Стандартные способы описания связей между объектами данных: онтология, определяемая с помощью онтологического языка Web
Листинг 1. Пример RDF XML
<?xml version="1.0"?>
<rdf:RDF xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"
xmlns:contact="http://www.w3.org/2000/05/contact#">
<contact:Company rdf:about="http://www.w3.org/Organization/contact#WebifySolutions">
<contact:name>Webify Solutions</contact:name>
<contact:mailbox rdf:resource="mailto:info@webifysolutions.com"/>
<contact:phone>1-800-4WEBIFY</contact:phone>
</contact:Company>
</rdf:RDF>
Элемент RDF в листинге 1 несет информацию о ресурсе, в данном случае это компания http://www.w3.org/Organization/contact#WebifySolutions. Компания может быть идентифицирована по URI http://www.w3.org/Organization/contact#WebifySolutions, ее название - Webify Solutions, ее e-mail - info@webifysolutions.com, а номер телефона - 1-800-4WEBIFY.
Стандартные способы описания свойств данных - схема RDF
Схема RDF - это семантическое расширение RDF. Она обеспечивает механизмы описания связанных ресурсов, а также собственно этих связей.
Система классов и свойств схемы RDF похожа на систему типов языков объектно-ориентированного программирования, таких, например, как Java, но отличается от многих других систем. Так, описательный язык словаря RDF определяет свойства в терминах того класса ресурсов, к которому эти свойства относятся. Другие системы же описывают класс в терминах свойств его элементов.
RDF и схема RDF основаны на XML и схеме XML. Существование стандартов для описания данных (RDF) и их атрибутов (схема RDF) позволяет создавать пакеты легко доступных инструментов для чтения и использования данных из многочисленных источников. То, насколько глубоко различные приложения могут обмениваться данными и использовать их, иногда называется синтаксическим взаимодействием сетей (syntactic interoperability). Чем более стандартизированными и распространенными являются эти инструменты работы с данными, тем выше степень синтаксического взаимодействия сетей и тем легче и привлекательнее становится использование подхода на основе семантических сетей по сравнению с точечными интеграционными решениями.
Синтаксическое взаимодействие сетей - необходимое условие для того, чтобы множественные приложения могли по-настоящему "понимать" данные и работать с ними как с информацией. Это также необходимое условие для корректной проверки данных. Синтаксическое взаимодействие сетей требует преобразования ("мэппирования") между терминами, для чего, в свою очередь, необходим контент-анализ.
Такой контент-анализ требует формальных и подробных спецификаций моделей доменов, которые определяют используемые термины и их связи. Подобные формальные модели доменов иногда называются онтологиями. Они определяют модели данных в терминах классов, подклассов и свойств.
Онтологический язык Web (Web Ontology Language), рекомендуемый консорциумом W3C, помогает в выражении онтологий. Рабочий онтологический язык (Ontology Working Language, сокр. OWL) добавляет больше словарных возможностей для описания свойств и классов, чем RDF или схема RDF. В частности, он позволяет описывать связи между классами (например, неперекрываемость), мощность множества (например, "ровно один"), равенство, более богатую типологию свойств и их характеристики (например, симметрия).
Онтологический язык Web на основе OWL разработан для использования приложениями, которые должны работать с содержанием информации, а не просто предоставлять ее пользователю. OWL улучшает возможности автоматической интерпретации содержимого интернета по сравнению с теми, что могут обеспечить XML, RDF и схема RDF. Это происходит благодаря тому, что OWL предоставляет дополнительные словарные возможности наряду с формальной семантикой. OWL включает три подъязыка: полный OWL (OWL Full), OWL DL и облегченный OWL (OWL Lite) (перечислены в порядке убывания их выразительных возможностей).
· Полная версия онтологического языка Web на основе OWL называется OWL Full. Этот язык использует все базисные элементы языка OWL и позволяет комбинировать их случайным образом с RDF и схемой RDF. Полный OWL совместим "снизу вверх" с RDF, как синтаксически, так и семантически: любой разрешенный документ RDF является также разрешенным документом OWL Full. Маловероятно, что какие-либо интеллектуальные программные средства способны поддерживать все возможности OWL Full, поскольку этот язык предлагает максимум выразительных средств и синтаксической свободы RDF при отсутствии вычислительных гарантий.
· OWL DL предназначен для тех пользователей, кому необходим максимум выразительных средств без потери вычислительных возможностей. OWL DL - это подъязык конструкций языка OWL Full с некоторыми ограничениями, такими как разделение типов (type separation) (например, класс не может быть одновременно индивидуальным элементом или свойством, а свойство не может одновременно быть индивидуальным элементом или классом).
· OWL Lite предназначен для пользователей, которым необходима классификационная иерархия и простые ограничительные возможности. Преимуществом этого языка являются большая легкость его понимания и внедрения по сравнению с двумя другими. Но в то же время его выразительные возможности гораздо ниже. Например, хотя OWL Lite и поддерживает ограничения мощности множества, единственными допустимыми значениями этого параметра являются 0 или 1.
Примерами онтологий являются каталоги сайтов интерактивных покупок, таких как Amazon.com, стандартные терминологии той или иной области деятельности, например, UNSPSC - The United Nations Standard Products and Services Code (система стандартных продуктов и услуг ООН), или различные таксономические системы интернета, такие как категории сайта "My Yahoo".
В следующих разделах будет подробнее рассказано о различных компонентах OWL.