gè)文檔的鏈接,用戶(hù)可交互參閱,達到全面學(xué)習掌握OWL的目的。
假設用戶(hù)首先閱讀完OWL概述文檔后,可閱讀OWL指南文檔獲知使用該語(yǔ)言的理論方法和例子。用戶(hù)在對純理論描述進(jìn)行閱讀時(shí),往往容易產(chǎn)生理解上的障礙。該文檔在對OWL構成元素進(jìn)行描述時(shí),貫穿了建立酒和食物的主體關(guān)系的例子,生動(dòng)的示例對用戶(hù)理解和掌握OWL起到良好的作用。文檔除對OWL的構造元素做了進(jìn)一步的闡述外,也對屬性特征及屬性限制等描述機制進(jìn)行了詳細說(shuō)明,進(jìn)一步解決了OWL本體語(yǔ)言對信息內容進(jìn)行更好的表達的問(wèn)題同時(shí),對數據合并與本體映射等相關(guān)技術(shù)問(wèn)題作了一定的討論,為相關(guān)機構及人員日后的進(jìn)一步研究提供了關(guān)注重點(diǎn)。
OWL參考文檔類(lèi)似于一本使用手冊,OWL中所有建模原語(yǔ)的相關(guān)描述以及使用時(shí)的限制和注意事項都可在該文檔中進(jìn)行查閱。用戶(hù)在閱讀其它5個(gè)標準文件的同時(shí),可針對某個(gè)具體構造元素在該文檔中進(jìn)行相關(guān)參閱。 文檔通篇圍繞類(lèi)、個(gè)體及屬性對相關(guān)的建模元語(yǔ)進(jìn)行非形式化描述,對每個(gè)元語(yǔ)的描述一般從理論闡述、舉例說(shuō)明及使用時(shí)的注意事項三個(gè)方面展開(kāi),理論與示例相結合,內容詳盡、豐富。文檔的參考文獻提供了OWL每個(gè)語(yǔ)言構造元素的索引及快速參考。同時(shí),附錄記錄了自DAML+OIL發(fā)展至OWL的變化,利于閱讀時(shí)的承前啟后。
OWL語(yǔ)義和抽象語(yǔ)法文檔為用戶(hù)提供了OWL語(yǔ)言的標準語(yǔ)法,此文件運用模式論式的語(yǔ)義學(xué)對語(yǔ)義進(jìn)行了精確定義。一些概念如OWL的連貫性等在文件中都有所論述,該文檔適用于那些對OWL技術(shù)細節感興趣的用戶(hù);OWL解析器及其它句法工具的開(kāi)發(fā)者會(huì )對第二和第四部分特別感興趣;OWL推理器和其它語(yǔ)義工具的開(kāi)發(fā)者會(huì )對第三和第五部分特別感興趣,但不適用于那些首先應該閱讀OWL概述文檔的普通讀者。
以上4個(gè)標準文件補充性?xún)蓚(gè)文檔OWL測試用例和OWL使用案例及要求。OWL測,試用例文檔提供了OWL語(yǔ)言的測試用例,OWL使用案例及要求文檔闡述了OWL語(yǔ)言的實(shí)際應用領(lǐng)域和OWL本體語(yǔ)言構建所需的必要條件。值得一提的是,OWL使用案例及要求中列舉了6個(gè)網(wǎng)絡(luò )本體的使用案例,其中一些是基于工業(yè)和學(xué)術(shù)界實(shí)際應用案例,另一些是帶前瞻性應用的案例。這些案例有助于用戶(hù)了解OWL應用的實(shí)際意義,便于有的放矢地開(kāi)發(fā)OWL和研究語(yǔ)言,從而為語(yǔ)義網(wǎng)開(kāi)發(fā)服務(wù)。
總的來(lái)說(shuō),W3C推薦的該標準體系綜合闡述了以下主要內容,下面綜合介紹這6個(gè)標準文件的內容。
2.2 OWL的概念及開(kāi)發(fā)的必要性
OWL概述和OWL指南文檔的引言部分對本體和OWL的基本概念進(jìn)行了闡述。我們討論的本體是表達術(shù)語(yǔ)及其詞間關(guān)系[2]。這里補充一個(gè)更標準的定義,即由Borst給出的:“Ontology是共享概念模型的形式化規范說(shuō)明”。
OWL是定義和例示網(wǎng)絡(luò )本體的一種語(yǔ)言。一個(gè)OWL本體包括類(lèi)、屬性和它們的實(shí)例的描述[3]。它可以明確表示詞匯表中術(shù)語(yǔ)的意義及其詞間關(guān)系[2]。
