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網(wǎng)絡(luò)本體語(yǔ)言(OWL)的標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)該是一個(gè)有利于人們合作的強(qiáng)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(jì)算機(jī)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(xiàn)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(tǒng)的開(kāi)發(fā)奠定基礎(chǔ)，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(biāo)準(zhǔn)規(guī)范文件，緊接著又對(duì)各標(biāo)準(zhǔn)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(duì)最新版本的OWL系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系進(jìn)行探討和解析，并對(duì)中文網(wǎng)絡(luò)本體語(yǔ)言開(kāi)發(fā)中的標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)提出一些建議，以期為國(guó)內(nèi)OWL系統(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)提供借鑒。
1 OWL系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系的構(gòu)成
為了更好地描述語(yǔ)義化本體模型和進(jìn)行知識(shí)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(guī)范：資源描述框架(Resources Description Frame,RDF)，在此基礎(chǔ)上，歐洲開(kāi)發(fā)了語(yǔ)義交互語(yǔ)言(Ontology Interchange Language,OIL)，美國(guó)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(duì)RDF類(lèi)似的擴(kuò)展，因此后來(lái)合并為DAML+OIL，隨后W3C將其規(guī)范為理解力更強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)本體語(yǔ)言 (Web Ontology Language,OWL)。
OWL系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系由6個(gè)推薦性標(biāo)準(zhǔn)文檔組成，分別從理論、實(shí)例及規(guī)范性定義的角度對(duì)OWL進(jìn)行了全面、簡(jiǎn)潔及規(guī)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(duì)OWL進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。它通過(guò)對(duì)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(shí)[2]。
●《網(wǎng)絡(luò)本體語(yǔ)言指南》(OWL Web Ontology Language:Guide)：通過(guò)一個(gè)擴(kuò)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(nèi)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(duì)這些類(lèi)和個(gè)體進(jìn)行推斷，以達(dá)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(duì)OWL語(yǔ)言的整體構(gòu)造進(jìn)行了結(jié)構(gòu)化的非形式化描述[2]，使用RDF/XML語(yǔ)法對(duì)OWL的所有建模原語(yǔ)進(jìn)行子系統(tǒng)及詳盡的描述，試圖為構(gòu)建OWL的用戶提供參考[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(duì)OWL進(jìn)行了最終的、形式化的規(guī)范性定義[2]。
●《網(wǎng)絡(luò)本體語(yǔ)言測(cè)試用例》(OWL Web Ontology Language:Test Cases)：該文檔包含了OWL的大量測(cè)試用例集合[2]。其中，許多測(cè)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(cè)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(yīng)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(yīng)用案例集合和關(guān)于OWL的需求集合[2]，詳細(xì)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(shè)計(jì)目標(biāo)所激發(fā)，而這些潛在的使用案例和普通設(shè)計(jì)目標(biāo)同時(shí)考慮到了將本體標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)用于網(wǎng)絡(luò)這一獨(dú)特環(huán)境時(shí)的困難[6]。
接下來(lái)將對(duì)OWL標(biāo)準(zhǔn)體系的內(nèi)容框架進(jìn)行介紹。
2 OWL系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系的內(nèi)容框架
2.1 概述
W3C制定OWL標(biāo)準(zhǔn)體系的目的是為了引起人們對(duì)規(guī)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(biāo)準(zhǔn)文件時(shí)，W3C將主要注意力放在制定規(guī)范和改進(jìn)全面部署能力方面，這無(wú)疑增強(qiáng)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(duì)OWL語(yǔ)言進(jìn)行描述，每一個(gè)文檔實(shí)現(xiàn)一個(gè)目的，以滿足不同讀者的需要[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?qū)WL系統(tǒng)進(jìn)行了全面、透徹的闡述。
總體來(lái)說(shuō)，OWL標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、語(yǔ)言簡(jiǎn)練、表達(dá)直觀，易于為用戶所接受。每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)文件各有側(cè)重點(diǎn)，從不同的角度制定了OWL的規(guī)范，看似獨(dú)立，但在內(nèi)容上又互相服務(wù)，理論和示例各有側(cè)重，互為補(bǔ)充，這表現(xiàn)為在具體內(nèi)容的闡述上提供了到其它標(biāo)準(zhǔn)文件的相關(guān)鏈接。
