ウェブオントロジー言語

知識表現の考え方に影響を受けた宣言型表現言語

1990年代後半、World Wide Web Consortium (W3C)メタデータ活動は、 RDF語彙共有のための言語であるRDFスキーマ(RDFS)の開発に着手しました。RDFは1999年2月にW3C勧告となり、RDFSは2000年3月に勧告候補となりました。^{[ 19 ]} 2001年2月、セマンティックWeb活動がメタデータ活動に取って代わりました。^{[ 19 ]} 2004年 (RDFのより広範な改訂の一環として)、RDFSはW3C勧告となりました。^{[ 20 ]} RDFSはオントロジー仕様をある程度サポートしていますが、より表現力豊かなオントロジー言語の必要性が明らかになっていました。^{[ 21 ]}

5月31日（月）をもって、私たちのワーキンググループは正式に解散いたします。当初の任務はすべて達成し、私たちの活動は高く評価されていると確信しております。

World Wide Web Consortium (W3C) は、セマンティック Web アクティビティの一環としてWeb-Ontology ワーキンググループを設立しました。このグループは、James Hendler と Guus Schreiber を共同議長として、2001 年 11 月 1 日に活動を開始しました。 ^{[ 22 ]}抽象構文、参照、概要の最初の作業草案は、2002 年 7 月に公開されました。^{[ 22 ]} OWL は、2004 年 2 月 10 日に正式なW3C 勧告となり、ワーキンググループは 2004 年 5 月 31 日に解散しました。^{[ 22 ]}

2005年に開催されたOWL Experiences And Directions Workshopでは、記述ロジックの最近の進歩により、優れた計算特性を維持しながら、ユーザーの要求をより包括的に満たすための、より表現力豊かな改訂が可能になるという合意が形成されました。2006年12月、OWL1.1メンバー提出^{[ 23 ]}がW3Cに提出されました。W3Cは2007年9月にセマンティックWeb活動の一環としてOWLワーキンググループを設立しました。2008年4月、このグループはこの新しい言語をOWL2と呼ぶことを決定し、大幅な改訂を示しました。^{[ 24 ]}

OWL 2 は 2009 年 10 月に W3C 勧告となりました。OWL 2 は、一般的なアプリケーションのスケーラビリティを向上させるためにプロファイルを導入しています。^{[ 6 ] [ 25 ]}

OWL Liteは、分類階層と単純な制約を主に必要とするユーザーをサポートすることを目的として開発されました。例えば、カーディナリティ制約はサポートしていますが、カーディナリティの値は0または1のみに制限されています。OWL Liteは、より表現力の高いOWL Liteよりもツールサポートが容易であり、シソーラスやその他の分類体系を使用するシステムからの移行パスを迅速に提供できると期待されていました。しかし実際には、OWL Liteに課せられた表現力に関する制約のほとんどは、構文上の不便さに過ぎません。OWL DLで利用可能な構成要素のほとんどは、OWL Liteの機能の複雑な組み合わせを使用して構築でき、記述ロジックと同等の表現力を持っています。${\displaystyle {\mathcal {SHIF}}(\mathbf {D} )}$[ ^{24 ] OWL Liteツールの開発はOWL DLツールの開発とほぼ同じくらい}困難であることが判明しており、OWL Liteは広く使用されていません。^{[ 24 ]}

OWL DL は、計算の完全性(φ または ¬φ のいずれかが成り立つ)、決定可能性(φ が導出可能かどうかを判断する有効な手順が存在する)、および実用的な推論アルゴリズムの利用可能性を維持しながら、可能な限り最大限の表現力を提供するように設計されています。OWL DL にはすべての OWL 言語構成要素が含まれていますが、それらは特定の制約の下でのみ使用できます (たとえば、推移的であると宣言されたプロパティには数の制約を課すことはできません。また、クラスは多くのクラスのサブクラスになることはできますが、クラスは別のクラスのインスタンスになることはできません)。OWL DL という名前は、OWL の形式的基盤を形成する論理を研究してきた研究分野である記述論理との対応関係に由来しています。