由于OWL概述文檔是為OWL入門(mén)者設計的,因此文檔對開(kāi)發(fā)OWL的必要性進(jìn)行了詳細說(shuō)明。未來(lái)的語(yǔ)義網(wǎng)應是“構建于XML自定義標簽模式的能力以及 RDF靈活的描述數據的方式之上的”。而根據蒂姆·伯納斯·李提出的著(zhù)名的語(yǔ)義網(wǎng)構成的標準體系結構,語(yǔ)義Web需要在RDF之上增加的第一個(gè)層次,是一種能夠對Web文檔中的術(shù)語(yǔ)含義進(jìn)行形式化(指計算機可讀的)描述的本體語(yǔ)言。如果希望機器能夠對這些Web文檔進(jìn)行有效的推理工作,這一本體語(yǔ)言必須超越RDF Schema的基本語(yǔ)義。因此,OWL被設計以滿(mǎn)足Web對本體語(yǔ)言的要求[2]。其優(yōu)勢表現為,在表達意義和語(yǔ)義方面,OWL比XML、RDF和 RDF-S更方便,并且與這些語(yǔ)言相比,OWL表示的網(wǎng)絡(luò )內容更容易被機器所理解。OWL是DAML+OIL網(wǎng)絡(luò )本體語(yǔ)言的修改版,它結合了 DAML+OIL的設計和應用中得到的經(jīng)驗教訓[2]。
2.3 OWL的三個(gè)子語(yǔ)言
OWL由三個(gè)子語(yǔ)言OWL Lite/OWL DL/OWL Full組成。OWL Lite用于執行簡(jiǎn)單任務(wù),并且提供給用戶(hù)一個(gè)功能性子集使他們在初次使用OWL時(shí)就能輕易上手。OWL DL(這里DL是指“描述邏輯”)提供令人滿(mǎn)意的語(yǔ)言子集用以支持推理系統實(shí)現其計算性能。OWL FULL適當放寬了對OWL DL的限制,目的是為了突出其某些特點(diǎn)使其對數據庫及知識表示系統發(fā)揮作用[4]。對OWL的描述實(shí)質(zhì)上就是對這三個(gè)子語(yǔ)言的描述,6個(gè)標準文檔從不同的角度對這三個(gè)子語(yǔ)言作了詳細說(shuō)明。
OWL概述文檔在分別闡述了三個(gè)子語(yǔ)言的總體特征、適用用戶(hù)及各個(gè)子語(yǔ)言之間的關(guān)系之后,著(zhù)重列出了OWL Lite的語(yǔ)言構造元素,并對元素的特征進(jìn)行了非正式描述。
由于OWL Lite對OWL語(yǔ)言使用的約束較多,因此OWL的某些構造元素不包含其中。文檔接著(zhù)對OWL DL和OWL Full相對于OWL Lite增加的語(yǔ)言構造元素的特征做了進(jìn)一步的非正式描述。
OWL指南文檔的描述與OWL概述類(lèi)似。OWL參考文檔對三個(gè)子語(yǔ)言作了更詳細的描述,主要側重于具體使用時(shí)的注意事項,如詳細列出了OWL DL和OWL Lite中被限制使用的語(yǔ)言構造元素,為用戶(hù)在具體選擇使用這三個(gè)子語(yǔ)言時(shí)提供了參考。OWL語(yǔ)義與抽象語(yǔ)法文檔的第二部分從語(yǔ)法描述的角度對用于OWL Lite和OWL DL子語(yǔ)言的抽象語(yǔ)法進(jìn)行了詳細說(shuō)明,具體內容包括OWL Lite和OWL DL的類(lèi)公理、限制或約束以及屬性公理。
這4個(gè)標準文檔分別從三個(gè)子語(yǔ)言的基本概念、使用時(shí)的注意事項及語(yǔ)法描述的角度對其進(jìn)行了詳細說(shuō)明,實(shí)質(zhì)上是對OWL語(yǔ)言作了全面的補充性描述,用戶(hù)可在了解該部分內容時(shí)對4個(gè)標準文件進(jìn)行交叉閱讀。
2.4 OWL本體構成