具體來(lái)說(shuō)，OWL概述文檔主要針對(duì)OWL的初步接觸者，以簡(jiǎn)潔、直觀的語(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，使用戶對(duì)OWL 的基礎(chǔ)知識(shí)架構(gòu)有了一個(gè)清晰的了解，解決了用戶從對(duì)OWL一無(wú)所知到初步入門(mén)的問(wèn)題。文檔對(duì)各部分內(nèi)容作了更詳細(xì)的闡述，提供了到其它5個(gè)文檔的鏈接，用戶可交互參閱，達(dá)到全面學(xué)習(xí)掌握OWL的目的。
假設(shè)用戶首先閱讀完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。用戶在對(duì)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(duì)OWL構(gòu)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(duì)用戶理解和掌握OWL起到良好的作用。文檔除對(duì)OWL的構(gòu)造元素做了進(jìn)一步的闡述外，也對(duì)屬性特征及屬性限制等描述機(jī)制進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，進(jìn)一步解決了OWL本體語(yǔ)言對(duì)信息內(nèi)容進(jìn)行更好的表達(dá)的問(wèn)題同時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)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(jī)構(gòu)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(cè)，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(xiàng)都可在該文檔中進(jìn)行查閱。用戶在閱讀其它5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)文件的同時(shí)，可針對(duì)某個(gè)具體構(gòu)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(duì)相關(guān)的建模元語(yǔ)進(jìn)行非形式化描述，對(duì)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(xiàng)三個(gè)方面展開(kāi)，理論與示例相結(jié)合，內(nèi)容詳盡、豐富。文檔的參考文獻(xiàn)提供了OWL每個(gè)語(yǔ)言構(gòu)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)法文檔為用戶提供了OWL語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)法，此文件運(yùn)用模式論式的語(yǔ)義學(xué)對(duì)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(duì)OWL技術(shù)細(xì)節(jié)感興趣的用戶；OWL解析器及其它句法工具的開(kāi)發(fā)者會(huì)對(duì)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(duì)第三和第五部分特別感興趣，但不適用于那些首先應(yīng)該閱讀OWL概述文檔的普通讀者。
以上4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)文件補(bǔ)充性兩個(gè)文檔OWL測(cè)試用例和OWL使用案例及要求。OWL測(cè)，試用例文檔提供了OWL語(yǔ)言的測(cè)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(yīng)用領(lǐng)域和OWL本體語(yǔ)言構(gòu)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(yīng)用案例，另一些是帶前瞻性應(yīng)用的案例。這些案例有助于用戶了解OWL應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)體系綜合闡述了以下主要內(nèi)容，下面綜合介紹這6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)文件的內(nèi)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(duì)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(dá)術(shù)語(yǔ)及其詞間關(guān)系[2]。這里補(bǔ)充一個(gè)更標(biāo)準(zhǔn)的定義，即由Borst給出的：“Ontology是共享概念模型的形式化規(guī)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(shè)計(jì)的，因此文檔對(duì)開(kāi)發(fā)OWL的必要性進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。未來(lái)的語(yǔ)義網(wǎng)應(yīng)是“構(gòu)建于XML自定義標(biāo)簽?zāi)Ｊ降哪芰σ约?RDF靈活的描述數(shù)據(jù)的方式之上的”。而根據(jù)蒂姆·伯納斯·李提出的著名的語(yǔ)義網(wǎng)構(gòu)成的標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)，語(yǔ)義Web需要在RDF之上增加的第一個(gè)層次，是一種能夠?qū)eb文檔中的術(shù)語(yǔ)含義進(jìn)行形式化（指計(jì)算機(jī)可讀的）描述的本體語(yǔ)言。如果希望機(jī)器能夠?qū)@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(shè)計(jì)以滿足Web對(duì)本體語(yǔ)言的要求[2]。其優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)為，在表達(dá)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(nèi)容更容易被機(jī)器所理解。OWL是DAML+OIL網(wǎng)絡(luò)本體語(yǔ)言的修改版，它結(jié)合了 DAML+OIL的設(shè)計(jì)和應(yīng)用中得到的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)[2]。
2.3 OWL的三個(gè)子語(yǔ)言
