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网络本体语言(OWL)的标准体系解析网络毕(2)

2013-05-06 01:56
    OWL语义和抽象语法文档为用户提供了OWL语言的标准语法，此文件运用模式论式的语义学对语义进行了精确定义。一些概念如OWL的连贯性等在文件中都有所论述，该文档适用于那些对OWL技术细节感兴趣的用户；OWL解析器及其它句法工具的开发者会对第二和第四部分特别感兴趣；OWL推理器和其它语义工具的开发者会对第三和第五部分特别感兴趣，但不适用于那些首先应该阅读OWL概述文档的普通读者。
    以上4个标准文件补充性两个文档OWL测试用例和OWL使用案例及要求。OWL测，试用例文档提供了OWL语言的测试用例，OWL使用案例及要求文档阐述了OWL语言的实际应用领域和OWL本体语言构建所需的必要条件。值得一提的是，OWL使用案例及要求中列举了6个网络本体的使用案例，其中一些是基于工业和学术界实际应用案例，另一些是带前瞻性应用的案例。这些案例有助于用户了解OWL应用的实际意义，便于有的放矢地开发OWL和研究语言，从而为语义网开发服务。
    总的来说，W3C推荐的该标准体系综合阐述了以下主要内容，下面综合介绍这6个标准文件的内容。

    2.2　OWL的概念及开发的必要性
    OWL概述和OWL指南文档的引言部分对本体和OWL的基本概念进行了阐述。我们讨论的本体是表达术语及其词间关系[2]。这里补充一个更标准的定义，即由Borst给出的：“Ontology是共享概念模型的形式化规范说明”。
    OWL是定义和例示网络本体的一种语言。一个OWL本体包括类、属性和它们的实例的描述[3]。它可以明确表示词汇表中术语的意义及其词间关系[2]。
    由于OWL概述文档是为OWL入门者设计的，因此文档对开发OWL的必要性进行了详细说明。未来的语义网应是“构建于XML自定义标签模式的能力以及 RDF灵活的描述数据的方式之上的”。而根据蒂姆·伯纳斯·李提出的著名的语义网构成的标准体系结构，语义Web需要在RDF之上增加的第一个层次，是一种能够对Web文档中的术语含义进行形式化（指计算机可读的）描述的本体语言。如果希望机器能够对这些Web文档进行有效的推理工作，这一本体语言必须超越RDF Schema的基本语义。因此，OWL被设计以满足Web对本体语言的要求[2]。其优势表现为，在表达意义和语义方面，OWL比XML、RDF和 RDF－S更方便，并且与这些语言相比，OWL表示的网络内容更容易被机器所理解。OWL是DAML+OIL网络本体语言的修改版，它结合了 DAML+OIL的设计和应用中得到的经验教训[2]。

    2.3　OWL的三个子语言

（科教作文网http://zw.ΝsΕAc.com发布）

    OWL由三个子语言OWL Lite/OWL DL/OWL Full组成。OWL Lite用于执行简单任务，并且提供给用户一个功能性子集使他们在初次使用OWL时就能轻易上手。OWL DL（这里DL是指“描述逻辑”）提供令人满意的语言子集用以支持推理系统实现其计算性能。OWL FULL适当放宽了对OWL DL的限制，目的是为了突出其某些特点使其对数据库及知识表示系统发挥作用[4]。对OWL的描述实质上就是对这三个子语言的描述，6个标准文档从不同的角度对这三个子语言作了详细说明。
    OWL概述文档在分别阐述了三个子语言的总体特征、适用用户及各个子语言之间的关系之后，着重列出了OWL Lite的语言构造元素，并对元素的特征进行了非正式描述。
    由于OWL Lite对OWL语言使用的约束较多，因此OWL的某些构造元素不包含其中。文档接着对OWL DL和OWL Full相对于OWL Lite增加的语言构造元素的特征做了进一步的非正式描述。
    OWL指南文档的描述与OWL概述类似。OWL参考文档对三个子语言作了更详细的描述，主要侧重于具体使用时的注意事项，如详细列出了OWL DL和OWL Lite中被限制使用的语言构造元素，为用户在具体选择使用这三个子语言时提供了参考。OWL语义与抽象语法文档的第二部分从语法描述的角度对用于OWL Lite和OWL DL子语言的抽象语法进行了详细说明，具体内容包括OWL Lite和OWL DL的类公理、限制或约束以及属性公理。
    这4个标准文档分别从三个子语言的基本概念、使用时的注意事项及语法描述的角度对其进行了详细说明，实质上是对OWL语言作了全面的补充性描述，用户可在了解该部分内容时对4个标准文件进行交叉阅读。

2.4　OWL本体构成
    OWL本体包括类、属性和它们的实例（即个体）的描述[3]。因此该部分是描述的重点。OWL概述文档从对OWL Lite的语言特征进行描述出发，对类、个体及属性进行了定义和简单说明。“一个类定义了一组具有某些共同属性的个体。例如类Person、类 Animal。个体是类的实例，例如一个名为Deborah的个体可以被描述为类Person的一个实例。而属性能够用来声明个体间的关系或者从个体到数据值之间的关系。例如属性hasEmployer可用来将个体Deborah关联到个体斯坦福大学”。其后，对相关的类描述、属性特征、属性约束、数量约束中应用的语言构造元素进行了说明。 大学排名
    为了对OWL进行更生动的说明，OWL指南文档是描述与示例相结合，恰如酒和食物的关系一样。同时基于一个OWL本体的大多数语言构成元素都涉及了类、属性、类的实例以及这些实例之间的关系。因此，在阐述如何建立酒和食物本体的过程中，文档的第三、第五部分对建立简单的类、个体、属性及实例中应用的语言构造元素到建立复杂的类所用到的语言构造元素一一进行了阐述及例示，使用户进一步掌握OWL的构成元素。
    OWL参考文档通篇围绕类、个体及属性对与它们相关的建模原语进行了非形式化描述，对每个原语的描述从理论阐述、举例说明及使用时的注意事项三个方面展开，理论与例子相结合，内容详尽、丰富。
    OWL语义与抽象语法文档在定义抽象语法时，对OWL Lite和OWL DL中的类公理、限制及属性公理进行了规定。
    这4个标准文件同样按照从易到难的顺序对类、个体及属性的定义、构造元素及应用语法等进行了描述，尤其是OWL参考文档对类、个体及属性中所有的语言构造元素进行了详细的描述。用户在阅读其它5个标准文件的同时，可针对某个具体构造元素在该文档中进行相关参阅。

    2.5　OWL本体附属信息