OWL

OWL(WebOntologyLanguage，网络本体语言)

1、什么是OWL

OWL是W3C开发的一种在DAML+OIL的基础上进行改进的语义描述语言。OWL具备能扩展下一代互联网的标记工具的能力，提供诸如更精确的网页搜索代理和知识管理等先进的服务。OWL的主要目的是帮助计算机来处理信息和理解信息，因此，它提供了更多具有形式语义的词汇，因此，使用OWL语言的计算机的可理解性要远强于XML、RDF和RDFS等。

2、OWL的3种子语言

OWL提供了3种表达能力递增的子语言：OWLLite、OWLDL和OWLFull，主要差别在于它们的表达能力。其中，OWLLite是表达能力最弱的子语言，OWLFull具有最强的表达能力，OWLDL的表达能力则在它们之间。在表达能力和推理能力上，每个子语言都是前面语言的扩展。这3种子语言之间有如下关系：每个合法的OWLLite都是一个合法的OWLDL；每个合法的OWLDL都是一个合法的OWLFull；每个有效的OWLLite结论都是一个有效的OWLDL结论；每个有效的OWLDL结论都是一个有效的OWLFull结论。但这些关系反过来并不成立。

OWLLite只支持一种概念分类层次和简单属性约束，它除了具有RDFS特征外，还具有描述属性特征(传递性、对称性等)以及对属性进行势限定的能力，但都比较简单，例如，虽然OWLLite支持势限定，但只允许势为0或1。因此，支持OWLLite的工具比支持其他OWL子语言的工具更为简单。OWLLite的优点在于复杂程度低、容易掌握，能够快速实现，可以很容易地将叙词表及分类系统转化为机器可读形式。但缺点也显而易见，主要是表达能力有限。

OWLDL在保持计算完备性(即所有的结论都能够确保被计算出来)和可判定性(即所有的计算都能在有限的时间内完成)的前提下，提供了最强的表达能力。OWLDL包括了OWL语言的所有语言成分，但这些语言成分只能在一定的约束条件下使用。例如，一个类可以是多个类的子类时，不允许该类同时是另外一个类的实例。OWLDL的缺点是与RDF不完全兼容，为了让一个RDF文件成为一个合法的OWLDL文件，需要在某些方面进行扩展或加以限制。

OWLFull适用于不需要计算完备性，但有最强的表达能力且句法与RDF语法无关的情况。例如，在OWLFull中，一个类可以被同时看做是许多个体的集合以及本身是一个个体。OWLFull包含OWL的全部语言成分，并取消了OWLDL中的限制，它允许在一个本体中增加预定义的(RDF、OWL)词汇的含义，因此能让用户最大限度地表达知识。OWLFull的优势在于不论在语法上还是在语义上，都能够提供最大的表达性，缺点是没有任何软件能够完全支持OWLFull的所有推理功能。

3、OWL的主要内容

OWL主要由个体(Individual)、属性(Property)和类(Class)3部分组成。

个体是类的实例，代表领域内具体的、人们实际感兴趣的那些对象。OWL语言不使用唯一命名假设(UniqueNameAssumption，UNA)，也就是说，两个不同的名称可以对应到同一个个体(owl：sameAs)。例如“伊丽莎白女王”和“女王”可以代表同一个人。在OWL语言中，必须明确表达个体之间是否为相同的，否则它们可能相同也可能不同。当然，也可以明确指明两个个体是不同的(owl：differentFrom)。

属性是个体之间的二元关系，属性有两类，一类是对象属性，它用于将个体与个体关联起来，另一类是数据类型属性，它把个体与数据值关联起来，OWL利用XMLSchema定义数据类型。除了可以用RDFS中的rdfs：subPropertyOf、rdfs：domain、rdfs：range来描述属性以外，OWL还用owl：equivalentProperty、owl：inverseOf来表示属性与属性的关系，前者表示两个属性等价，后者表示两个属性可逆。在OWL中，可以对属性进行限制(约束)，包括owl：FunctionalProperty和owl：InverseFunctionalProperty两种全局约束，前者表示属性是函数属性，只能有一个值，后者表示属性是反函数属性，其反属性有唯一的值。此外，OWL还定义了属性间的逻辑关系，如传递关系(owl：TransitiveProperty)和对称关系(owl：SymmetricProperty)等。

OWL中的类代表一些具有相同属性的个体的集合，它支持6种主要的描述类的方式，分别是命名(owl：Class)、交叉(owl：intersectionOf)、联合(owl：unionOf)、补充(owl：complementOf)、限制(owl：Restriction)和枚举(owl：oneOf)。类可以通过继承关系形成类间的层次结构，子类用rdfs：subCtassOf来描述。此外，OWL还自带了两个预定义的类：owl：Thing和owl：Nothing。owl：Thing是最通用的类，owl：Nothing是一个空类。

4、OWL的重要性

语义网是未来Web的一个远景，它为信息提供清晰的意义，使信息可被机器自动处理，并可自动集成Web上的可用信息。语义网将构建在XML的基础上，使用定制标签模式及RDF的灵活方法来表示数据。语义网中，RDF的上层需要一种本体语言，它应该能够描述Web文档中术语的意义。如果机器想要对这些文档执行有效的推理任务，这种语言必须超越RDF模式的基本语义。OWL使用案例和需求文档提供更多的本体细节，它满足了Web对本体语言的需求。OWL是W3C推荐语义网标准的一部分。

5、OWL的相关技术问题

数据聚集与安全保护

语义网中的资源和数据是分散的，如何把这些分散的资源及数据有效地聚集及融合是一个值得考虑的问题，W3C工作组在制定该标准体系时已充分考虑这方面的重要性，分别在OWL指南文档和OWL参考文档中专门列出一节进行说明。虽然语义网具有可连接多种来源数据的优越且强大的性能，可应用在多个领域，但这种合并多源数据的性能，再结合上OWL的语义推断性能，却有可能被滥用。因此，在使用OWL的某些可能与其他源数据或本体合并的个人数据时，应加倍注意。同时工作组提供了相关链接SAML和P3P以期提供一些优化方案解决这一系列安全问题。

本体映射

为了让本体有最大限度的影响，它们需要广泛地共用。为了最大限度地减少用于开发一个本体的智力努力，它们需要被再利用。在可能的世界中它们需要被组合。将一批本体融合起来将是一个挑战，工具支持将必然被要求保持一致性。目前国际上对语义网及本体的研究热点是如何按照需要进行本体映射。

OWL语义与抽象语法文档首先讨论了OWLDL和OWLLite抽象语法到OWL交换语法(即RDF／XML)的映射。此映射(及其反向映射)提供了抽象语法和交换语法之间的标准化的关系，并提供了转换至RDF有向图的转换表，给出了将抽象语法转换至OWL交换语法的转换规则。

OWL指南文档针对本体融合的问题专门就类和属性之间的等值、个体之间的等同性及不同的个体的融合情况分别进行了详细说明。