OWL
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- OWL(Web Ontology Language，網路本體語言)
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OWL是W3C開發的一種在DAML+OIL的基礎上進行改進的語義描述語言。OWL具備能擴展下一代互聯網的標記工具的能力，提供諸如更精確的網頁搜索代理和知識管理等先進的服務。OWL的主要目的是幫助電腦來處理信息和理解信息，因此，它提供了更多具有形式語義的辭彙，因此，使用OWL語言的電腦的可理解性要遠強於XML、RDF和RDFS等。
OWL的3種子語言[1]
OWL提供了3種表達能力遞增的子語言：OWL Lite、OWL DL和OWL Full，主要差別在於它們的表達能力。其中，OWL Lite是表達能力最弱的子語言，OWL Full具有最強的表達能力，OWL DL的表達能力則在它們之間。在表達能力和推理能力上，每個子語言都是前面語言的擴展。這3種子語言之間有如下關係：每個合法的OWL Lite都是一個合法的OWL DL；每個合法的OWL DL都是一個合法的OWL Full；每個有效的OWL Lite結論都是一個有效的OWL DL結論；每個有效的OWL DL結論都是一個有效的OWL Full結論。但這些關係反過來並不成立。
OWL Lite只支持一種概念分類層次和簡單屬性約束，它除了具有RDFS特征外，還具有描述屬性特征(傳遞性、對稱性等)以及對屬性進行勢限定的能力，但都比較簡單，例如，雖然OWL Lite支持勢限定，但只允許勢為0或1。因此，支持OWL Lite的工具比支持其他OWL子語言的工具更為簡單。OWL Lite的優點在於複雜程度低、容易掌握，能夠快速實現，可以很容易地將敘詞表及分類系統轉化為機器可讀形式。但缺點也顯而易見，主要是表達能力有限。
OWL DL在保持計算完備性(即所有的結論都能夠確保被計算出來)和可判定性(即所有的計算都能在有限的時間內完成)的前提下，提供了最強的表達能力。OWL DL包括了OWL語言的所有語言成分，但這些語言成分只能在一定的約束條件下使用。例如，一個類可以是多個類的子類時，不允許該類同時是另外一個類的實例。OWL DL的缺點是與RDF不完全兼容，為了讓一個RDF文件成為一個合法的OWL DL文件，需要在某些方面進行擴展或加以限制。
OWL Full適用於不需要計算完備性，但有最強的表達能力且句法與RDF語法無關的情況。例如，在OWL Full中，一個類可以被同時看做是許多個體的集合以及本身是一個個體。OWL Full包含OWL的全部語言成分，並取消了OWLDL中的限制，它允許在一個本體中增加預定義的(RDF、OWL)辭彙的含義，因此能讓用戶最大限度地表達知識。OWL Full的優勢在於不論在語法上還是在語義上，都能夠提供最大的表達性，缺點是沒有任何軟體能夠完全支持OWLFull的所有推理功能。
OWL的主要內容[1]
OWL主要由個體(Individual)、屬性(Property)和類(Class)3部分組成。
個體是類的實例，代表領域內具體的、人們實際感興趣的那些對象。OWL語言不使用唯一命名假設(Unique Name Assumption，UNA)，也就是說，兩個不同的名稱可以對應到同一個個體(owl：sameAs)。例如“伊麗莎白女王”和“女王”可以代表同一個人。在OWL語言中，必須明確表達個體之間是否為相同的，否則它們可能相同也可能不同。當然，也可以明確指明兩個個體是不同的(owl：differentFrom)。
屬性是個體之間的二元關係，屬性有兩類，一類是對象屬性，它用於將個體與個體關聯起來，另一類是數據類型屬性，它把個體與數據值關聯起來，OWL利用XMLSchema定義數據類型。除了可以用RDFS中的rdfs：subPropertyOf、rdfs：domain、rdfs：range來描述屬性以外，OWL還用owl：equivalentProperty、owl：inverseOf來表示屬性與屬性的關係，前者表示兩個屬性等價，後者表示兩個屬性可逆。在OWL中，可以對屬性進行限制(約束)，包括owl：FunctionalProperty和owl：InverseFunctionalProperty兩種全局約束，前者表示屬性是函數屬性，只能有一個值，後者表示屬性是反函數屬性，其反屬性有唯一的值。此外，OWL還定義了屬性間的邏輯關係，如傳遞關係(owl：TransitiveProperty)和對稱關係(owl：SymmetricProperty)等。
OWL中的類代表一些具有相同屬性的個體的集合，它支持6種主要的描述類的方式，分別是命名(owl：Class)、交叉(owl：intersectionOf)、聯合(owl：unionOf)、補充(owl：complementOf)、限制(owl：Restriction)和枚舉(owl：oneOf)。類可以通過繼承關係形成類間的層次結構，子類用rdfs：subCtassOf來描述。此外，OWL還自帶了兩個預定義的類：owl：Thing和owl：Nothing。owl：Thing是最通用的類，owl：Nothing是一個空類。
OWL的重要性[2]
語義網是未來Web的一個遠景，它為信息提供清晰的意義，使信息可被機器自動處理，並可自動集成Web上的可用信息。語義網將構建在XML的基礎上，使用定製標簽模式及RDF的靈活方法來表示數據。語義網中，RDF的上層需要一種本體語言，它應該能夠描述Web文檔中術語的意義。如果機器想要對這些文檔執行有效的推理任務，這種語言必須超越RDF模式的基本語義。OWL使用案例和需求文檔提供更多的本體細節，它滿足了Web對本體語言的需求。OWL是W3C推薦語義網標準的一部分。
OWL的相關技術問題[3]
- 1.數據聚集與安全保護
語義網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值得考慮的問題，W3C工作組在制定該標準體系時已充分考慮這方面的重要性，分別在OWL指南文檔和OWL參考文檔中專門列出一節進行說明。雖然語義網具有可連接多種來源數據的優越且強大的性能，可應用在多個領域，但這種合併多源數據的性能，再結合上OWL的語義推斷性能，卻有可能被濫用。因此，在使用OWL的某些可能與其他源數據或本體合併的個人數據時，應加倍註意。同時工作組提供了相關鏈接SAML和P3P以期提供一些優化方案解決這一系列安全問題。
- 2.本體映射
為了讓本體有最大限度的影響，它們需要廣泛地共用。為了最大限度地減少用於開發一個本體的智力努力，它們需要被再利用。在可能的世界中它們需要被組合。將一批本體融合起來將是一個挑戰，工具支持將必然被要求保持一致性。目前國際上對語義網及本體的研究熱點是如何按照需要進行本體映射。
OWL語義與抽象語法文檔首先討論了OWL DL和OWL Lite抽象語法到OWL交換語法(即RDF／XML[RDF Syntax])的映射。此映射(及其反向映射)提供了抽象語法和交換語法之間的標準化的關係，並提供了轉換至RDF有向圖的轉換表，給出了將抽象語法轉換至OWL交換語法的轉換規則。
OWL指南文檔針對本體融合的問題專門就類和屬性之間的等值、個體之間的等同性及不同的個體的融合情況分別進行了詳細說明。
