Język ontologii sieciowej

Język ontologii sieciowej (OWL) jest językiem reprezentacji wiedzyopartym namodelu danychRDF. Zapewnia środki do definiowaniastrukturalnychontologii sieciowych. Jego druga wersja stała się rekomendacjąW3Cpodkoniec 2012 roku.

Język OWL bazuje na badaniach przeprowadzonych w zakresie logiki opisu . Można to postrzegać w pewnym sensie jako standard IT, który implementuje pewną logikę opisu i umożliwia narzędziom rozumiejącym OWL pracę z tymi danymi, sprawdzanie, czy dane są spójne, wnioskowanie o nowej wiedzy lub wyodrębnianie pewnych informacji z tej bazy danych . Umożliwia w szczególności opisywanie ontologii, czyli definiowanie terminologii opisujących konkretne dziedziny. Terminologia składa się z pojęć i właściwości (zwanych także „rolami” w logice opisowej ). Domena składa się z instancji pojęć.

Rozszerzenie RDFS

W praktyce istnieją rozszerzenia ontologii schematu RDF (RDFS), takie jak język OWL; OWL służy do opisu klas poprzez charakterystykę instancji tej klasy i typy własności. W rezultacie jest bardziej wyrazisty niż RDFS , które niektórzy obwiniają za niewystarczającą ekspresję ze względu na jedyną definicję relacji między obiektami za pomocą asercji. OWL zapewnia również lepszą integrację, ewolucję, udostępnianie i łatwiejsze wnioskowanie ontologii.

RDFS pozwala na przykład opisać, że <Jean> jest ojcem <Paul>, poprzez jednostki <Jean>, <Paul>, a relacja jest ojcem . Zawiera również pojęcia, które umożliwiają grupowanie jednostek w grupy, takie jak <human> , <men> , <women> , w celu określenia relacji między tymi grupami (lub pojęciami), ponieważ każda <kobieta> jest <human> , która jest sformalizowana w podklasie <femme> klasy <human> (SubclassOf w terminologii RDFS / OWL), a określenie, że Jeanne jest kobietą w formie afirmacji jako <Jeanne> jest instancją <femme> (InstanceOf w OWL, który moglibyśmy przetłumaczyć na przykład, jest przykładem ).

Do pojęć klasy, zasobu, literału i właściwości podklas, właściwości podrzędnych, pól wartości i domen aplikacji już obecnych w RDFS, OWL dodaje pojęcia klas równoważnych, równoważnych właściwości, równości dwóch zasobów, ich różnic, wręcz przeciwnie , symetria i kardynalność ... OWL pozwala wyjaśnić pojęcia <human>, <man> i <woman> poprzez formalne wyrażenie, że człowiek ma pewne cechy, takie jak płeć, a zatem, jeśli <Jean> jest <człowiekiem >, należy umieć napisać stwierdzenie typu <Jean> ma płeć <male>, opisując klasę ludzi. W konsekwencji umożliwia to również wyjaśnienie pojęć <mężczyzna> i <kobieta> poprzez opisanie w OWL, że nie tylko <mężczyźni> mają płeć jak każdy człowiek, ale także że mężczyźni mają dodatkową właściwość bycia płci męskiej.

Niestety, chociaż użycie rozszerzeń RDFS jest teoretycznie bardziej odpowiednie do opisywania świata, nadal występują problemy z ich użyciem w kontekście operacyjnym. Na przykład dwie bazy danych mogą nie zachowywać się tak samo z tą samą ontologią, nawet jeśli implementacja baz danych jest poprawna. Te wady są niedopuszczalne w systemie produkcyjnym. W konsekwencji redaktorzy baz danych nie implementują tych rozszerzeń lub wprowadzają je w bardzo niewielkim stopniu, a wynikające z nich wnioski są trudne do przewidzenia bez uprzedniego przetestowania tych baz danych.

Twórcy ontologii muszą być zainteresowani kompatybilnością rozszerzeń RDFS w docelowych bazach danych podczas implementacji ich ontologii, w przeciwnym razie praca opisująca może być bezużyteczna i niepotrzebnie obciążać dostęp do danych przez SPARQL poprzez system informacyjny, który będzie hostował tę ontologię.

Trzy poziomy OWL

OWL pozwala, dzięki swojej formalnej semantyce opartej na szeroko zbadanych podstawach logicznych, definiować bardziej złożone skojarzenia zasobów, a także właściwości ich odpowiednich klas. OWL definiuje trzy języki podrzędne, od najmniej wyrazistego do najbardziej wyrazistego: OWL-Lite , OWL-DL i OWL-Full . Decydowalne algorytmy istnieją dla całej OWL- Lite . Chociaż problemy wnioskowania OWL-DL można ogólnie rozwiązać w czasie wykładniczym, zachowanie jest często zadowalające. Nie ma rozstrzygalnego algorytmu wnioskowania dla OWL-Full. Druga wersja OWL w szczególności rozszerza OWL-DL, aby umożliwić pewne proste formy metamodelowania, w tym przypadku do tworzenia koncepcji pojęć.