OWL本體包括類(lèi)、屬性和它們的實(shí)例(即個(gè)體)的描述[3]。因此該部分是描述的重點(diǎn)。OWL概述文檔從對OWL Lite的語(yǔ)言特征進(jìn)行描述出發(fā),對類(lèi)、個(gè)體及屬性進(jìn)行了定義和簡(jiǎn)單說(shuō)明。“一個(gè)類(lèi)定義了一組具有某些共同屬性的個(gè)體。例如類(lèi)Person、類(lèi) Animal。個(gè)體是類(lèi)的實(shí)例,例如一個(gè)名為Deborah的個(gè)體可以被描述為類(lèi)Person的一個(gè)實(shí)例。而屬性能夠用來(lái)聲明個(gè)體間的關(guān)系或者從個(gè)體到數據值之間的關(guān)系。例如屬性hasEmployer可用來(lái)將個(gè)體Deborah關(guān)聯(lián)到個(gè)體斯坦福大學(xué)”。其后,對相關(guān)的類(lèi)描述、屬性特征、屬性約束、數量約束中應用的語(yǔ)言構造元素進(jìn)行了說(shuō)明。
為了對OWL進(jìn)行更生動(dòng)的說(shuō)明,OWL指南文檔是描述與示例相結合,恰如酒和食物的關(guān)系一樣。同時(shí)基于一個(gè)OWL本體的大多數語(yǔ)言構成元素都涉及了類(lèi)、屬性、類(lèi)的實(shí)例以及這些實(shí)例之間的關(guān)系。因此,在闡述如何建立酒和食物本體的過(guò)程中,文檔的第三、第五部分對建立簡(jiǎn)單的類(lèi)、個(gè)體、屬性及實(shí)例中應用的語(yǔ)言構造元素到建立復雜的類(lèi)所用到的語(yǔ)言構造元素一一進(jìn)行了闡述及例示,使用戶(hù)進(jìn)一步掌握OWL的構成元素。
OWL參考文檔通篇圍繞類(lèi)、個(gè)體及屬性對與它們相關(guān)的建模原語(yǔ)進(jìn)行了非形式化描述,對每個(gè)原語(yǔ)的描述從理論闡述、舉例說(shuō)明及使用時(shí)的注意事項三個(gè)方面展開(kāi),理論與例子相結合,內容詳盡、豐富。
OWL語(yǔ)義與抽象語(yǔ)法文檔在定義抽象語(yǔ)法時(shí),對OWL Lite和OWL DL中的類(lèi)公理、限制及屬性公理進(jìn)行了規定。
這4個(gè)標準文件同樣按照從易到難的順序對類(lèi)、個(gè)體及屬性的定義、構造元素及應用語(yǔ)法等進(jìn)行了描述,尤其是OWL參考文檔對類(lèi)、個(gè)體及屬性中所有的語(yǔ)言構造元素進(jìn)行了詳細的描述。用戶(hù)在閱讀其它5個(gè)標準文件的同時(shí),可針對某個(gè)具體構造元素在該文檔中進(jìn)行相關(guān)參閱。
2.5 OWL本體附屬信息
本體標頭(Header)、引入(ioports)及版本信息(rersioninf)是構建一個(gè)本體必不可少的元素。OWL概述文檔首先對本體標頭、引入及版本信息進(jìn)行了簡(jiǎn)要說(shuō)明,并建議用戶(hù)參閱OWL參考文檔獲取更多細節,參閱OWL指南文檔獲取更多示例。OWL參考文檔對本體標頭、引入及版本信息作了詳細說(shuō)明。“一個(gè)本體就是一個(gè)資源,它可利用OWL的屬性和其它命名空間來(lái)對其進(jìn)行描述,例如:<owl:Ontology rdf:about="">是一個(gè)本體標頭,指出這一塊描述的是當前本體。”
可利用一個(gè)owl:imports陳述來(lái)引用另一個(gè)已定義好的OWL本體來(lái)建立新的本體,這樣直接的引入可避免資源的重復建設,以利于整合語(yǔ)義網(wǎng)中分散的資源。關(guān)于該引入陳述的使用注意事項及示例分別在OWL參考文檔和OWL指南文檔中有詳細說(shuō)明。
本體像軟件一樣,是可維護的,且隨著(zhù)時(shí)間變化會(huì )發(fā)生變化。因此可利用owl:versionInfo、owl:priorVersion、 owl:backward Compatible With等介紹當前版本、前一版本及版本的兼容情況,利于本體的維護及擴充。OWL參考文檔和OWL指南文檔也對版本信息的概念、使用及示例作了全面描述。
2.6 OWL的正式語(yǔ)義
