Webontologie-Sprache

Die Webontologie-Sprache (EULE) ist eine Familie von Kenntnisse-Darstellungssprachen für die authoring Ontologie.

Die Sprachen werden durch die formelle Semantik und RDF/XML-based serializations für das Semantische Web charakterisiert. EULE wird vom Konsortium des World Wide Web (W3C) gutgeheißen und hat akademisches, medizinisches und kommerzielles Interesse angezogen.

Im Oktober 2007 wurde eine neue W3C Arbeitsgruppe angefangen, um EULE mit mehreren neuen Eigenschaften, wie vorgeschlagen, in der EULE 1.1 Mitglied-Vorlage zu erweitern. W3C hat die neue Version der EULE am 27. Oktober 2009 bekannt gegeben. Diese neue Version, genannt EULE 2, hat bald seinen Weg in semantische Redakteure wie Protegé und semantische logische Geiste wie Kügelchen, RacerPro, FaCT ++ und HermiT gefunden.

Die EULE-Familie enthält viele Arten, serializations, Syntaxen und Spezifizierungen mit ähnlichen Namen. EULE und OWL2 werden verwendet, um sich bis 2004 und 2009 Spezifizierungen beziehungsweise zu beziehen. Volle Art-Namen, werden einschließlich der Spezifizierungsversion (zum Beispiel, OWL2 EL) verwendet. Wenn sie sich mehr allgemein beziehen wird, wird EULE-Familie verwendet.

Geschichte

Frühe Ontologie-Sprachen

Es gibt eine lange Geschichte der ontologischen Entwicklung in der Philosophie und Informatik. Seit den 1990er Jahren haben mehrere Forschungsanstrengungen erforscht, wie die Idee von der Kenntnisse-Darstellung (KR) von der künstlichen Intelligenz (AI) nützlich im World Wide Web gemacht werden konnte. Diese eingeschlossenen Sprachen haben auf dem HTML (genannt SCHUH) gestützt, gestützt auf XML (hat XOL, späteres ÖL genannt), und verschiedene rahmenbasierte KR Sprachen und Kenntnisse-Erwerb-Annäherungen.

Ontologie-Sprachen für das Web

2000 in den Vereinigten Staaten hat DARPA Entwicklung von von James Hendler geführtem DAML angefangen.

Im März 2001 hat das Gemeinsame EU/Vereinigten Staaten Komitee auf Reagenz-Preiserhöhungssprachen entschieden, dass DAML mit ÖL verschmolzen werden sollte.

Die EU/Vereinigten Staaten Gemeinsame Ad-Hoc-Arbeitsgruppe auf Reagenz-Preiserhöhungssprachen wurde einberufen, um DAML+OIL als eine Webontologie-Sprache zu entwickeln. Diese Gruppe wurde durch den DARPA (laut des DAML Programms) und Information Society Technologies (IST) der Europäischen Union gemeinsam gefördert, die Projekt finanziell unterstützt. DAML+OIL war beabsichtigt, um eine dünne Schicht über RDFS, zu sein

mit der formellen auf einer Beschreibungslogik (DL) gestützten Semantik.

EULE hat als eine forschungsbasierte Revision von auf das semantische Web gerichtetem DAML+OIL angefangen.

Semantische Webstandards

RDF Diagramm

Gegen Ende der 1990er Jahre das Konsortium des World Wide Web (W3C) Metadata hat Tätigkeit Arbeit am RDF Diagramm (RDFS), einer Sprache für das RDF Vokabular-Teilen angefangen. Der RDF ist eine W3C Empfehlung im Februar 1999 und RDFS eine Kandidat-Empfehlung im März 2000 geworden. Im Februar 2001 hat die Semantische Webtätigkeit die Metadata Tätigkeit ersetzt. 2004 (als ein Teil einer breiteren Revision von RDF) ist RDFS eine W3C Empfehlung geworden.

Obwohl RDFS etwas Unterstützung für die Ontologie-Spezifizierung zur Verfügung stellt, war das Bedürfnis nach einer ausdrucksvolleren Ontologie-Sprache klar geworden.

Webontologie-Arbeitsgruppe

Das Konsortium des World Wide Web (W3C) hat die Webontologie-Arbeitsgruppe als ein Teil ihrer Semantischen Webtätigkeit geschaffen. Es hat Arbeit am 1. November 2001 mit Co-Stühlen James Hendler und Guus Schreiber begonnen. Die ersten Arbeitsentwürfe der abstrakten Syntax, Verweisung und Synopse wurden im Juli 2002 veröffentlicht. EULE ist eine formelle W3C Empfehlung am 10. Februar 2004 geworden, und die Arbeitsgruppe wurde am 31. Mai 2004 entlassen.

