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OWL相关概念--XML,RDF,OWL的关系(重要)
2008-05-27 17:19
请先理解RDF和RDF Schema的知识在看这篇文章。不理解的话请本站参照RDF
和RDF Schema在线手册的第一篇相关概念的文章。理解概念很重要,因为对大
多数人来说都有编程的基础,可以直接看别的语言的代码。但语义网相关概念是
比较新 的概念。所以建议把概念一定到搞懂。通过RDF Schema,我们可以自定
义词汇了。但在我们的实际生活当中,我们用的词汇直接,都是有联系的。最简
单的反义词,同义词。又比如"足球队"这个词,我们 每个人脑子都有一个概念,
上场比赛需要11个队员。这都是我们在生活中积累的经验。我们想让机器也理
解数据的话,最起码要和人一样,也可以定义反义词,同 义词,或者词和词之
间的一些关系。这些仅仅靠RDF和RDF Schema是不够的。为了达到这个要求,
就有了OWL(Web Ontology Language)的出现,Ontolory本是哲学词汇--存在论
的意思。大多数中文翻译为本论。其实用原本哲学的意思就很好理解。我们就是
在定义词 汇,或者词汇直接的关系,或者类之间的关系等等。我们定义了它们,
它们就存在于我们的网络里了。我们看看有了它对我们到底有什么好处。比如说
它可以定义类 和类之间的关系,等价性,互补排斥性,限制个数,属性的对称
性等等。似乎还比较模糊,那就举一个具体的例子,比如我们描述这样一个资源:
从北京到上海的距 离400公里。人们听到了这句话后就知道了,上海到北京
也是400公里。因为我们知道起点北京到终点上海的距离,和起点上海到终点
北京的距离是一样的,也 就是我们懂距离,起点,终点这3个词的概念而且知
道它们之间的关系,所以我们得出上面的结论。现在我们可以用RDF和RDF
Schema来定义这3个词汇,然后我们需要定义的是一个关系,起点-终点的距
离等于终点-起点的距离,这里运用到了等价性。这个关系不能用RDF和 RDF
Schema来定义,但是可以通过OWL来定义。当然解决这个问题方法可以有许多
定义,我只是在这里举个例子。大家应该大概知道OWL是做什么的吧。那么 为
什么它有这个功能呢?其实它运用了人工智能中的逻辑论,逻辑论把人们的思维
用式子来表达,并且可以证明这个式子的正确。其实在语义网的定义中,吸收了
很 多知识的优点,面向对象,逻辑轮,树结构等等。所以大家学起来,有时会
有似曾相识的感觉。下面把大家容易混淆的几个概念XML,XML Schema,RDF,RDF
Schema,OWL直接的关系拿出来讲一下。
主要的理解思想就是在语义网的定义中遇到问题了,就会有新的事物被定义或
者说是出现
从HTML到XML
HTML的记述是我们最常用的,本来它是用来描述资源的,但是它记录的只有人可以看懂。还有
它第一结构不明显,很难被应用程序解析,第二,记述的 局限性,比如某些科学符号无法表达
等等。为了让应用程序好理解,就需要有良好的结构。最简单但也是功能很强大的树状结构就
被采用了。我们以树状结构来记录 数据,这就是XML。XML:是一种国际通用标记语言。它为在
各种应用程序间的数据和meta数据的交换,提供了一致的体系和解析器(praser)。但 是对于
数据的意义没有进行定义,比如说对于某个标签< 课程>,也就是本身没有意义,除了结构的不
同,它和HTML一样,数据也只有人可以看懂。想让机器理解数据,首先本身的数据类型很重要,
不然自己都 不知道自己是谁,或者自己是干什么的,怎么可能让机器理解。为了更好的描述资
源,也就是说为了更准确的纪录数据的类型。需要我们可以自定义类型,因为预定 义的类型只
有最基本的类型,不能定义大多数现实生活中的数据类型。对于数据发布人,需要他描述清楚
数据类型,也就是说数据的限制等等。所以我们需要一个可 以在预定义类型上可以自定义类型,
而且它也必须能被解析器解析。所以,就出现了XML Schema。
XML Schema
XML Schema:XML的定义机制。和DTD文档类型定义不同,不需要另外的解析器和编辑器。定义
的是XML的构造,对已有的类型进行扩张或者进行制约,从 而定义了新的类型。XML Schema
提供了在XML可以利用的基本的数据类型(日期,数值等,DTD中只提供了文字列)。但是即便是
这样,它只是对XML文档的构造进行了定义, 还是不能让应用程序理解数据。所以为了实现应
用程序理解数据,就出现了RDF。
从XML到RDF
RDF有时我们会称它为语言,其实这是不对的,RDF是一种书写规范,正确的翻译为资源描述框
架。RDF的基本构造为陈述(或者叫做声明, statement)了一个资源-资源具有的属性-属性值(主
体-属性-客体)的三元组。它表现的是一个数据模型,通俗的说一个陈述就是一个什么事物(资
源)具有什么属性(属性),这个属性是怎样的属性(属性值)。我们为了描述抽象的数据模
型,需要具体的书写,这就用到了XML,这样RDF就继承了XML 的优点。但是不用XML的构成,
利用其他的构成也可以表现RDF。所以对RDF而言,XML不是必要的(一般我们的文档格式为
RDF/XML就是这个原 因,用XML表示的RDF)。我们终于可以定义一个让机器理解的词汇了,但
是它也遇到了一个问题,就是预定义的词汇根本不够用。我们需要自定义一些词汇。 为了可以
自定义词汇,就出现了RDF Schema。
RDF Schema
RDF Schema (RDFS)翻译为资源描述框架的定义机制,大家也许会比较容易联想到XML和XML
Schema的关系,认为它们是同样的。这个想法也是不对的,XML Schema是用来对XML的构造进
行定义,而RDFS是用来对RDF数据模型用到的词汇进行定义。我们需要了解一个RDF的特征,
它是以属性为中心的思 考方法。不是具体定义属性的值,而是定义了拥有这个属性的主体(资
源)的范围(定义域),和这个属性可以取到的值的范围(值域)。这样就我们可以比较精确 地定
义词汇。为什么说比较精确,而不说精确,因为一个单独存在的词汇对我们毫无意义,即便机
器可以理解它。我们语言中的词汇都是互相有关联的,正因为我们 只有知道了词汇的相互关系,
我们才可以在生活中正常交流。同样我们一直说让应用程序理解词汇,其实是为了让应用程序
理解词汇以及词汇之间的关系,从而自动 地,智能地提供给我们服务。为了达到这个目的,描
述词汇的关系至关重要。但是RDF和RDF Schema却不能提供给我们这样一个功能,所以也就出
现了OWL。
OWL
OWL是RDF的扩张,提供我们更广泛的由定义RDF Schema词汇。所谓更广泛就是指可以定义词
汇之间的关系,类与类的关系,属性与属性之间的关系等等。具体请参照本站的在线使用手册。
后记
其实每个概念都不难理解,理解的关键在于它们为了什么而出现。OWL的出现也没有能实现最终
的目的。所以语义网结构上还有几层,这几层还没有推出规范,所以暂时不做它们的使用手册。
不过我会在博客中陆续介绍它们的进展情况。
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