KR OWL

满伟彦

2023-12-01

什么是 OWL？

OWL 指的是 web 本体语言
OWL 构建在 RDF 的顶端之上
OWL 用于处理 web 上的信息
OWL 被设计为供计算机进行解释
OWL 不是被设计为供人类进行阅读的
OWL 由 XML 来编写
OWL 拥有三种子语言
OWL 是一项 web 标准

什么是本体？

本体”这个术语来自于哲学，它是研究世界上的各种实体以及他们是怎么关联的科学。

对于 web，本体则关于对 web 信息及 web 信息之间的关系的精确描述。

Why OWL?

OWL 是“语义网远景”的组成部分 - 目标是：

Web 信息拥有确切的含义
Web 信息可被计算机理解并处理
计算机可从 Web 上整合信息
OWL 被设计为供计算机来处理信息
OWL 被设计为提供一种通用的处理 Web 信息的内容的方法（而不是把它显示出来）。

OWL 被设计为由计算机应用程序来读取（而不是被人类）。

OWL 与 RDF 不同

OWL 与 RDF 有很多相似之处，但是较之 RDF， OWL 是一门具有更强机器解释能力的更强大的语言。

与 RDF 相比，OWL 拥有更大的词汇表以及更强大的语言。

OWL 子语言

OWL 有三门子语言：

OWL Lite
OWL DL (包含 OWL Lite)
OWL Full (包含 OWL DL)
OWL 使用 XML 编写
通过使用 XML，OWL 信息可在使用不同类型的操作系统和应用语言的不同类型的计算机之间进行交换。

描述属性特征的词汇

owl:TransitiveProperty. 表示该属性具有传递性质。例如，我们定义“位于”是具有传递性的属性，若A位于B，B位于C，那么A肯定位于C。
owl:SymmetricProperty. 表示该属性具有对称性。例如，我们定义“认识”是具有对称性的属性，若A认识B，那么B肯定认识A。
owl:FunctionalProperty. 表示该属性取值的唯一性。例如，我们定义“母亲”是具有唯一性的属性，若A的母亲是B，在其他地方我们得知A的母亲是C，那么B和C指的是同一个人。
owl:inverseOf. 定义某个属性的相反关系。例如，定义“父母”的相反关系是“子女”，若A是B的父母，那么B肯定是A的子女。

本体映射词汇（Ontology Mapping）

owl:equivalentClass. 表示某个类和另一个类是相同的。
owl:equivalentProperty. 表示某个属性和另一个属性是相同的。
owl:sameAs. 表示两个实体是同一个实体。

本体映射主要用在融合多个独立的Ontology（Schema）。举个例子，张三自己构建了一个本体结构，其中定义了Person这样一个类来表示人；李四则在自己构建的本体中定义Human这个类来表示人。当我们融合这两个本体的时候，就可以用到OWL的本体映射词汇。回想我们在第二篇文章中提到的Linked Open Data，如果没有OWL，我们将无法融合这些知识图谱。

http://www.zhangsan.com/ontology/Person rdf:type owl:Class .
http://www.lisi.com/ontology/Human rdf:type owl:Class .
http://www.zhangsan.com/ontology/Person owl:equivalentClass http://www.lisi.com/ontology/Human .

目前，OWL的最新版本是OWL 2，在兼容OWL的基础上添加了新的功能，有兴趣的读者可以查阅W3C文档。另外，OWL 2包含了三个标准，或者三种配置（Profile），它们是OWL 2完整标准（OWL 2/Full）的一个子集。读者目前不用考虑它们之间的差别，只有当我们要用到OWL自动推理功能的时候才需要考虑到底使用哪一种配置。且在大多数情况下，我们需要知道哪种配置才是最合适的。下面简单说说它们使用的场景：

OWL 2/EL 使用场景：本体结构中有大量相互链接的类和属性，设计者想用自动推理机得到里面复杂的关系。
OWL 2/QL 使用场景：有大量的实例数据。OWL 2 QL本体可以被改写为SQL查询，适用于使用OBDA（ontology based data access）的方式来访问关系数据库。也就是说我们不用显式地把关系数据库中的数据转为RDF，而是通过映射的方式，将数据库转为虚拟RDF图进行访问。
OWL 2/RL 使用场景：需要结合基于规则的推理引擎（rule-based reasoning engine）的场合。