EULE-Arbeitsgruppe

2005 auf der EULE-Erfahrungs-Und Richtungswerkstatt hat eine Einigkeit das gebildet neue Fortschritte in der Beschreibungslogik würden einer ausdrucksvolleren Revision erlauben, Benutzeranforderungen umfassender zu befriedigen, während sie gute rechenbetonte Eigenschaften behalten.

Im Dezember 2006, die OWL1.1 Mitglied-Vorlage

wurde zum W3C gemacht. Der W3C hat die EULE-Arbeitsgruppe als ein Teil der Semantischen Webtätigkeit im September 2007 gechartert. Im April 2008 hat sich diese Gruppe dafür entschieden, diese neue Sprache OWL2 zu nennen, eine wesentliche Revision anzeigend.

EULE 2 ist eine W3C Empfehlung im Oktober 2009 geworden. EULE 2 führt Profile ein, um Skalierbarkeit in typischen Anwendungen zu verbessern.

Akronym

Das natürliche Akronym für die Webontologie-Sprache würde WOL statt der EULE sein. Obwohl die Charakter-Eule von Winnie Pah seinen Namen WOL geschrieben hat, wurde die Akronym-EULE ohne Berücksichtigung dieses Charakters als ein leicht ausgesprochenes Akronym vorgeschlagen, das gute Firmenzeichen nachgeben, Verstand andeuten, und Ein Weltsprachkenntnisse-Darstellungsprojekt von William A. Martin von den 1970er Jahren beachten würde.

Adoption

Ein Überblick (veröffentlicht 2006) der im Web verfügbaren Ontologie hat 688 EULE-Ontologie gesammelt. Dieser, 199 waren EULE Lite, 149 waren EULE DL und 337 EULE Voll (durch die Syntax). Sie haben gefunden, dass 19 Ontologie über 2,000 Klassen hatte, und dass 6 mehr als 10,000 hatte. Derselbe Überblick hat 587 RDFS Vokabulare gesammelt.

Ontologie

Einführung

Die Daten, die durch eine Ontologie in der EULE-Familie beschrieben sind, werden als eine Reihe von "Personen" und eine Reihe von "Eigentumsbehauptungen" interpretiert, die diese Personen mit einander verbinden. Eine Ontologie besteht aus einer Reihe von Axiomen, die Einschränkungen auf Sätze von Personen (genannt "Klassen") und die Typen von zwischen ihnen erlaubten Beziehungen legen. Diese Axiome stellen Semantik zur Verfügung, indem sie Systemen erlaubt wird, Zusatzinformation abzuleiten, die auf den ausführlich zur Verfügung gestellten Daten gestützt ist. Eine volle Einführung in die ausdrucksvolle Macht der EULE wird im W3C's EULE-Führer zur Verfügung gestellt.

Beispiel

Ein Ontologie-Beschreiben Familien könnten Axiome einschließen, die feststellen, dass ein "hasMother" Eigentum nur zwischen zwei Personen da ist, wenn "hasParent" auch, und Personen der Klasse "HasTypeOBlood" da ist, ist nie über "hasParent" Mitgliedern der "HasTypeABBlood" Klasse verbunden. Wenn es festgestellt wird, dass die Person Harriet über "hasMother" mit der Person Sue verbunden ist, und dass Harriet ein Mitglied der "HasTypeOBlood" Klasse ist, dann kann es abgeleitet werden, dass Sue nicht ein Mitglied von "HasTypeABBlood" ist.

Arten

EULE-Subsprachen

Die W3C-gutgeheißene EULE-Spezifizierung schließt die Definition von drei Varianten der EULE mit verschiedenen Niveaus des Ausdrucksvollen ein. Das ist EULE Lite, EULE DL und EULE Voll (bestellt durch die Erhöhung des Ausdrucksvollen). Jede dieser Subsprachen ist eine syntaktische Erweiterung seines einfacheren Vorgängers. Der folgende Satz von Beziehungen hält. Ihre Gegenteile tun nicht.

  • Jede gesetzliche EULE Lite Ontologie ist eine gesetzliche EULE DL Ontologie.
  • Jede gesetzliche EULE DL Ontologie ist eine gesetzliche EULE Volle Ontologie.
  • Jede gültige EULE Lite Beschluss ist eine gültige EULE DL Beschluss.
  • Jede gültige EULE DL Beschluss ist eine gültige EULE Voller Beschluss.