從事OWL推理器和其它語(yǔ)義工具的開(kāi)發(fā)者需要對OWL的正式語(yǔ)義有所了解。W3C工作組在OWL語(yǔ)義和抽象語(yǔ)法文檔中提供了OWL的兩個(gè)正式語(yǔ)義。在文檔第三部分定義的語(yǔ)義是一個(gè)以抽象語(yǔ)法形式書(shū)寫(xiě)的,用于OWL本體標準模型語(yǔ)義;另一個(gè)在文檔第五部分介紹的語(yǔ)義,是RDF語(yǔ)義[RDF Semantics]的一個(gè)詞表擴展,以RDF向圖形式為OWL本體提供語(yǔ)義。第二個(gè)語(yǔ)義有兩個(gè)版本,一個(gè)版本類(lèi)似于直接語(yǔ)義(為OWL DL所用的語(yǔ)義);另一個(gè)版本適用于將類(lèi)當作個(gè)體(individuals)的形式或抽象語(yǔ)法不能處理的形式(即為OWL Full所用的語(yǔ)義)。這兩個(gè)版本實(shí)際上非常接近,只是在如何分割論域(domain of discourse)時(shí)有一些不同。
2.7 OWL的相關(guān)技術(shù)問(wèn)題
2.7.1 數據聚集與安全保護 語(yǔ)義網(wǎng)中的資源和數據是分散的,如何把這些分散的資源及數據有效地聚集及融合是一個(gè)值得考慮的問(wèn)題,W3C工作組在制定該標準體系時(shí)已充分考慮這方面的重要性,分別在OWL指南文檔和OWL參考文檔中專(zhuān)門(mén)列出一節進(jìn)行說(shuō)明。雖然語(yǔ)義網(wǎng)具有可連接多種來(lái)源數據的優(yōu)勢,可應用在多個(gè)領(lǐng)域。但這種合并多源數據的性能,再結合上OWL的語(yǔ)義推斷性能,卻有可能被濫用。因此,在使用OWL的某些可能與其它源數據或本體與單個(gè)數據合并時(shí),應特別注意。工作組還提供了相關(guān)鏈接SAML和P3P等一系統優(yōu)化解決方案。
2.7.2 本體映射 本體被廣泛地共用及再利用,利于提高其影響力,降低開(kāi)發(fā)成本。但將一批本體融合起來(lái)將是一個(gè)挑戰,需要支持工具保持一致性。目前國際上對語(yǔ)義網(wǎng)及本體的研究熱點(diǎn)在于如何按照需要進(jìn)行本體映射。
OWL語(yǔ)義與抽象語(yǔ)法文檔首先討論了OWL DL和OWL Lite抽象語(yǔ)法到OWL交換語(yǔ)法(即RDF/XML[RDF Syntax])的映射。此映射(及其反向映射)提供了抽象語(yǔ)法和交換語(yǔ)法之間的標準化的關(guān)系,并提供了轉換至RDF有向圖的轉換表,給出了將抽象語(yǔ)法轉換至OWL交換語(yǔ)法的轉換規則。
OWL指南文檔針對本體融合的問(wèn)題的類(lèi)和屬性之間的等值、個(gè)體之間的等同性及不同的個(gè)體的融合情況分別作了詳細說(shuō)明。
2.8 OWL的使用案例、要求與測試用例
OWL使用案例及要求文檔和OWL測試用例文檔與前4個(gè)文檔不同。OWL使用案例及要求文檔列舉了本體在網(wǎng)絡(luò )、知識管理、智能數據庫及電子商務(wù)等領(lǐng)域應用的6個(gè)典型案例,并描述了8個(gè)設計目標,從而根據使用案例與設計目標對網(wǎng)絡(luò )本體語(yǔ)言提出了一些要求,這對網(wǎng)絡(luò )本體語(yǔ)言今后的發(fā)展方向提供了有益的參考[7]。
OWL測試用例文檔包含由Web本體工作組通過(guò)的Web本體語(yǔ)言測試用例。其中,許多測試用例說(shuō)明了OWL語(yǔ)言的形式語(yǔ)義和正確使用方法,其它測試用例則說(shuō)明了工作組亟需解決的問(wèn)題。OWL文檔和OWL文檔檢查器(OWL document checkers)之間的一致性也得到了詳細說(shuō)明。這些測試用例用于解釋和進(jìn)一步說(shuō)明OWL語(yǔ)義與抽象語(yǔ)法文檔中的標準化定義,該文檔是一個(gè)補充性的文檔。
