Web Ontology Language (OWL) je rodina jazyků pro reprezentaci znalostí pro vytváření ontologií.
Jazyky jsou charakterizovány formální sémantikou a serializací založenou na RDF/XML pro sémantický web. OWL je podporováno konsorciem World Wide Web Consortium (W3C) a přitahuje akademický, lékařský a komerční zájem.
V říjnu 2007 byla zahájena nová pracovní skupina W3C, která měla rozšířit OWL o několik nových funkcí, jak bylo navrženo v podání člena OWL 1.1. W3C oznámila novou verzi OWL 27. října 2009. Tato nová verze, nazvaná OWL 2, si brzy našla cestu do sémantických editorů, jako je Protégé a sémantické logiky, jako je Pellet, RacerPro, FaCT++ a HermiT.
Rodina OWL obsahuje mnoho druhů, serializací, syntaxí a specifikací s podobnými názvy. OWL a OWL2 odkazují na specifikace z roku 2004, respektive 2009. Budou použity celé názvy druhů, včetně verze specifikací (například OWL2 EL). Při obecnějším odkazu bude použita rodina OWL.
Existuje dlouhá historie ontologického vývoje ve filozofii a počítačové vědě. Od 90. let 20. století se řada výzkumných snah zabývala tím, jak by myšlenka reprezentace znalostí (KR) z umělé inteligence (AI) mohla být užitečná na World Wide Web. Jednalo se o jazyky založené na HTML (zvané SHOE), založené na XML (zvané XOL, později OIL) a různé rámce založené KR jazyky a přístupy k získávání znalostí.
Ontologické jazyky pro web
V roce 2000 ve Spojených státech DARPA zahájila vývoj DAML pod vedením Jamese Hendlera.
V březnu 2001 Smíšený výbor EU/USA pro jazyky agentů Markup rozhodl, že DAML by měl být sloučen s OIL.
Byla svolána ad hoc Smíšená pracovní skupina EU/USA pro jazyky agentů Markup, aby vyvinula DAML+OIL jako webový ontologický jazyk. Tato skupina byla společně financována DARPA (v rámci programu DAML) a projektem financování technologií informační společnosti (IST) Evropské unie. DAML+OIL měl být tenkou vrstvou nad RDFS,
s formální sémantikou založenou na popisné logice (DL).
OWL začalo jako výzkumná revize DAML+OIL zaměřená na sémantický web.
Sémantický web poskytuje společný rámec, který umožňuje sdílet a znovu používat data napříč aplikačními, podnikovými a komunitními hranicemi.
deklarativní reprezentační jazyk ovlivněný myšlenkami ze znalostní reprezentace
Koncem devadesátých let začal World Wide Web Consortium (W3C) Metadata Activity pracovat na RDF Schema (RDFS), jazyku pro sdílení slovní zásoby RDF. RDF se v únoru 1999 stal doporučením W3C a RDFS doporučením kandidáta v březnu 2000. V únoru 2001 sémantická webová aktivita nahradila aktivitu metadat. V roce 2004 (jako součást širší revize RDF) se RDFS stal doporučením W3C.
Ačkoli RDFS poskytuje určitou podporu pro specifikaci ontologie, potřeba expresivnějšího ontologického jazyka se jasně ukázala.
Pracovní skupina Web-Ontology
V pondělí 31. května naše pracovní skupina oficiálně skončí. Dosáhli jsme všeho, k čemu jsme byli pověřeni, a věřím, že naše práce je docela dobře oceňována.
World Wide Web Consortium (W3C) vytvořilo pracovní skupinu Web-Ontology v rámci své sémantické webové aktivity. Ta začala pracovat 1. listopadu 2001 se spolupředsedy Jamesem Hendlerem a Guusem Schreiberem. První pracovní návrhy abstraktní syntaxe, reference a synopse byly zveřejněny v červenci 2002. OWL se stalo formálním doporučením W3C 10. února 2004 a pracovní skupina byla rozpuštěna 31. května 2004.
V roce 2005 na workshopu OWL Experiences And Directions vznikl konsenzus, že nedávné pokroky v popisné logice by umožnily expresivnější revizi, která by komplexněji uspokojila požadavky uživatelů a zároveň zachovala dobré výpočetní vlastnosti.
V prosinci 2006 bylo W3C předloženo podání člena OWL1.1. W3C si v září 2007 najalo pracovní skupinu OWL jako součást sémantické webové aktivity. V dubnu 2008 se tato skupina rozhodla nazvat tento nový jazyk OWL2, což naznačuje podstatnou revizi.
OWL 2 se stal doporučením W3C v říjnu 2009. OWL 2 zavádí profily pro zlepšení škálovatelnosti v typických aplikacích.
Proč nebýt nekonzistentní alespoň v jednom aspektu jazyka, který je celý o konzistenci?
Přirozená zkratka pro Web Ontology Language by byla WOL místo OWL. Ačkoli postava Sova z Medvídka Pú napsala své jméno WOL, zkratka OWL byla navržena bez odkazu na tuto postavu, jako snadno vyslovitelná zkratka, která by přinesla dobrá loga, naznačovala moudrost a ctila projekt Williama A.