EULE Lite

EULE Lite war ursprünglich beabsichtigt, um jene Benutzer zu unterstützen, die in erster Linie eine Klassifikationshierarchie und einfache Einschränkungen brauchen. Zum Beispiel, während es cardinality Einschränkungen unterstützt, erlaubt es nur cardinality Werte von 0 oder 1. Es wurde gehofft, dass es einfacher sein würde, Werkzeug-Unterstützung für die EULE Lite zur Verfügung zu stellen als seine ausdrucksvolleren Verwandten, schnellen Wanderungspfad für Systeme erlaubend, die Thesauren und anderen taxonomies verwerten. In der Praxis, jedoch, die meisten auf der EULE gelegten Ausdrucksvoll-Einschränkungen belaufen sich Lite auf ein wenig mehr als syntaktische Unannehmlichkeiten: Die meisten Konstruktionen, die in der EULE DL verfügbar sind, können mit komplizierten Kombinationen der EULE Lite Eigenschaften gebaut werden. Die Entwicklung der EULE Lite Werkzeuge haben sich so fast so schwierig erwiesen wie Entwicklung von Werkzeugen für die EULE DL und EULE Lite, wird nicht weit verwendet.

EULE DL

EULE, die DL entworfen wurde, um dem maximalen möglichen Ausdrucksvollen zur Verfügung zu stellen, während man rechenbetonte Vollständigkeit behalten hat (entweder φ oder ¬ gehören φ), Entscheidbarkeit (gibt es ein wirksames Verfahren, um zu bestimmen, ob φ ableitbar ist oder nicht), und die Verfügbarkeit von praktischen vernünftig urteilenden Algorithmen. EULE-DL schließt alle EULE-Sprachkonstruktionen ein, aber sie können nur unter bestimmten Beschränkungen verwendet werden (zum Beispiel, Zahl-Beschränkungen dürfen auf Eigenschaften nicht gelegt werden, die, wie man erklärt, transitiv sind). EULE-DL wird wegen seiner Ähnlichkeit mit der Beschreibungslogik, ein Forschungsgebiet so genannt, das die Logik studiert hat, die das formelle Fundament der EULE bildet.

Volle EULE

Volle EULE basiert auf einer verschiedenen Semantik von der EULE Lite oder EULE DL und wurde entworfen, um etwas Vereinbarkeit mit dem RDF Diagramm zu bewahren. Zum Beispiel in der Vollen EULE kann eine Klasse gleichzeitig als eine Sammlung von Personen und als eine Person in seinem eigenen Recht behandelt werden; das wird in der EULE DL nicht erlaubt. Volle EULE erlaubt einer Ontologie, die Bedeutung des vorherbestimmten (RDF oder EULE) Vokabular zu vermehren. Es ist unwahrscheinlich, dass jede vernünftig urteilende Software im Stande sein wird, das ganze Denken für die Volle EULE zu unterstützen.

OWL2 Profile

In der EULE 2 gibt es drei Subsprachen der Sprache. EULE 2 EL sind ein Bruchstück, das polynomische Zeitdenken-Kompliziertheit hat; EULE 2 QL wird entworfen, um leichteren Zugang und Abfrage zu in Datenbanken versorgten Daten zu ermöglichen; EULE 2 RL ist eine Regel-Teilmenge der EULE 2.

Syntax

Die EULE-Sprachfamilie unterstützt eine Vielfalt von Syntaxen. Es ist nützlich, hohe Syntaxen zu unterscheiden, die auf die Spezifizierung von für den allgemeinen Gebrauch passenderen Austauschsyntaxen gerichtet sind.

Hohes Niveau

Diese sind der Ontologie-Struktur von Sprachen in der EULE-Familie nah.

EULE-Auszug-Syntax

Diese hohe Syntax wird verwendet, um die EULE-Ontologie-Struktur und Semantik anzugeben.

Die EULE-Auszug-Syntax präsentiert eine Ontologie als eine Folge von Anmerkungen, Axiomen und Tatsachen. Anmerkungen tragen Maschine, und Mensch hat Meta-Daten orientiert. Die Information über die Klassen, Eigenschaften und Personen, die die Ontologie zusammensetzen, wird in Axiomen und Tatsachen nur enthalten.