これは次のように表現できます。${\displaystyle {\mathcal {SHOIN}}(\mathbf {D} )}$上記の文字ロジックを使用します。

OWL Full は OWL Lite や OWL DL とは異なる意味論に基づいており、RDF Schema との互換性を維持するように設計されています。たとえば、OWL Full では、クラスを個体の集合として、またそれ自体が個体として同時に扱うことができますが、これは OWL DL では許可されていません。OWL Full では、オントロジーを使用して、定義済みの (RDF または OWL) 語彙の意味を拡張できます。OWL Full は決定不能であるため、推論ソフトウェアで完全な推論を実行することはできません。

OWLオントロジーの構造と意味を指定するために、高レベルの構文が使用されます。^{[ 37 ]}

OWL の抽象構文では、オントロジーを注釈、公理、事実のシーケンスとして表現します。注釈には、機械と人間向けのメタデータが含まれます。オントロジーを構成するクラス、プロパティ、および個体に関する情報は、公理と事実のみに含まれています。各クラス、プロパティ、および個体は、匿名であるか、 URI 参照によって識別されます。事実は、個体または個体識別子のペアに関するデータ (識別されたオブジェクトが異なるか同じか) を示します。公理は、クラスとプロパティの特性を指定します。このスタイルはフレーム言語に似ており、 DLやリソース記述フレームワーク(RDF)のよく知られた構文とはかなり異なります。 ^{[ 37 ]}

Sean Bechhoferらは、この構文は解析が難しいものの、非常に具体的であると主張している。彼らは、抽象構文という名称はやや誤解を招く可能性があると結論付けている。^{[ 38 ]}

この構文はOWL2オントロジーの構造に非常に近い。OWL2では、意味論、交換構文へのマッピング、プロファイルを指定するためにこの構文が使用される。^{[ 39 ]}

OWLファミリーの言語については、RDFへの構文マッピングが指定されています^{[ 37 ] [ 41 ]} 。いくつかのRDFシリアル化フォーマットが考案されています。それぞれがこのマッピングを通してOWLファミリーの言語の構文につながります。RDF/XMLは規範的です。^{[ 37 ] [ 41 ]}

OWL2は、OWL2オントロジーの構造を忠実にモデル化したXMLシリアライゼーションを規定している。 ^{[ 42 ]}

マンチェスター構文は、フレーム言語に近いスタイルを持つ、コンパクトで人間が読みやすい構文です。OWLとOWL2用のバリエーションがあります。すべてのOWLおよびOWL2オントロジーがこの構文で表現できるわけではありません。^{[ 43 ]}

Teaクラスに基づいたお茶のオントロジーを考えてみましょう。まず、オントロジー識別子が必要です。すべてのOWLオントロジーはURI（例えば、 http://www.example.org/tea.owl）で識別されなければなりません。この例は構文の概略を示しています。以下のスペースを節約するため、前文と接頭辞の定義は省略しています。

OWL2関数構文

オントロジー（<http://example.org/tea.owl>宣言（クラス（：Tea ）））

OWL2 XML構文

<Ontology ontologyIRI= "http://example.org/tea.owl" ... > <Prefix name= "owl" IRI= "http://www.w3.org/2002/07/owl#" /> <Declaration> <Class IRI= "Tea" /> </Declaration> </Ontology>

マンチェスター構文

オントロジー：<http://example.org/tea.owl>クラス：Tea

RDF/XML構文

<rdf:RDF ... > <owl:Ontology rdf:about= "http://www.example.org/tea.owl" /> <owl:Class rdf:about= "#Tea" /> </rdf:RDF>

RDF/タートル

<http://example.org/tea.owl> rdf : type owl : Ontology . : Tea rdf : type owl : Class .

リレーショナルデータベースは、同じ属性を持つタプルの集合で構成されます。SQLは、リレーショナルデータベースのクエリおよび管理言語です。Prologは論理プログラミング言語です。どちらも閉世界仮説に基づいています。

• OBO Foundry ^{[ 53 ] [ 54 ]}
• NCBOバイオポータル^{[ 55 ]}
• NCIエンタープライズ語彙サービス