Průzkum (zveřejněný v roce 2006) ontologií dostupných na webu shromáždil 688 ontologií OWL. Z nich bylo 199 OWL Lite, 149 OWL DL a 337 OWL Full (podle syntaxe). Zjistili, že 19 ontologií mělo více než 2000 tříd a že 6 jich mělo více než 10 000. Stejný průzkum shromáždil 587 slovníků RDFS.
ontologie je explicitní specifikace konceptualizace.
Údaje popsané ontologií v rodině OWL jsou interpretovány jako množina „jednotlivců“ a množina „majetkových tvrzení“, které tyto jednotlivce navzájem spojují. ontologie se skládá ze množiny axiomů, které množinám jednotlivců (nazývaných „třídy“) ukládají omezení a typy vztahů, které jsou mezi nimi povoleny. Tyto axiomy poskytují sémantiku tím, že umožňují systémům odvodit dodatečné informace na základě výslovně poskytnutých údajů. Úplný úvod do expresivní síly OWL je uveden v Příručce W3C k OWL.
ontologie popisující rodiny může obsahovat axiomy, které uvádějí, že vlastnost „hasMother“ je přítomna pouze mezi dvěma jedinci, když je přítomna také „hasParent“, a jedinci třídy „HasTypeOBlood“ nejsou nikdy spřízněni přes „hasParent“ s členy třídy „HasTypeABBlood“. Pokud je uvedeno, že jednotlivec Harriet je spřízněn přes „hasMother“ s jednotlivcem Sue a že Harriet je členem třídy „HasTypeOBlood“, pak lze odvodit, že Sue není členem třídy „HasTypeABBlood“.
Specifikace OWL schválená W3C obsahuje definici tří variant OWL s různými úrovněmi expresivity. Jedná se o OWL Lite, OWL DL a OWL Full (seřazeno podle rostoucí expresivity). Každý z těchto podjazyků je syntaktickým rozšířením svého jednoduššího předchůdce. Následující sada vztahů platí. Jejich inverze nikoli.
OWL DL byl navržen tak, aby poskytoval maximální možnou expresivitu při zachování výpočetní úplnosti (patří sem buď φ nebo ¬φ), rozhodnosti (existuje efektivní postup pro určení, zda je φ derivovatelný nebo ne) a dostupnosti praktických argumentačních algoritmů. OWL DL zahrnuje všechny konstrukty jazyka OWL, ale mohou být použity pouze za určitých omezení (například číselná omezení nesmí být uvalena na vlastnosti, které jsou deklarovány jako tranzitivní). OWL DL je tak pojmenován díky své korespondenci s popisnou logikou, což je oblast výzkumu, která studovala logiku, která tvoří formální základ OWL.
OWL Full je založen na jiné sémantice než OWL Lite nebo OWL DL a byl navržen tak, aby zachoval určitou kompatibilitu s RDF Schema. Například v OWL Full může být třída zpracována současně jako kolekce jednotlivců a jako samostatný jedinec; to není povoleno v OWL DL. OWL Full umožňuje ontologii rozšířit význam předem definovaného (RDF nebo OWL) slovníku. OWL Full je nerozhodnutelné, takže žádný software pro uvažování není schopen pro něj provést úplné zdůvodnění.
V OWL 2 existují tři podjazyky jazyka. OWL 2 EL je fragment, který má polynomiální časovou argumentační složitost; OWL 2 QL je navržen tak, aby umožňoval snadnější přístup a dotazování k datům uloženým v databázích; OWL 2 RL je podmnožina pravidel OWL 2.
Rodina jazyků OWL podporuje celou řadu syntaxí. Užitečné je odlišit vysokoúrovňové syntaxe zaměřené na specifikaci od výměnných syntaxí vhodnějších pro obecné použití.
Ty jsou blízké ontologické struktuře jazyků v rodině OWL.
Tato vysokoúrovňová syntaxe se používá k určení ontologické struktury a sémantiky OWL.
Sean Bechhofer a spol. tvrdí, že ačkoli je tuto syntaxi těžké analyzovat, je dosti konkrétní. Usuzují, že název abstraktní syntaxe může být poněkud zavádějící.
Tato syntaxe úzce kopíruje strukturu ontologie OWL2. Používá se v OWL2 pro specifikaci sémantiky, mapování pro výměnu syntaxí a profilů.
Syntaktické mapování do RDF je určeno
pro jazyky v rodině OWL. Bylo navrženo několik RDF serializačních formátů. Každý vede přes toto mapování k syntaxi pro jazyky v rodině OWL. RDF/XML je normativní.
OWL2 specifikuje XML serializaci, která úzce modeluje strukturu ontologie OWL2.
Manchesterská syntaxe je kompaktní, lidsky čitelná syntaxe se stylem blízkým rámcovým jazykům.
Variace jsou dostupné pro OWL a OWL2. Ne všechny OWL a OWL2 ontologie mohou být vyjádřeny v této syntaxi.