Jede Klasse, Eigentum und Person sind entweder anonym oder durch eine URI Verweisung identifiziert. Tatsachen setzen Daten entweder über eine Person oder über ein Paar von individuellen Bezeichnern fest (dass die identifizierten Gegenstände verschieden sind oder dasselbe). Axiome geben die Eigenschaften von Klassen und Eigenschaften an. Dieser Stil ist ähnlich, um Sprachen, und ziemlich unterschiedlich zu weithin bekannten Syntaxen für die Beschreibungslogik (DLs) und Resource Description Framework (RDF) einzurahmen.

Sean Bechhofer, u. a. behaupten Sie, dass, obwohl diese Syntax hart ist grammatisch zu analysieren, es ziemlich konkret ist. Sie beschließen, dass die Namenauszug-Syntax etwas irreführend sein kann.

OWL2 funktionelle Syntax

Diese Syntax folgt nah der Struktur einer OWL2 Ontologie. Es wird durch OWL2 verwendet, um Semantik, mappings anzugeben, um Syntaxen und Profile auszutauschen.

Austauschsyntaxen

RDF Syntaxen

Syntaktische mappings in RDF werden angegeben

für Sprachen in der EULE-Familie. Mehrere RDF Anordnungsformate sind ausgedacht worden. Jeder führt zu einer Syntax für Sprachen in der EULE-Familie dadurch kartografisch darzustellen. RDF/XML ist normativ.

OWL2 XML Syntax

OWL2 gibt eine XML Anordnung an, die nah die Struktur einer OWL2 Ontologie modelliert.

Syntax von Manchester

Die Syntax von Manchester ist eine kompakte, menschliche lesbare Syntax mit einem Stil in der Nähe von Rahmensprachen.

Schwankungen sind für die EULE und den OWL2 verfügbar. Nicht die ganze EULE und OWL2 Ontologie können in dieser Syntax ausgedrückt werden.

Beispiele

  • Die W3C EULE 2 Webontologie-Sprache stellt Syntax-Beispiele zur Verfügung.

Teeontologie

Betrachten Sie eine Ontologie für den auf einer Teeklasse als gestützten Tee. Aber zuerst ist eine Ontologie erforderlich. Jede EULE-Ontologie muss durch einen URI identifiziert werden (sagen). Das ist genug, um einen Geschmack nach der Syntax zu bekommen. Um Raum unten zu sparen, sind Einleitungen und Präfix-Definitionen ausgelassen worden.

OWL2 funktionelle Syntax

Ontologie (

Behauptung (Klasse (: Tee))

)

</Quelle>

OWL2 XML Syntax

</Behauptung>

</Ontologie>

</Quelle>

Syntax von Manchester

Ontologie:

Klasse: Tee

</Quelle>

RDF/XML Syntax

</rdf:rdf>

</Quelle>

RDF/Turtle

:Tea rdf:type owl:Class.

</Quelle>

Semantik

Beziehung zur Beschreibungslogik

Frühe Versuche, große Ontologie zu bauen, wurden durch einen Mangel an klaren Definitionen geplagt. Mitglieder der EULE-Familie haben formelle theoretische Mustersemantik, und so haben Sie starke logische Fundamente.

Beschreibungslogik (DLs) ist eine Familie der Logik, die entscheidbare Bruchstücke der Logik der ersten Ordnung mit attraktiven und gut verstandenen rechenbetonten Eigenschaften ist. EULE DL und EULE Lite Semantik basiert auf DLs.

Sie verbinden eine Syntax, um Ontologie und formelle Semantik zu beschreiben und auszutauschen, die ihnen Bedeutung gibt. Zum Beispiel, EULE DL entspricht dem SHOIN (D) Beschreibungslogik, während EULE 2 dem SROIQ (D) Logik entspricht. Ton, ganze, endende logische Geiste (d. h. Systeme, die, wie man versichert, jede Folge der Kenntnisse in einer Ontologie ableiten) besteht für diese DLs.

Beziehung zu RDFS

Volle EULE ist beabsichtigt, um mit dem RDF Diagramm (RDFS) vereinbar zu sein, und dazu fähig zu sein, die Bedeutungen des vorhandenen Vokabulars von Resource Description Framework (RDF) zu vermehren.

Eine Mustertheorie beschreibt die formelle Semantik für

RDF. Diese Interpretation stellt die Bedeutung von RDF und RDFS Vokabular zur Verfügung. Also, die Bedeutung der EULE Volle Ontologie wird durch die Erweiterung der RDFS-Bedeutung und Volle EULE definiert, ist eine semantische Erweiterung von RDF.

