Структура онтологий

OWL – это компонент инициативы Semantic Web, цель которой – обеспечение автоматизированной обработки Web-ресурсов с использованием семантической информации, характеризующей их. Так как Web является открытой информационной средой, OWL по определению должен позволять собирать информацию из распределенных источников. Частично это обеспечивается способностью онтологий быть связанными, включая прямой импорт информации из других онтологий.

В дополнение, OWL предполагает открытость, т. е. описания ресурсов не ограничены единственным файлом или темой. В то время как класс C1 первоначально может быть определен в онтологии O1, он может быть расширен в других онтологиях. Следствия из этих дополнительных суждений о C1 являются монотонными. Это значит, что новая информация не может опровергать уже имеющуюся. Сама по себе она может противоречить имеющейся информации, но факты и следствия могут только добавляться и не могут удаляться. Разработчик онтологии должен учитывать возможность таких противоречий. При этом предполагается, что инструменты, поддерживающие OWL, смогут обнаруживать такие случаи.

Чтобы описать онтологию, которая может однозначно интерпретироваться и использоваться программными агентами, требуется синтаксис и формальная семантика OWL. В определенном смысле OWL можно рассматривать как расширение словаря RDF.

Пространства имен Namespaces. Перед использованием какого-либо набора конструкций, необходимо указывать словари, в которых он описан. Стандартный начальный компонент онтологии включает набор объявлений XML namespace, заключенных в открывающий тэг rdf:RDF. Это обеспечивает возможность однозначно интерпретировать идентификаторы и делает остальную часть представления онтологии более читабельной. Типичная OWL-онтология начинается с объявления пространства имен (namespace), подобного следующему:

<rdf:RDF

xmlns ="https://www......./university#"

xmlns:vyz ="https://www....../ university #"

xml:base ="https://www....../ university #"

Первые две декларации идентифицируют namespace, связанный с данной онтологией. Первая делает этот namespace значением по умолчанию, заявляя, что имена тэгов без префиксов относятся к текущей онтологии. Вторая идентифицирует namespace текущей онтологии с приставкой vyz:. Третья идентифицирует базовый URI документа.

Заголовки онтологии. После того как установлены namespaces, обычно включают коллекцию утверждений о данной онтологии, сгруппированных под тэгом owl:Ontology. Эти тэги поддерживают такие возможности, как комментарии, управление версиями и включение других онтологий:

<owl:Ontology rdf:about="">

<rdfs:comment>An example OWL ontology</rdfs:comment>

<owl:priorVersion rdf:resource="https://www....../university"/>

<owl:imports rdf:resource="https://www....../education"/>

<rdfs:label>University Ontology</rdfs:label>...

Элемент owl:Ontology – это место, где собрана большая часть метаданных OWL-документа. Это не гарантирует, что документ описывает онтологию в традиционном смысле. В некоторых сообществах создаются онтологии не об индивидах, а только о классах и свойствах, которые определяют предметную область. При описании коллекции частных данных в OWL тэг owl:Ontology может быть необходим, чтобы записать информацию о версии и импортировать определения, от которых зависит данный документ. Таким образом, в OWL термин онтология расширен и включает частные данные.

Атрибут rdf:about обеспечивает название или ссылку на онтологию (здесь и далее подробное применение тэгов RDF см. в 3.2). Если значение атрибута "", то названием онтологии служит базовый URI элемента owl:Ontology. Как правило, это URI документа, содержащего онтологию. Исключение составляет случай использования xml:base, который может установить базовый URI элемента, отличный от URI текущего документа.

Тэг owl:priorVersion является стандартным тэгом, предназначенным для поддержки систем управления версиями, работающих с онтологиями.

Тэг owl:imports обеспечивает механизм включения, данный тэг принимает единственный аргумент, обозначенный атрибутом rdf:resource.

Импорт другой онтологии переносит весь набор утверждений, обеспеченных в ней, в текущую онтологию. Чтобы наилучшим образом использовать импортированную онтологию, принято координировать ее с декларацией namespace. Необходимо отметить различие между этими двумя механизмами: namespace декларации обеспечивают удобное средство, чтобы ссылаться на имена, определенные в других OWL-онтологиях, тогда как owl:imports предназначен для того, чтобы включить все утверждения другой онтологии. Импорт другой онтологии, O2, также импортирует все онтологии, которые были импортированы в O2.

Определение заголовка онтологии заканчивается тэгом </owl:Ontology>. За заголовком следуют фактические определения, которые составляют онтологию, и, в конечном счете, завершаются тэгом </rdf:RDF>.

Агрегация данных. Способность OWL выражать онтологическую информацию об индивидах, содержащихся во множестве документов, принципиальным образом поддерживает связывание данных из разных источников. Лежащая в основе OWL семантика позволяет делать выводы из этих данных. В частности способность выражать эквивалентность с помощью owl:sameAs может быть использована, чтобы заявить, что различные индивиды на самом деле представляют собой одно и то же. Owl:InverseFunctionalProperty также может быть использовано, чтобы связать индивидов вместе. Например, если такое свойство, как "ИНН", является owl:InverseFunctionalProperty, то 2 отдельных человека могли бы быть расценены как один и тот же на основе того, что они имеют одно и то же значение этого свойства. Когда идентичность индивидов определяется такими средствами, информация о них из разных источников может быть совмещена. Эта агрегация может использоваться, чтобы определить факты, которые не представлены явно ни в одном из источников, что является важной возможностью в Semantic Web.