3.3 Cơ sở logic mô tả trong ngôn ngữ cho web ngữ nghĩa
3.3.3 Ngôn ngữ mô tả cấu trúc web OWL
Phần này nói về cấu trúc cũng như ngữ nghĩa của ngôn ngữ web ontology. Phần lập luận của những ngôn ngữ này tương tự các công cụ lập luận của DL.
OWL được xây dựng cũng như phát triển từ những ngôn ngữ OIL và DAML +OIL cũng như một vài ngôn ngữ đã tồn tại trước đó như RDF, SHOE và DAML-ONT.
- 64 -
Cấu trúc và ngữ nghĩa của OWL DL
OWL DL cung cấp một cú pháp trừu tượng và một cú pháp RDF/XML cũng như ánh xạ từ cú pháp trừu tượng vào cú pháp RDF/XML. Cú pháp trừu tượng bị ảnh hưởng rất nặng nề một cách chung của Frame và một cách riêng biệt trong việc thiết kế OIL. Một OWL ontology với cấu trúc trừu tượng chứa một dãy các ký hiệu, những tiên đề và những sự kiện.
Cú pháp trừu tượng Cú pháp DL Ngữ nghĩa ObjectProperty(R) ObjectProperty(S inverseOf (R)) R R- RI I x I (R-)I I x I
Bảng 3.8: Ngữ nghĩa và cú pháp mô tả thuộc tính đối tượng OWL Cú pháp trừu tượng Cú pháp DL Ngữ nghĩa
- 65 - Class(owl:Thing) Class(owl:Nothing) T TI I I I IntersectionOf(C1, C2 ...) UnionOf(C1, C2 ...) ComplementOf(C) One of(C1, C2 ...) C1 C2 C1 C2 C {C1} {C2} (C1 C2)I = C1I C2I (C1 C2)I = C1I C2I ( C)I = I \ CI ({C1} {C2})I={C1I , C2I} Restriction(R some ValuesFrom(C))
Restriction(R all ValuesFrom(C)) Restriction(R has Value({C})) Restriction(R minCardinality(m)) Restriction(R maxCardinality(m)) R.C R.C R.{C} mR mR ( R.C)I={x| y.<x,y> RI y CI} ( R.C)I={x| y.<x,y> RI y CI } ( R.{C})I={x| <x,CI> RI} ( mR)I = {x| |y.<x,y> RI| m} ( mR)I = {x| |y.<x,y> RI| m}
Bảng 3.9: Mô tả lớp trong OWL
Cú pháp trừu tượng Cú pháp DL Ngữ nghĩa
Class(A partial C1 ... Cn) Class(A complete C1 ... Cn) EnumeratedClass(AC1... Cn) SubClassOf(C1, C2) EquivalentClasses(C1... Cn) DisjiontClasses(C1... Cn) A C1 ... Cn A C1 ... Cn A {C1} ... {Cn} C1 C2 C1 ... Cn Ci Cj (1 i < j n) AI C1I ... CnI AI = C1I ... CnI AI = {C1I , ..., CnI} C1I C2I C1I =... = CnI CiI CjI = (1 i<j n)
- 66 -
Bảng 3.10: Các tiên đề OWL và OWL fact
Một ví dụ về web ngữ nghĩa của trang web hovan.com dựa trên cú pháp RDFS và XML
Mô tả ngữ nghĩa của một trang web là mô tả những thành phần sau: Những ràng buộc về khuôn dạng dữ liệu, mô tả những khái niệm và mối quan hệ giữa chúng, mô tả những khái niệm, những quan hệ có tính kế thừa và tài nguyên của semantic web. Giả sử đồ thị RDFS mô tả mô hình của lớp như sau: SubPropertyOf(R1,R2) EquivalentProperties(R1 Rn) ObjectProperty(Rsuper(R1)...super(Rn)) Domain(C1)... Domain (Ck) Range(C1)...range(Ch) [Symmetric] R1 R2 R1 ... Rn R Ri 1R Ci T R.Ci R R- R1I R2I R1I=... = RnI RI RiI RI CiI x I RI I x CiI RI (R-)I
Individual(x type(C1)...type(Cn)) Value(R1, x1)... value(R1, x1) Sameindividual(x1...xn) Differentindividuals(x1...xn) x:Ci 1 i n <x, xi>:Ri 1 i n x1= ... = xn xi xj 1 i <j n xI :CiI 1 i n <xI, xiI> RiI 1 i n x1I = ... = xnI xiI xj I1 i <j n rdf:resource person E-Article E-Document Rdfs:class Web-page rdfs:subClass rdfs:subClass rdf:type rdfs:subClass rdfs:subClass rdf:type rdf:type
- 67 -
Hình 3.3: Mô tả mô hình của lớp.