Öffnen Sie Weltannahme

Die Sprachen in der EULE-Familie verwenden die offene Weltannahme. Unter der offenen Weltannahme, wenn, wie man beweisen kann, eine Behauptung mit aktuellen Kenntnissen nicht wahr ist, können wir nicht den Schluss ziehen, dass die Behauptung falsch ist.

Unähnlichkeit in andere Sprachen

Eine Verwandtschaftsdatenbank besteht aus Sätzen von Tupeln mit denselben Attributen. SQL ist eine Abfrage und Verwaltungssprache für Verwandtschaftsdatenbanken. Einleitung ist eine logische Programmiersprache. Beider verwenden die geschlossene Weltannahme.

Fachsprache

Sprachen in der EULE-Familie sind dazu fähig, Klassen, Eigenschaften zu schaffen, Beispiele und seine Operationen definierend.

Beispiele

Ein Beispiel ist ein Gegenstand. Es entspricht einer Beschreibungslogikperson.

Klassen

Eine Klasse ist eine Sammlung von Gegenständen. Es entspricht einem Konzept der Beschreibungslogik (DL). Eine Klasse kann Personen, Beispiele der Klasse enthalten. Eine Klasse kann jede Zahl von Beispielen haben. Ein Beispiel kann niemandem, einer oder mehr Klassen gehören.

Eine Klasse kann eine Unterklasse von einem anderen sein, Eigenschaften von seiner Elternteilsuperklasse erbend. Das entspricht logischer Klassifizierung und DL in Notenschrift geschriebener Konzepteinschließung.

Alle Klassen sind Unterklassen von owl:Thing (DL Spitze in Notenschrift geschrieben), die Wurzelklasse.

Alle Klassen werden durch owl:Nothing (DL Boden in Notenschrift geschrieben), die leere Klasse subklassifiziert. Keine Beispiele sind Mitglieder von owl:Nothing. Modellierer verwenden owl:Thing und owl:Nothing, um Tatsachen über alle oder keine Beispiele zu behaupten.

Beispiel

Zum Beispiel konnte Angestellter die Unterklasse der Klasse owl:Thing während Händler, Betriebsleiter und Arbeiter die ganze Unterklasse des Angestellten sein.

Eigenschaften

Ein Eigentum ist eine geleitete binäre Beziehung, die Klasseneigenschaften angibt. Es entspricht einer Beschreibungslogikrolle. Sie sind Attribute von Beispielen und handeln manchmal als Datenwerte oder Verbindung zu anderen Beispielen. Eigenschaften können logische Fähigkeiten solcher als transitiv, symmetrisch, umgekehrt und funktionell seiend besitzen. Eigenschaften können auch Gebiete und Reihen haben.

Eigenschaften von Datatype

Eigenschaften von Datatype sind Beziehungen zwischen Beispielen von Klassen und RDF Druckfehlern oder XML Diagramm datatypes. Zum Beispiel, modelName (Spannen datatype), ist das Eigentum der Hersteller-Klasse. Sie werden mit owl:DatatypeProperty Typ formuliert.

Gegenstand-Eigenschaften

Gegenstand-Eigenschaften sind Beziehungen zwischen Beispielen von zwei Klassen. Zum Beispiel kann ownedBy ein Objektart-Eigentum der Fahrzeugklasse sein und kann eine Reihe haben, die die Klassenperson ist. Sie werden mit owl:ObjectProperty formuliert.

Maschinenbediener

Sprachen in der EULE-Familie unterstützen verschiedene Operationen auf Klassen wie Vereinigung, Kreuzung und Ergänzung. Sie erlauben auch Klassenenumeration, cardinality, und Zusammenhangloskeit.

Öffentliche Ontologie

Bibliotheken

Biomedizinisch

Verschieden

Standards

Browser

Die folgenden Werkzeuge schließen öffentliche Ontologie-Browser ein:

  • Protegé-EULE

Suchen

  • Swoogle

Beschränkungen

  • Keine direkte Sprache unterstützt für n-stufige Beziehungen. Zum Beispiel könnten Modellierer die Qualitäten einer Beziehung beschreiben, mehr als 2 Personen verbinden oder eine Person mit einer Liste verbinden mögen. Das kann innerhalb der EULE nicht getan werden. Sie müssen eventuell ein Muster stattdessen annehmen, das die Bedeutung außerhalb der formellen Semantik verschlüsselt.

Siehe auch

Links


Kos / Schiene-Katastrophe von Armagh
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