OWL 2, Мова Веб-онтологій.
Загальний огляд документу

Залежність від Типів даних XML Schema

OWL 2 визначена, щоб використовувати типи даних які використовуються у Мові Визначення XML Schema (XML Schema Definition Language, XSD). На момент написання статті, остання рекомендація W3C для XSD це версія 1.0, з версією 1.1 яка прогресує до Рекомендації. OWL 2 був розроблений, щоб використовувати в своїх інтересах нові типи даних і більш чіткі пояснення, які доступні в XSD 1.1, але на даний момент ці переваги частково призупинені. Зокрема, до тих пір, поки XSD 1.1 не стане рекомендацією W3C, елементи OWL 2, які засновані на ньому, слід розглядати, як додаткові, як це описано у Відповідність, розділ 2.3. Після публікації XSD 1,1 як рекомендації W3C, елементи припиняють бути додатковими і повинні вважатися необхідними, коли іншого не передбачено.

Ми пропонуємо, щоб поки розробники і користувачі слідували XSD 1.1 Candidate Recommendation. Заснованої на обговореннях між Schema і OWL Робочими групами, ми не очікуємо, що будь-які зміни реалізації будуть необхідні в якості просування XSD 1.1 до Рекомендації.

2.1 Онтології

Концептуальна структура онтологій OWL 2 визначена в документі структурної специфікації OWL 2 [OWL 2, Структурна специфікація]. Цей документ використовує UML [UML], щоб визначити структурні елементи доступні в OWL 2, а також пояснює їх ролі та функціональності в абстрактних поняттях та незалежно від будь якого визначеного синтаксису. Він також визначає синтаксис функціонального стилю, який уважно стежить за структурної специфікацією і дозволяє онтологіям OWL 2 бути написаними в компактній формі.

Будь-яку онтологію OWL 2 можна також розглядати, як RDF-граф. Взаємовідносини між цими двома поданнями визначено Відображенням у RDF-графах документу [OWL 2 RDF Mapping], який визначає перетворення від структурної форми до форми графів RDF, і навпаки. Короткий посібник з OWL 2 [OWL 2, Короткий посібник], надає простий огляд цих двох подань OWL 2, викладених паралельно.

2.2 Синтаксиси

На практиці, конкретний синтаксис необхідний для того, щоб зберігати онтології OWL 2 та обмінюватися ними серед інструментів та програм. Основний синтаксис обміну для OWL 2 є RDF/XML [Синтаксис RDF]; це дійсно єдиний синтаксис, який повинен підтримуватися всіма інструментами OWL 2 (див. Розділ 2.1 про відповідності документів OWL 2 [OWL 2 Відповідність]).

У той час як RDF/XML передбачає функціональну сумісність серед інструментів OWL 2, інші конкретні синтаксиси можуть також використовуватися. Вони включають до себе альтернативні серіалізації RDF, такі як Turtle [Turtle]; серіалізація XML, [OWL 2 XML]; і синтаксис, що більше "читається", так званий Манчестерський Синтаксис [OWL 2, Манчестерський Синтаксис], який використовується в декількох інструментах редагування онтології. Нарешті, синтаксис функціонального стилю може також використовуватися для серіалізації, хоча її основна мета є визначення структури мови [Структурна Специфікація OWL 2].

2.3 Семантика

Документ Структурної Специфікації OWL 2 визначає абстрактну структуру онтологій OWL 2, але не визначає їх значення. Прямі Семантики [OWL 2, Прямі Семантики] та Семантики засновані на RDF [OWL 2, Семантики засновані на RDF] забезпечують два альтернативні способи присвоєння значень для онтологій OWL 2, з теоремою відповідностей, яка забезпечує зв'язок між ними. Ці дві семантики використовуються багатьма програмними системами (reasoners) та іншими інструментами, наприклад, щоб відповісти на запити узгодженості класу, категоризації та запити вилучення екземпляру.