OWL由三個(gè)子語(yǔ)言O(shè)WL Lite/OWL DL/OWL Full組成。OWL Lite用于執(zhí)行簡(jiǎn)單任務(wù)，并且提供給用戶一個(gè)功能性子集使他們?cè)诔醮问褂肙WL時(shí)就能輕易上手。OWL DL（這里DL是指“描述邏輯”）提供令人滿意的語(yǔ)言子集用以支持推理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其計(jì)算性能。OWL FULL適當(dāng)放寬了對(duì)OWL DL的限制，目的是為了突出其某些特點(diǎn)使其對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)及知識(shí)表示系統(tǒng)發(fā)揮作用[4]。對(duì)OWL的描述實(shí)質(zhì)上就是對(duì)這三個(gè)子語(yǔ)言的描述，6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)文檔從不同的角度對(duì)這三個(gè)子語(yǔ)言作了詳細(xì)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、適用用戶及各個(gè)子語(yǔ)言之間的關(guān)系之后，著重列出了OWL Lite的語(yǔ)言構(gòu)造元素，并對(duì)元素的特征進(jìn)行了非正式描述。
由于OWL Lite對(duì)OWL語(yǔ)言使用的約束較多，因此OWL的某些構(gòu)造元素不包含其中。文檔接著對(duì)OWL DL和OWL Full相對(duì)于OWL Lite增加的語(yǔ)言構(gòu)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(duì)三個(gè)子語(yǔ)言作了更詳細(xì)的描述，主要側(cè)重于具體使用時(shí)的注意事項(xiàng)，如詳細(xì)列出了OWL DL和OWL Lite中被限制使用的語(yǔ)言構(gòu)造元素，為用戶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(duì)用于OWL Lite和OWL DL子語(yǔ)言的抽象語(yǔ)法進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，具體內(nèi)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(biāo)準(zhǔn)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(xiàng)及語(yǔ)法描述的角度對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，實(shí)質(zhì)上是對(duì)OWL語(yǔ)言作了全面的補(bǔ)充性描述，用戶可在了解該部分內(nèi)容時(shí)對(duì)4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)文件進(jìn)行交叉閱讀。
2.4 OWL本體構(gòu)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(duì)OWL Lite的語(yǔ)言特征進(jìn)行描述出發(fā)，對(duì)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(shù)據(jù)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(duì)相關(guān)的類(lèi)描述、屬性特征、屬性約束、數(shù)量約束中應(yīng)用的語(yǔ)言構(gòu)造元素進(jìn)行了說(shuō)明。
為了對(duì)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(jié)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(shù)語(yǔ)言構(gòu)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(duì)建立簡(jiǎn)單的類(lèi)、個(gè)體、屬性及實(shí)例中應(yīng)用的語(yǔ)言構(gòu)造元素到建立復(fù)雜的類(lèi)所用到的語(yǔ)言構(gòu)造元素一一進(jìn)行了闡述及例示，使用戶進(jìn)一步掌握OWL的構(gòu)成元素。
OWL參考文檔通篇圍繞類(lèi)、個(gè)體及屬性對(duì)與它們相關(guān)的建模原語(yǔ)進(jìn)行了非形式化描述，對(duì)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(xiàng)三個(gè)方面展開(kāi)，理論與例子相結(jié)合，內(nèi)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(duì)OWL Lite和OWL DL中的類(lèi)公理、限制及屬性公理進(jìn)行了規(guī)定。
這4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)文件同樣按照從易到難的順序?qū)︻?lèi)、個(gè)體及屬性的定義、構(gòu)造元素及應(yīng)用語(yǔ)法等進(jìn)行了描述，尤其是OWL參考文檔對(duì)類(lèi)、個(gè)體及屬性中所有的語(yǔ)言構(gòu)造元素進(jìn)行了詳細(xì)的描述。用戶在閱讀其它5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)文件的同時(shí)，可針對(duì)某個(gè)具體構(gòu)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(biāo)頭(Header)、引入(ioports)及版本信息(rersioninf)是構(gòu)建一個(gè)本體必不可少的元素。OWL概述文檔首先對(duì)本體標(biāo)頭、引入及版本信息進(jìn)行了簡(jiǎn)要說(shuō)明，并建議用戶參閱OWL參考文檔獲取更多細(xì)節(jié)，參閱OWL指南文檔獲取更多示例。OWL參考文檔對(duì)本體標(biāo)頭、引入及版本信息作了詳細(xì)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(duì)其進(jìn)行描述，例如：＜o(jì)wl:Ontology rdf:about=""＞是一個(gè)本體標(biāo)頭，指出這一塊描述的是當(dāng)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(fù)建設(shè)，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(xiàng)及示例分別在OWL參考文檔和OWL指南文檔中有詳細(xì)說(shuō)明。