Tài liệu RDFS tương ứng với đồ thị RDF trên
<rdf:Description ID = “Person”>
<rdf:type resource = “rdfs:Class”/>
<rdfs:subClassOf rdf:resource = “rdf:Resource”/> </rdf:Description>
<rdf:Description ID = “E-Document”> <rdf:type resource = “rdfs:Class”/>
<rdfs:subClassOf rdf:resource = “rdf:Resource”/> </rdf:Description>
<rdf:Description ID = “E-Article”>
<rdf:type resource = “rdfs:Class”/>
<rdfs:subClassOf rdf:resource = “#E-Document”/> </rdf:Description>
<rdf:Description ID = “Web-Page”> <rdf:type resource = “rdfs:Class”/>
<rdfs:subClassOf rdf:resource = “#E-Document”/> </rdf:Description>
Đồ thị RDFS mô tả mô hình của thuộc tính như sau:
Creator Author Illustrator rdf:subPropertyOf rdf:subPropertyOf Rdf:type Rdf:type Rdf:type Rdf:type Rdf:type
- 68 -
Hình 3.4: Mô tả mô hình của các thuộc tính.
Tài liệu RDFS tương ứng với đồ thị RDF trên
<rdf:Description ID = “Publication”>
<rdf:type resource = “rdf:Property”/> </rdf:Description>
<rdf:Description ID = “Name”>
<rdf:type resource = “rdf:Property”/> </rdf:Description>
<rdf:Description ID = “Title”>
<rdf:type resource = “rdf:Property”/> </rdf:Description>
<rdf:Description ID = “Creator”>
<rdf:type resource = “rdf:Property”/> </rdf:Description>
<rdf:Description ID = “Author”>
<rdf:type resource = “rdf:Property”/>
<rdf:subPropertyOf rdf:resource = “#Creator”/> </rdf:Description>
<rdf:Description ID = “Illustrator”>
<rdf:type resource = “rdf:Property”/>
<rdf:subPropertyOf rdf:resource = “#Creator”/> </rdf:Description>
- 69 -
Sau đây sử dụng những phát biểu trong RDF để mô tả tài nguyên của trang web hovan.com và các thành phần liên quan, dựa trên đồ thị RDF ở trên:
<rdf:Description about = “http://hovan.com”>
<rdf:type resource = “http://schema.org/appl#Web-page”/> <Title>Ho Van Lam K10T2’s Page</Title>
<Author resource = “http://hovan.com/lam”/> </rdf:Description>
<rdf:Description about=“http://Description logic for semanticweb.org”>
<rdf:type resource = “http://schema.org/appl#E-Article”/> <Title>Description Logics</Title>
<Author resource = “http://hovan.com/lam”/> <Illustrator resource = “http://hovan.com/hung”/> </rdf:Description>
<rdf:Description about = “http://hovan.com/lam”>
<rdf:type resource = “http://schema.org/appl#Peson”/> <Name>Lam Ho Van</Name>
</rdf:Description>
<rdf:Description about = “http://hovan.com/hung”>
<rdf:type resource = “http://schema.org/appl#Peson”/> <Name>Hung Ho Van</Name>
</rdf:Description>
Nội dung semantic web trong ví dụ trên phù hợp với cú pháp RDF, những thông tin sau là nội dung của semantic web:
. Những tài nguyên “http://hovan.com” và “http://Description logic for semantic web.org” là những thể hiện của lớp E-Document.
- 70 -
. Những tài nguyên “http://hovan.com”, “http://Description logic for semantic web.org”, “http://hovan.com/lam” và “http://hovan.com/hung” là những thể hiện của lớp rdf:Resource.
. Người được đề cập đến trong tài nguyên “http://hovan.com/lam” là một Creator của tài nguyên “http://hovan.com” và “http://Description logic for semantic web.org”.
. Những tài nguyên “http://hovan.com” và “http://Description logic for semantic web.org” là những Publication của người được đề cập đến trong “http://hovan.com/lam”.
. Tài nguyên “http://Description logic for semantic web.org” là một Publication của người được đề cập trong “http://hovan.com/hung”.
Do đó, ví dụ khi tìm kiếm tất cả các tài nguyên E-Document của Lam Ho Van là một Creator sẽ trả về những tài nguyên “http://hovan.com” và “http://Description logic for semantic web.org”, mặt dù những tài nguyên này không được công khai như E-Document. Những thông tin ẩn này không được che đậy thông qua những mối quan hệ có tính kế thừa đã xác định trước trong những lớp E-Document, E-Article, Web-page và trong số những thuộc tính Creator, Author và Illustrator.