Язык описания онтологий OWL

OWL (Ontology Web Language) - это язык, базирующийся на направлении Semantic Web, служащий для представления web-онтологий предметных областей, одобренный консорциумом W 3 C. Под онтологией понимается некоторый набор терминов предметной области и связей между этими терминами [20].

OWL предоставляет три подмножества, имеющие различную степень детализации:

OWL Lite предназначено для пользователей или приложений, которым необходима лишь классификационная иерархия сущностей и некоторые простые условия согласованности сущностей.

OWL DL (Description Logic) рассчитано на пользователей, которым необходима максимальная степень выразительных возможностей языка без потери вычислительной полноты, без потери ни одного из семантических воплощений - содержательных толкований выводов, полученных формально-логическим путем и разрешимости, что означает что вычисления, будут закончены за конечное время. Уровень OWL DL ориентирован на существующие сегодня системы описания знаний и системы логического программирования.

OWL Full рассчитано на пользователей, которым необходимы максимальные выразительные возможности языка и свобода выбора конечного формата Resource Description Framework (RDF), но без каких-либо гарантий вычислительной полноты и разрешимости. OWL Full позволяет расширить смысл термина, взятого из какого-либо заданного словаря, и добавить его в онтологию.

В качестве своего синтаксиса OWL использует язык XML. Основными элементами языка являются свойства, классы и ограничения. Эти элементы позволяют реализовать представление о мире, как о множестве сущностей (объектов), характеризуемых некоторым набором свойств. Эти сущности состоят между собой в определенных отношениях и объединяются по определенным признакам (свойствам и ограничениям) в группы (классы).

В языке OWL свойства подразделяются на два вида: свойства-характеристики (DatatypeProperty) и свойства-связи (ObjectProperty). Первые характеризует объекты (классы) и принимают в качестве своих значений данные определенных типов. Вторые ассоциирует объекты (классы) друг с другом и соответственно принимают в качестве своих значений объекты (классы).

Кроме того, на свойства могут накладываться ограничения. Ограничения подразделяются на два вида: глобальные и локальные. К глобальным ограничениям относятся домены (domain) (классы, объекты которых могут обладать этими свойствами) и диапазоны (range) (классы, объекты которых могут выступать в качестве значений этих свойств). Локальные ограничения накладываются на свойства в рамках определенного класса и могут еще более сужать диапазоны для свойств в рамках этого класса, определять мощность свойств и их виды.

Также язык OWL имеет механизмы описания версий онтологии и механизмы агрегирования данных, содержащихся в онтологиях.

Рисунок 12 представляет краткий обзор языка OWL 2, показывая его основные стандартные блоки и то, как они соотносятся друг с другом. Эллипс в центре представляет абстрактное понятие онтологии, которое можно рассмотреть, либо как абстрактную структуру, либо как граф.

Рисунок 12 – Структура языка OWL 2 [20]

Наверху находятся различные конкретные синтаксисы, которые могут быть использованы для сериализации и обмена онтологиями. Внизу рисунка располагаются две семантические спецификации, которые определяют значение онтологий OWL 2.

Большинству пользователей OWL 2 будет необходим только один синтаксис и одна семантика; для них, эта диаграмма будет значительно проще, только с одним блоком синтаксиса вверху, одним блоком семантики внизу и крайне редко необходимо посмотреть, что находится в центре эллипса.