Limbajul ontologiei web

Web Ontology Language (OWL) este un limbaj de reprezentare a cunoștințelor construit pe modelul de dateRDF. Oferă mijloacele de definireaontologiilor webstructurate. A doua versiune a devenit o recomandareW3Clasfârșitul anului 2012.

Limbajul OWL se bazează pe cercetări efectuate în domeniul logicii descrierii . Poate fi văzut într-un fel ca un standard IT care implementează anumite logici descriptive și permite instrumentelor care înțeleg OWL să lucreze cu aceste date, să verifice dacă datele sunt consistente, să deducă cunoștințe noi sau să extragă anumite informații din această bază de date . Face posibilă în special descrierea ontologiilor, adică face posibilă definirea terminologiilor pentru a descrie câmpuri concrete. O terminologie este alcătuită din concepte și proprietăți (numite și „roluri” în logica descriptivă ). Un domeniu constă dintr-o instanță de concepte.

O extensie a RDFS

În practică, există extensii la ontologia RDF Schema (RDFS), cum ar fi limbajul OWL; OWL este destinat descrierii claselor prin caracteristicile instanțelor acestei clase și tipurile de proprietăți. Ca urmare, este mai expresiv decât RDFS , pe care unii îl învinovățesc pentru expresivitatea insuficientă datorită definiției unice a relațiilor dintre obiecte prin afirmații. OWL aduce, de asemenea, o mai bună integrare, evoluție, partajare și inferența mai ușoară a ontologiilor.

RDFS permite, de exemplu, să descrie că <Jean> este tatăl lui <Paul>, prin intermediul indivizilor <Jean>, <Paul>, iar relația este tatăl lui . De asemenea, conține concepte care permit gruparea indivizilor în grupuri precum <human> , <men> , <women> , pentru a specifica relațiile dintre aceste grupuri (sau concepte), întrucât orice <femeie> este o <umană>, care este formalizat în <femme> subclasa <human> (SubclassOf în terminologia RDFS / OWL) și să specificăm că Jeanne este o femeie sub forma unei afirmații ca <Jeanne> este o instanță a <femme> (InstanceOf în OWL , pe care l-am putea traduce de exemplu prin este un exemplu de ).

La conceptele de clasă, resursă, literal și proprietăți ale subclaselor, sub-proprietăților, câmpurilor de valoare și domeniilor de aplicație deja prezente în RDFS, OWL adaugă conceptele de clase echivalente, proprietăți echivalente, egalitatea a două resurse, diferențele lor, dimpotrivă , simetrie și cardinalitate ... OWL permite clarificarea conceptelor de <uman>, <om> și <femeie> prin exprimarea formală a faptului că un om are anumite caracteristici, cum ar fi un gen, și, prin urmare, că dacă <Jean> este un <om >, ar trebui să puteți scrie o declarație de genul <Jean> are gender <male> atunci când descrieți clasa oamenilor. Acest lucru permite, de asemenea, să clarifice conceptele de <om> și <femeie> prin descrierea în OWL că nu numai <bărbații> au un gen ca orice om, ci că bărbații au proprietatea suplimentară de a fi de sex masculin.

Din păcate, deși utilizarea extensiilor RDFS este teoretic mai relevantă pentru descrierea lumii, există încă probleme de utilizare a acestora într-un context operațional. De exemplu, două baze de date pot să nu aibă același comportament cu aceeași ontologie, chiar dacă implementarea bazelor de date este corectă. Aceste defecte sunt inacceptabile într-un sistem de producție. În consecință, editorii bazei de date nu implementează aceste extensii sau foarte puțin și inferențele induse sunt dificil de prezis fără a fi testat anterior aceste baze de date.

Dezvoltatorii de ontologie trebuie să fie interesați de compatibilitatea extensiilor RDFS pe bazele de date țintă în timpul implementării ontologiei lor, altfel această lucrare de descriere poate fi inutilă și va încărca inutil accesul la date prin SPARQL prin sistemul de informații care va găzdui această ontologie.

Cele trei niveluri ale OWL

OWL permite, datorită semanticii sale formale bazate pe o bază logică studiată pe scară largă, să definească asociații mai complexe de resurse, precum și proprietățile claselor lor respective. OWL definește trei sub-limbi, de la cea mai puțin expresivă la cea mai expresivă: OWL-Lite , OWL-DL și OWL-Full . Există algoritmi decidați pentru întregul OWL- Lite . Deși problemele de inferență ale OWL-DL pot fi rezolvate în timp exponențial în general, comportamentul este adesea satisfăcător. Nu există un algoritm de inferență decisiv pentru OWL-Full. A doua versiune a OWL extinde în special OWL-DL pentru a permite anumite forme simple de metamodelare, în acest caz pentru a crea concepte de concepte.