總的來(lái)說(shuō),這兩個(gè)文檔重點(diǎn)在于具體應用,在對前4個(gè)文檔補充說(shuō)明的同時(shí),也使用戶(hù)認識到網(wǎng)絡(luò )本體語(yǔ)言在具體領(lǐng)域的應用價(jià)值及前景,同時(shí)提出了一些亟待解決的問(wèn)題,為今后的研究方向提供參考。
3 OWL系列標準規范體系的未來(lái)發(fā)展趨向
很顯然,W3C目前推薦的網(wǎng)絡(luò )本體語(yǔ)言(OWL)標準并不是適用于語(yǔ)義網(wǎng)應用的本體語(yǔ)言標準的最終形式,OWL使用案例及要求文檔中已經(jīng)提出了大量工作組,其中包括未在該標準文件中討論的、留待以后繼續研究的特性。工作組在這部分共提出14個(gè)有待進(jìn)一步討論的語(yǔ)言特性,同時(shí)代表了OWL系列標準體系未來(lái)的發(fā)展趨向。對此感興趣的用戶(hù)可參閱OWL使用案例及要求文檔的相關(guān)部分。這里介紹兩個(gè)目前討論較多的問(wèn)題。
3.1 OWL:多還是少
語(yǔ)義網(wǎng)在發(fā)展本體語(yǔ)言方面經(jīng)過(guò)了大量的研究,確定OWL作為目前最合適的標準[8]。目前討論較多的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是OWL是否需要很復雜?一種簡(jiǎn)單本體語(yǔ)言的優(yōu)勢在于更高效的推理支持并且更為簡(jiǎn)單易用,這對于語(yǔ)義網(wǎng)的順利構建也能起到至關(guān)重要的作用。因此,對用戶(hù)來(lái)說(shuō),OWL三個(gè)子語(yǔ)言中較簡(jiǎn)單易用的 OWL Lite語(yǔ)言可以說(shuō)是通向語(yǔ)義網(wǎng)正確發(fā)展方向的第一步。在OWL標準體系的未來(lái)發(fā)展中也可對OWL Lite投入更多的關(guān)注,一旦其發(fā)展成熟,將更有利于語(yǔ)義網(wǎng)的建設。
3.2 模塊與引入本體
OWL標準體系制定的規范允許用戶(hù)在建立本體時(shí)引入一個(gè)事先定義好的本體。但OWL的這一引入機制價(jià)值并不大。因為它僅允許引入一個(gè)事先已指定好地址的完整本體。即使用戶(hù)僅希望使用該引入本體的一小部分,他也不得不同時(shí)引入該本體全部。編程語(yǔ)言中的模塊建設是以信息藏匿這一概念為基礎的,模塊給外部環(huán)境提供了一定的功能性(模塊的輸出子句),但引入模塊并不需要關(guān)心如何達到這一功能性。因此,這是一個(gè)開(kāi)放性研究問(wèn)題,即關(guān)于本體的信息藏匿概念的討論以及如何較好地利用信息藏匿為一個(gè)良好的引入機制建設服務(wù)。
4 結束語(yǔ)
OWL標準體系由W3C基于目前語(yǔ)義網(wǎng)的發(fā)展水平組織開(kāi)發(fā)并發(fā)布,它對世界各國從事語(yǔ)義網(wǎng)及網(wǎng)絡(luò )本體語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的研究機構和人員起到了規范和指導作用。但我國目前在語(yǔ)義網(wǎng)方面的研究才剛剛起步,與世界上先進(jìn)的發(fā)展水平還有差距。欲充分理解并有效利用該標準體系建立中文網(wǎng)絡(luò )本體語(yǔ)言,首先應基于語(yǔ)義網(wǎng)構成的標準體系的前三層,即Unicode+URI、XML+NS+xmlschema及RDF+rdfschema開(kāi)發(fā)成熟的基礎上。其次,在應用OWL標準體系構建中文網(wǎng)絡(luò )本體語(yǔ)言時(shí)應充分考慮到中文語(yǔ)言的邏輯特點(diǎn),因此對該標準體系需經(jīng)我國的研究人員對其解析,并進(jìn)行消化改進(jìn)使其與中文語(yǔ)言相適應后再加以利用,而不是全盤(pán)照收。
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