基本介紹
- 中文名：子語言
- 外文名：sub-language
- 子語言：OWL Lite、OWL DL和OWL Full
- 作用：子語言能實現不同方面的不兼容
- 系統：計算機
- 套用學科：計算機原理
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OWL概述
OWL是W3C於2004年推出的用於描述網路本體的語言標準，位於W3C本體語言結構的最上層。W3C從2000年相繼推出了OIL、DAML+OIL、RDFS等網路本體語言。OWL是在DAML+OIL的基礎上發展起來的，2004年2月10日，OWL正式成為被W3C推薦的標準網路本體語言。
OWL是為了在WWW上發布和共享本體而提供的語義描述語言。本體之所以逐漸引起人們的重視，主要的原因在於它能夠提供明確定義的辭彙表，描述概念和概念之間的關係，使得使用者之間達成對概念含義的共同理解。而對同一概念的語義共享和共同理解是構建語義網的關鍵。
OWL作為RDF(S)的擴展，是在DAML+OIL的基礎上發展起來的，目的是提供更多的原語以支持更加豐富的語義表達，並更好地支持理解。
RDF模型的核心是用主語、謂語和賓語三元組來描述資源問的二元關係。通過RDF(S)可以表示一些簡單的本體，描述某些主體知識，包括子類和子屬性關係、屬性的定義域和值域約束以及類的實例等。但用作一般的本體表示語言時，RDF(S)的表達能力顯得太弱，還缺少如下一些特徵：①對於局部值域的屬性定義：RDF(S)中通過rdfs：range定義了屬性的值域，該值域是全局性的，無法說明該屬性套用於某些具體的類時具有的特殊值域限制。②類、屬性、個體的等價性：RDF(S)中無法聲明兩個或多個類、屬性和個體是等價的還是不等價的。③不相交類的定義：在RDF(S)中只能聲明子類關係，如男人和女人都是人的子類，但無法聲明這兩個類是不相交的。④類的布爾結合定義：通過類並、交和補的聲明實現對某些類的結合，從而構建新類，如定義人類為男人和女人這兩個類的並。⑤基數約束：對某屬性值可能或必須的取值範圍進行約束，如說明一個人有雙親(包括兩個人)，一門課至少有一名教師等。⑥關於屬性特性的描述：聲明屬性的某些特性，如傳遞性、函式性、對稱性，以及聲明一個屬性是另一個屬性的逆屬性等。
正因為RDF(S)具有上述一些缺陷，因此需要一種比其描述能力更為豐富的本體語言，同時要求該語言權衡表達能力和有效的推理支持，既能支持合理有效的推理，又能對本體知識充分描述。OWL通過提供附加的辭彙集，具有比XML、RDF和RDFS更好的機器可理解性。
子語言
OWL Full
完整的語言是OWL Full，並使用全部OWL語言基元，還允許這些基元隨意地與RDF和RDFS相互結合。通過互相套用語言基元，允許改變預定義基元的意思。支持需要在沒有計算保證的、語法自由的RDF上進行最大限度表達的用戶。允許本體在預定義的辭彙表上增添新辭彙，從而任意推理軟體均不能支持OWL Full的所有特徵。
OWL Full的優點是在語法和語義上與RDF完全向上兼容——任意合法的RDF文檔也是合法的OWL Full文檔；任意有效的RDF/RDFS結論也是有效的OWL Full結論。OWL Full的缺點是該語言如此有力以致很難判定，使得其不能(更不用說有效)完成推理支持。
OWL DL
OWL DL是OWL Full的子語言，是為了重新獲得計算效率，對OWL和RDF使用的構造函式的方式進行限制，確保該語言符合研究良好的DL。它支持需要在推理系統上進行最大限度表達的用戶，這裡的推理系統能夠保證計算完備性和可判定性。OWL DL包括OWL語言的全部約束，但卻也可置於特定的約束條件下。
OWL DL的優點是允許有效的推理支持。OWL DL的缺點是與RDF弱全兼容——在某些方式上對RDF文檔進行擴展和限制後才是合法的OWL DL文檔；每個合法的OWL DL仍是合法的RDF文檔。
OWL Lite
OWL Lite進一步把OWL DL約束限制到語言構造函式的子集，不包括枚舉類、不相交聲明和隨意的基數，用於提供給只需要一個分類層次和簡單屬性約束的用戶。OWL-Lite的優點是既容易掌握又容易實現。OWL Lite的缺點是具有受限的表現力。
子語言之間的關係
OWL DL增添部分約束，並和OWL Lite共享辭彙表。OWL DL引入類型分割機制，即類不能是屬性或個體，屬性也不能是類或個體；並要求屬性是對象屬性或數據類型屬性，其中對象屬性是兩個類實例間的關係，而數據類型屬性是RDF數據符號、XML數據類型和類實例之間的關係。
與OWL DL和OWL Full相比，OWL Lite僅使用OWL語言的部分特徵，並且進行適當的約束限制。類只能根據已命名的父類進行定義，而且只能使用特定類型的類約束。類之間的等價關係以及子類關係只能在已命名的類上進行聲明，不能適合於任意的類表達式。OWL Lite只允許屬性限制套用於命名類，對基數的概念也有限制。
實際上，OWL Lite和OWL DL特別相似且都是可判定的，而OWL Full是不可判定的，但是OWL Full可提供最大的表現力和RDF沒有計算保證的自由語法，例如支持把類當做個體。
OWL的三種子語言之間是嚴格的向上兼容理念，其關係分別是：每個合法的OWL Lite都是合法的OWL DL；每個合法的OWL DL都是合法的OWLFull；每個有效的OWL Lite結論都是有效的OWL DL結論；每個有效的OWL DL結論都是有效的OWL Full結論。
這三種子語言與RDF的關係主要是：OWL Full可以看成是RDF的擴展；OWL Lite和OWL DL可以看成是RDF的約束化擴展；所有的OWL文檔(Lite、DL和Full)都是RDF文檔；所有的RDF文檔都是OWL Full文檔；只有某些RDF文檔是合法的OWL Lite和OWL DL文檔。
用戶在選擇使用哪種子語言時的主要依據是：選擇OWL Lite還是OWL DL主要取決於用戶需要整個語言在多大程度上給出了約束的可表達性；選擇OWL DL還是OWL Full主要取決於用戶在多大程度上需要RDF的元模型機制，例如定義類型的類型以及為類型賦予屬性；在使用OWL Full而不是OWL DL時，推理的支持是不可預測的，因為目前還沒有完全實現OWL Full。
