语义Web本体语言

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1、Page1语义Web本体语言OWLPage2语义网的分层体系结构本讲的内容Page3引言RDF模型的核心是用主体、谓词和客体三元组来描述资源间的二元关系通过RDF(S)可以表示一些简单的语义子类和子属性关系属性的定义域和值域的约束以及类的实例等但RDF(S)用作一般的本体表示语言时，其语义表达能力显得太弱，还缺少一些特征Page4RDF(S)在语义表达方面的缺陷对于局部值域的属性定义RDF(S)中通过rdfs:range定义了属性的值域，该值域是全局性的，无法说明该属性应用于某些具体的类时具有的特

2、殊值域限制类、属性、个体的等价性RDF(S)中无法声明两个或多个类、属性和个体是等价还是不等价不相交类的定义在RDF(S)中只能声明子类关系，但无法声明两个类是不相交的Page5RDF(S)在语义表达方面的缺陷（续）类的布尔结合定义即通过类的并、交和补的声明事项对某些类的结合，从而构建新类，如定义人类为男人和女人这两个类的并。基数约束即对某属性值可能或必须的取值范围进行约束，如说明一个人有双亲（包括两个人），一门课至少有一名教师等关于属性特性的描述即声明属性的某些特性，如传递性、函数性、对称

3、性，以及声明一个属性是另一个属性的逆属性等Page6新的本体描述语言需求正因为RDF(S)具有上述一些缺陷，因此需要一种比其描述能力更为丰富的本体语言要求该语言权衡表达能力和有效的推理支持既能支持合理有效的推理，又能对本体知识充分描述W3C提出了OWL扩展RDF(S)，作为在语义网上表示本体的推荐语言OWL通过提供附加的形式语义的词汇集，具有比XML、RDF和RDFS更好的机器可理解性Page7提纲早期本体语言OWL简介OWL的设计思路OWL语言大纲OWL文档结构Page8一、早期本体语言P

4、age9本体描述语言的研究Berners-Lee的语义网的提出激发了许多对语义标记语言的研究。从W3C到美国和欧盟的科研项目，不同的研究团体提出了不同的针对语义网表达的很多建议和语言。这些语言构成了语义网的基础。Page10美国的DAML-ONT1999年，致力于语义网研究的DAML（DARPAAgentMarkupLanguage）委员会在美国成立，它的目标是为下一代语义网提供一个坚实的基础。该组织的共识是：采用一个通用的本体描述语言将有利于各个项目之间的语义互操作。当时RDFS已被建议为W3C本体

5、描述语言，但它微弱的语义表达能力不能满足DAML的需求。为此，DAML吸取面向对象语言和基于框架的知识表达语言方面的经验，扩展了RDFS，形式了新的本体建模语言DAML-ONT。DAML-ONT与RDFS耦合的非常紧密，它和RDFS一样缺乏充分的语义规范，导致在应用时很容易导致人机之间的语义冲突。Page11欧洲的OIL欧洲信息技术委员会资助项目On-To-Knolodge研究设计了另一个用于语义Web的本体描述语言OIL（OntologyInferenceLayer），它将基于框架的本体中的建模原语、万维

6、网标准语言（如XML、RDF），以及描述逻辑（DL）中简单且定义完好的语义描述部分结合起来。OIL的设计实现了提供了大多数在基于框架和面向描述逻辑的Ontology中常用的建模原语；具有简单、清楚和定义完备的语义；能够提供自动的推理支持（如类的一致性和包容关系的检查）。Page12DAML+OILDAML+OIL是上述欧美两个组织共同协商的产物，它在最初的本体语言DAML-ONT的基础上，结合了很多OIL的语言组件发展而成。它从描述逻辑入手，建立于W3C组织的标准RDF和RDFS之上，并且以更丰富的

7、建模原语扩展了RDF和RDFS。DAML+OIL的目标是建立一项技术，使得智能主体（Agent）能够动态地识别和理解信息资源，并以语义方式提供代理之间的互操作。Page13OWL的正式推出W3C组织总结了以上几种语言的开发经验，于2004年2月正式推出了OWL（WebOntologyLanguage）。OWL是语义网发展过程中的一个重要里程碑，它已经经过广泛的讨论并得到了比较一致的认可。OWL是针对各方面需求设计而成的。比如既要保持对DAML-ONT/OIL/RDFS的兼容性，又要保证更强大的语义表达能

8、力，还要保证描述逻辑的可判定推理等。诸多的功能需求使得开发人员对之难以做到完美的折衷，于是开发人员针对各类特征的需求定制了三种相应风格的变体，即子语言，分别是OWLLite、OWLDL、OWLFull。框架描述逻辑本体表示模型和语言关系图RDF(S)DAML-ONTOILDAML+OILOWLPage14Page15二、OWL简介Page16W3C的Ontology语言栈名称描述XM