本體像軟件一樣，是可維護(hù)的，且隨著時(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(dāng)前版本、前一版本及版本的兼容情況，利于本體的維護(hù)及擴(kuò)充。OWL參考文檔和OWL指南文檔也對(duì)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(duì)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(biāo)準(zhǔn)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(kuò)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(dāng)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(shù)據(jù)聚集與安全保護(hù) 語(yǔ)義網(wǎng)中的資源和數(shù)據(jù)是分散的，如何把這些分散的資源及數(shù)據(jù)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(biāo)準(zhǔn)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(jié)進(jìn)行說(shuō)明。雖然語(yǔ)義網(wǎng)具有可連接多種來(lái)源數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)，可應(yīng)用在多個(gè)領(lǐng)域。但這種合并多源數(shù)據(jù)的性能，再結(jié)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(shù)據(jù)或本體與單個(gè)數(shù)據(jù)合并時(shí)，應(yīng)特別注意。工作組還提供了相關(guān)鏈接SAML和P3P等一系統(tǒng)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(zhàn)，需要支持工具保持一致性。目前國(guó)際上對(duì)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(biāo)準(zhǔn)化的關(guān)系，并提供了轉(zhuǎn)換至RDF有向圖的轉(zhuǎn)換表，給出了將抽象語(yǔ)法轉(zhuǎn)換至OWL交換語(yǔ)法的轉(zhuǎn)換規(guī)則。
OWL指南文檔針對(duì)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(xì)說(shuō)明。
2.8 OWL的使用案例、要求與測(cè)試用例
OWL使用案例及要求文檔和OWL測(cè)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(shí)管理、智能數(shù)據(jù)庫(kù)及電子商務(wù)等領(lǐng)域應(yīng)用的6個(gè)典型案例，并描述了8個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)，從而根據(jù)使用案例與設(shè)計(jì)目標(biāo)對(duì)網(wǎng)絡(luò)本體語(yǔ)言提出了一些要求，這對(duì)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(cè)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(cè)試用例。其中，許多測(cè)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(cè)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(xì)說(shuō)明。這些測(cè)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(biāo)準(zhǔn)化定義，該文檔是一個(gè)補(bǔ)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(yīng)用，在對(duì)前4個(gè)文檔補(bǔ)充說(shuō)明的同時(shí)，也使用戶認(rèn)識(shí)到網(wǎng)絡(luò)本體語(yǔ)言在具體領(lǐng)域的應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)規(guī)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(biāo)準(zhǔn)并不是適用于語(yǔ)義網(wǎng)應(yīng)用的本體語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)文件中討論的、留待以后繼續(xù)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(biāo)準(zhǔn)體系未來(lái)的發(fā)展趨向。對(duì)此感興趣的用戶可參閱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(biāo)準(zhǔn)[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(fù)雜？一種簡(jiǎn)單本體語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)在于更高效的推理支持并且更為簡(jiǎn)單易用，這對(duì)于語(yǔ)義網(wǎng)的順利構(gòu)建也能起到至關(guān)重要的作用。因此，對(duì)用戶來(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(biāo)準(zhǔn)體系的未來(lái)發(fā)展中也可對(duì)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(shè)。
3.2 模塊與引入本體
OWL標(biāo)準(zhǔn)體系制定的規(guī)范允許用戶在建立本體時(shí)引入一個(gè)事先定義好的本體。但OWL的這一引入機(jī)制價(jià)值并不大。因?yàn)樗鼉H允許引入一個(gè)事先已指定好地址的完整本體。即使用戶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(shè)是以信息藏匿這一概念為基礎(chǔ)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(dá)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(jī)制建設(shè)服務(wù)。
4 結(jié)束語(yǔ)
OWL標(biāo)準(zhǔn)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(duì)世界各國(guó)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(jī)構(gòu)和人員起到了規(guī)范和指導(dǎo)作用。但我國(guó)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(biāo)準(zhǔn)體系建立中文網(wǎng)絡(luò)本體語(yǔ)言，首先應(yīng)基于語(yǔ)義網(wǎng)構(gòu)成的標(biāo)準(zhǔn)體系的前三層，即Unicode+URI、XML+NS+xmlschema及RDF+rdfschema開(kāi)發(fā)成熟的基礎(chǔ)上。其次，在應(yīng)用OWL標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建中文網(wǎng)絡(luò)本體語(yǔ)言時(shí)應(yīng)充分考慮到中文語(yǔ)言的邏輯特點(diǎn)，因此對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)體系需經(jīng)我國(guó)的研究人員對(duì)其解析，并進(jìn)行消化改進(jìn)使其與中文語(yǔ)言相適應(yīng)后再加以利用，而不是全盤(pán)照收。
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