OWL-Lite

OWL- Lite to najprostsza wersja języka OWL. Odpowiada logice opisów . Jego prostota pozwala mieć teorię o małej złożoności i zagwarantować, że pytania, które można zadać silnikowi wnioskowania w bazie danych pracującej z tym standardem, zawsze mają odpowiedź i że można ją obliczyć w rozsądnym czasie.

OWL-DL

OWL-DL (skrót od Ontology Web Language Description Logics ) jest rozstrzygalną wersją języka komputerowego OWL.

Ten język odpowiada logice opisów .

OWL-Full

OWL- Full to nierozstrzygalna wersja języka komputerowego OWL.

Aplikacje dla sieci semantycznej

Celem sieci semantycznej jest dzielenie się wiedzą zawartą w silosach informacyjnych, zwanych także bazami danych. Mówi się, że dane zawarte w konwencjonalnej bazie danych są nieustrukturyzowane w stosunku do innych baz danych, jeśli nie ma między nimi wspólnej gramatyki. Podobnie jak w przypadku ludzkiego języka, struktura składniowa i gramatyczna pozwala na tworzenie zdań, złożonych elementów, z których może wyłonić się znaczenie zrozumiałe dla innych ludzi. Bez gramatyki nie może być dialogów między różnymi bazami danych, a bez dialogów nie może wyłonić się żadna trwała wiedza wynikająca z synergii poznawczych lub dzielenia się. Istnienie wspólnej gramatyki między bazami danych jest warunkiem ustrukturyzowania danych, a tym samym dialogu i produktywnej konfrontacji danych. Rekomendacja OWL, jako wspólna gramatyka, pozwala z jednej strony na weryfikację danych poprzez porównanie, ich rzetelność, az drugiej na zwiększenie objętości informacji. Oznacza to, że porównywanie danych, które umożliwia język OWL, pozwala na tworzenie nowych danych (na przykład, gdy dwie niekompletne informacje, każda należąca do dwóch oddzielnych baz danych, zostaną zestawione i okażą się komplementarne, dane, które wynik jest zarówno bezpieczniejszy, jak i otwiera drzwi do dalszych postępów).

W praktyce ściśle określona semantyka pozwoli maszynom na automatyczne wnioskowanie na podstawie wniosków i wniosków dotyczących nowych silosów wiedzy.

Języki, na których jest zbudowany, są szeroko interpretowalne, wiele aplikacji już wie, jak obsługiwać XML , RDF, który jest szeroko stosowanym standardem, a także SPARQL . Dzielenie się i wymiana wiedzy w tych formatach jest o wiele łatwiejsze dla maszyn, a także teoretycznie dla ludzi (patrz debata na temat mikroformatów ).

Sieć semantyczna może zatem wykorzystać ten format do strukturyzowania, udostępniania i wymiany różnorodnej wiedzy tam znalezionej. Istnieje już kilka ontologii modelowanych za pomocą OWL.

Narzędzia do stosowania OWL w sieci semantycznej

Nazwa narzędzia Opis
Chroniony Darmowy i otwarty edytor / framework dla ontologii. Rozszerzenie Protégé-OWL umożliwia zapisywanie prac w formacie OWL.
SMW + Weź udział z Semantic Mediawiki w tworzeniu narzędzi służących do manipulowania ontologiami OWL.

Silniki wnioskowania

Istnieje kilka bezpłatnych lub komercyjnych silników wnioskowania, takich jak Racer, Pellet, Fact, Fact ++, surnia, F-OWL i Howlet. Większość z tych silników jest zaprojektowana tak, aby rozumieć logikę opisu , ale akceptują pliki OWL jako dane wejściowe. Niektóre silniki wnioskowania mogą rozumować tylko na poziomie terminologicznym (to znaczy na poziomie pojęć i właściwości), podczas gdy silniki takie jak Pellet i Racer umożliwiają również wnioskowanie na przykładach pojęć.

Oprogramowanie do edycji

Możliwe jest tworzenie i edytowanie ontologii w formacie OWL za pomocą oprogramowania Protégé . Oferuje kilka formatów plików dla ontologii, w tym OWL.

Uwagi i odniesienia

  1. (w) „  http://www.w3.org/TR/2012/REC-owl2-overview-20121211/  ”Opis standardu Ontology Web Language 2 na stronie W3C
  2. (w) „  OWL Web Ontology Language 2 New Features and Rationale (Second Edition)  ” na w3c.orgNowe funkcje OWL2
  3. rdf: typ jest w ontologii RDFS 1.1
  4. http://jargonf.org/wiki/OWL_DL
  5. http://www.obitko.com/tutorials/ontologies-semantic-web/owl-dl-semantics.html
  6. przez konsensus - zobacz debatę na MetaUtopia

Zobacz też

Powiązany artykuł

Linki zewnętrzne

Pełniejsza lista znajduje się na stronie http://www.cs.man.ac.uk/~sattler/reasoners.html

<img src="https://fr.wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1x1" alt="" title="" width="1" height="1" style="border: none; position: absolute;">