OWL-Lite

OWL- Lite este cea mai simplă versiune a limbajului OWL. Corespunde logicii descrierilor . Simplitatea sa îi permite să aibă o teorie de complexitate redusă și să garanteze că întrebările care pot fi adresate unui motor de inferență pe o bază de date care funcționează cu acest standard au întotdeauna un răspuns și că acest răspuns este calculabil într-un timp rezonabil. $\ mathcal {SHIF}$

OWL-DL

OWL-DL (acronim pentru Ontology Web Language Description Logics ) este o versiune decisivă a limbajului computerului OWL.

Acest limbaj corespunde logicii descrierilor . $\ mathcal {SHOIN (D)}$

OWL-Full

OWL- Full este o versiune indecidabilă a limbajului computerului OWL.

Aplicații pentru web-ul semantic

Scopul Semantic Web este de a împărtăși cunoștințele conținute în silozurile de informații, numite și baze de date. Se spune că datele conținute într-o bază de date convențională sunt nestructurate în raport cu alte baze de date dacă nu există o gramatică comună între ele. Așa cum este cazul limbajului uman, structurarea sintactică și gramaticală permite crearea de propoziții, elemente complexe din care poate ieși un sens ușor de înțeles de alte persoane. Fără gramatică, nu pot exista dialoguri între diferitele baze de date și, fără dialoguri, nu pot apărea cunoștințe de durată datorate sinergiilor cognitive sau partajării. Existența unei gramatici comune între bazele de date este condiția pentru structurarea datelor și, prin urmare, pentru dialog și confruntarea productivă a datelor. Recomandarea OWL, ca gramatică obișnuită, permite pe de o parte verificarea datelor prin comparație, fiabilitatea acestora și, pe de altă parte, o creștere a volumului de informații. Aceasta înseamnă că comparația datelor, posibilă prin limbajul OWL, permite crearea de noi date (de exemplu, atunci când două informații incomplete aparținând fiecărei baze de date separate sunt puse în relație și se dovedesc a fi complementare, datele care rezultatul este atât mai sigur, cât și deschide ușa către alte progrese).

În practică, o semantică strict definită va permite mașinilor să efectueze un raționament automat asupra inferențelor și concluziilor asupra noilor sale silozuri de cunoaștere.

Limbajele pe care este construit sunt interpretabile pe scară largă, multe aplicații știind deja cum să gestioneze XML , RDF care este un standard utilizat pe scară largă, precum și SPARQL . Partajarea și schimbul de cunoștințe în aceste formate este cu atât mai ușor pentru mașini, cât și în teorie și pentru oameni (a se vedea dezbaterea privind microformatele ).

Prin urmare, Web-ul semantic poate profita de acest format pentru a structura, împărtăși și schimba diferitele cunoștințe găsite acolo. Există deja mai multe ontologii modelate folosind OWL.

Instrumente pentru aplicarea OWL pe Semantic Web

Numele instrumentului	Descriere
Protejat	Editor / cadru open source gratuit pentru ontologii. Extensia Protégé-OWL permite salvarea muncii în format OWL.
SMW +	Participați cu Semantic Mediawiki la crearea de instrumente care să constituie instrumente de manipulare a ontologiilor OWL.

Motoare de inferență

Există mai multe motoare de inferență gratuite sau comerciale, cum ar fi Racer, Pellet, Fact, Fact ++, surnia, F-OWL și Howlet. Majoritatea acestor motoare sunt concepute pentru a raționa pe logica descrierii , dar acceptă fișiere OWL ca intrare. Unele motoare de inferență pot raționa doar la nivel terminologic (adică la nivel de concepte și proprietăți), în timp ce motoare precum Pellet și Racer permit, de asemenea, să raționeze pe instanțe de concepte.

Software de editare

Este posibil să creați și să editați o ontologie în format OWL cu software-ul Protégé . Oferă mai multe formate de fișiere pentru ontologii, inclusiv OWL.

Note și referințe

(în) „ http://www.w3.org/TR/2012/REC-owl2-overview-20121211/ ”Descrierea standardului Ontology Web Language 2 de pe site-ul web W3C
(în) „ OWL Web Ontology Language 2 New Features and Rationale (Ediția a doua) ” pe w3c.orgNoi caracteristici ale OWL2
rdf: tipul este în ontologia RDFS 1.1
http://jargonf.org/wiki/OWL_DL
http://www.obitko.com/tutorials/ontologies-semantic-web/owl-dl-semantics.html
prin consens - vezi dezbaterea despre MetaUtopia

Vezi și tu

Articol asociat

Limbaj pentru ontologie web pentru servicii web (OWL-S)

linkuri externe

OWL pe site-ul web W3C
Motorul de inferență Racer
Motorul de inferență Pellet * Versiunea sa încă open source în 2020
Software de editare protejat
Michel Héon, Semantic Web și modelarea ontologică cu (G-OWL): ghidul dezvoltatorului Java sub Eclipse ,aprilie 2014, Ediții ENI, Colecția Epsilon

Există o listă mai completă pe pagina http://www.cs.man.ac.uk/~sattler/reasoners.html