Прямі семантики привласнюють значення безпосередньо структурам онтологій, що призводить до семантики, сумісної з моделлю теоретичної семантики фрагменту логіки—a описання SROIQ з логіки першого порядку з корисними обчислювальними властивостями. Перевагою цього близького зв'язку полягає в тому, що обширна література логіки опису та досвід реалізації можуть бути безпосередньо використані інструментами OWL 2. Однак, деякі умови повинні бути поміщені в структури онтологій, щоб гарантувати, що вони можуть бути перетворені в базу знань SROIQ; наприклад, перехідні властивості не можуть використовуватися в обмеженнях кількості (див. Розділ 3 документу Структурної Специфікації OWL 2 [OWL 2, Структурна Специфікація] для отримання повного списку цих умов). Онтології які задовольняють цим синтаксичним умовам називаються онтології OWL 2 DL. "OWL 2 DL" використовуються неофіційно, щоб звернутися до онтологій DL OWL 2, яка інтерпретується, використовуючи Пряму Семантику [OWL 2, Прямі Семантики].

Семантики засновані на RDF [OWL 2, Семантики засновані на RDF] присвоюють значення безпосередньо RDF-графам, а також опосередковано до структур онтологій через Відображення в RDF-графах. Семантика яка заснована на RDF є повністю сумісною з семантикою RDF [Семантики RDF], і розширює семантичні умови, визначені для RDF. Семантика, яка заснована на RDF, може бути застосована до будь-якої Онтології OWL 2, без обмежень так само, як і будь-яка Онтологія OWL 2 може бути відображена в RDF. "OWL 2 Full" використовується неофіційно, щоб звернутися до RDF-графів, які розглядають як онтології OWL 2 і інтерпретуються з використанням Семантики на основі RDF.

Теорема відповідностей у Розділі 7.2 з документа про семантики які засновані на RDF [OWL 2, Семантики засновані на RDF]) визначає точний, тісний зв'язок між Прямими та Заснованими на RDF Семантиками. В основному, ця теорема стверджує, що для даної онтології DL OWL 2, відображення виводів за допомогою Прямих Семантик все ще буде припустиме, якщо онтологія буде відображена в RDF-графах і інтерпретуються з використанням Семантики на основі RDF.

2.4 Профілі

Профілі OWL 2 [OWL 2 Профілі] є суб-мовами (синтаксичні підмножини) OWL 2, які пропонують важливі переваги в певних сценаріях програми. Визначено три різних профілі: OWL 2 EL, OWL 2 QL, та OWL 2 RL. Кожен профіль визначений як синтаксичне обмеження Структурної Специфікації OWL 2, тобто, як підмножина структурних елементів, які можуть використовуватися у відповідній онтології, і кожен з них є більш суворим, ніж OWL DL. Кожен з профілів балансує між різними аспектами виразної сили OWL натомість різних обчислювальних та / або впроваджуємих переваг.

OWL 2 EL дозволяє поліноміальні алгоритми часу для всіх стандартних завдань обґрунтувань (reasoning tasks); це є особливо придатним для додатків, де необхідні дуже великі онтології, і де виразна сила може бути обміняна на гарантії виконання. OWL 2 QL дозволяє кон'юнктивні запити, які потребують відповіді в LogSpace (точніше, AC⁰) з використанням стандартної технології реляційної бази даних: це є особливо придатним для додатків, де відносно легкі онтології використовуються для того, щоб організувати велику кількість індивідів і де це буде корисно або необхідно отримати доступ до даних безпосередньо через реляційні запити (наприклад, SQL). OWL 2 RL дозволяє реалізації поліноміальних алгоритмів часу обґрунтувань (polynomial time reasoning algorithms), які використовують правила розширених технологій баз даних працюють безпосередньо на RDF-триплетах; це є особливо придатним для програм, де відносно легкі онтології використовуються для того, щоб організувати велику кількість індивідів і де це буде корисно чи необхідно працювати безпосередньо на даних у формі RDF-триплетів.

Будь-яка з онтологій EL, QL або RL OWL 2 є, звичайно ж, також онтологією OWL 2 і може бути інтерпретована з допомогою або Прямою або заснованої на RDF семантики. При використанні OWL 2 RL, заснована на правилах реалізація може працювати безпосередньо на RDF-триплетах і так само може бути застосований до довільного RDF-графу, тобто, до будь-якої онтології OWL 2. У цьому випадку, міркування завжди буде звуком (тобто, тільки коректні відповіді на запити будуть обчислені), але воно не може бути повним запитом (тобто, не гарантується, що всі коректні відповіді на запити будуть обчислені). Теорема PR1 з документа про Профілі проте стверджує, що (в загальному), коли онтологія узгоджується з структурним визначенням OWL 2 RL, реалізація, що підходить, яка заснована на правилах виконує основні атомарні запити, буде і звуком і повним запитом.

5 Додаток: Журнал змін (Інформативний)

5.1 Зміни в порівнянні із запропонованою рекомендацією

Починаючи з Запропонованої Рекомендації від 22 вересня 2009 року у цьому документі не було зроблено ніяких змін.

5.2 Зміни з моменту останнього звернення

У цьому розділі наведені зміни до цього документа починаючи з останнього Робочого Проекту від 11 червня 2009.

• Були зроблені деякі незначні редакційні зміни.

6 Подяки

Відправною точкою для розвитку OWL 2 було поданням OWL1.1, безпосередньо результатом зворотного зв'язку користувача і розробника, і особливо інформації, зібраної під час OWL Досвід і Напрями (OWLED) серія Workshop. Робоча група також розглядала відкладені питання від Робочої групи WebOnt.

Цей документ було підготовлено Робочою Групою OWL (див. нижче), та її зміст відображає обширні обговорення в межах Робочої групи в цілому. Редактори висловлюють особливу подяку Івану Херману (Ivan Herman, W3C/ERCIM), Яну Хорроксу (Ian Horrocks, Oxford University) і Пітер Ф. Патель-Шнайдер (Peter F. Patel-Schneider, Bell Labs Research, Alcatel-Lucent) за їх ретельні огляди.

Регулярні учасники на засіданнях Робочої групи OWL під час публікації цього документа були: Джи Бао (Jie Bao, RPI), Дієго Кальванес (Вільний університет Боцен-Больцано) (Diego Calvanese, Free University of Bozen-Bolzano), Бернардо Грау Куенка (Bernardo Cuenca Grau, Oxford University Computing Laboratory), Мартін Дзбор (Martin Dzbor, Open University), Акілле Фокоу (Achille Fokoue (IBM Corporation), Крістін Голбрайх (Christine Golbreich (Université de Versailles St-Quentin and LIRMM), Сандро Хоук (Sandro Hawke, W3C/MIT), Іван Херман (Ivan Herman, W3C/ERCIM), Рінке Хекстра (Rinke Hoekstra, University of Amsterdam), Ян Хоррокс (Ian Horrocks, Oxford University Computing Laboratory), Еліза Кендалл (Elisa Kendall, Sandpiper Software), Маркус Кретсч (Markus Krötzsch (FZI), Карстен Лутц (Carsten Lutz, Universität Bremen), Дебора Л. МакГіннес (Deborah L. McGuinness, RPI), Борис Мотік (Boris Motik, Oxford University Computing Laboratory), Джефф Пан (Jeff Pan, University of Aberdeen), Біджан Парса (Bijan Parsia, University of Manchester), Пітер Ф. Патель-Шнайдер (Peter F. Patel-Schneider, Bell Labs Research, Alcatel-Lucent), Себастьян Рудольф (Sebastian Rudolph, FZI), Алан Рутенберг (Alan Ruttenberg, Science Commons), Улі Сеттлер (Uli Sattler, University of Manchester), Майкл Шнайдер (Michael Schneider, FZI), Майк Сміт (Mike Smith, Clark & Parsia), Еван Уоллес (Evan Wallace, NIST), Чже Ву (Zhe Wu, Oracle Corporation), і Антуан Циммєрман (Antoine Zimmermann, DERI Galway). Ми також хотіли б подякувати членам робочої групи в минулому: Джеремі Керролл (Jeremy Carroll), Джим Хендлер (Jim Hendler), Vipul Kashyap.