CHƯƠNG 1 WEB CÓ NGỮ NGHĨA VÀ ONTOLOGY
1.3.6.Các ngôn ngữ xây dựng ontology
1.3. Ontology
1.3.6.Các ngôn ngữ xây dựng ontology
Các ngơn ngữ xây dựng ontology có thể được phân loại như sau [8] :
Các ngôn ngữ cổ điển như ngôn ngữ biểu diễn Cyc (Cycl), Ontolingua, LOOM, OCML, FLogic và KIF.
Các ngôn ngữ chuẩn của Web như XML và RDF (Resource Description Framework).
Các ngôn ngữ dựa trên Web như Simple HTML Ontology Extensions (SHOE), XML-based ontology exchange language (XOL), OIL, DAML+OIL và OWL.
Trong mục này, luận văn trình bày hai loại ngơn ngữ đang được sử dụng thông dụng nhất hiện nay là RDF, RDF Schema và OWL.
1.3.6.1. RDF (Resource Description Framework) và RDF Schema
RDF là mơ hình dữ liệu cơ sở, giống như mơ hình quan hệ thực thể, để viết các phát biểu (statement) đơn giản về các đối tượng Web (tài nguyên). Cấu trúc căn bản của phát biểu RDF rất đơn giản, gồm 3 thành phần:
Resource: chủ thể - là tài nguyên được đề cập, mô tả và xác định bởi một URI. Attribute: thuộc tính của chủ thể, cũng có thể được xác định bởi một URI.
Thuộc tính là một kiểu tài nguyên đặc biệt, mơ tả quan hệ giữa các tài ngun.
Ví dụ, một phát biểu RDF là:
David Billington is the owner of the Web page http://www.cit.gu.edu.au/~db. Cách đơn giản nhất để hiểu phát biểu này là viết ra bộ ba RDF:
(“David Billington”, http://www.mydomain.org/site-owner, http://www.cit.gu.edu.au/~db). Phát biểu này được viết trong RDF như sau:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-16"?> <rdf:RDF xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#" xmlns:mydomain="http://www.mydomain.org/my-rdf-ns"> <rdf:Description rdf:about="http://www.cit.gu.edu.au/~db"> <mydomain:site-owner> David Billington </mydomain:site-owner> </rdf:Description> </rdf:RDF>
Tuy nhiên, mơ hình dữ liệu RDF chỉ định nghĩa phát biểu về bộ ba tài nguyên - thuộc tính – giá trị, nhưng khơng mơ tả ngữ nghĩa của tài ngun và thuộc tính. Do đó cần RDF Schema để định nghĩa các tài nguyên (các lớp) và thuộc tính cũng như các quan hệ qua lại giữa tài nguyên với tài nguyên, giữa thuộc tính với thuộc tính và giữa tài nguyên với thuộc tính.
RDF Schema là một tập các từ khóa mà qua đó cho phép người dùng định nghĩa bộ từ vựng cụ thể cho dữ liệu RDF về một miền lĩnh vực nào đó. Các thành phần cơ bản là lớp và thuộc tính, lớp con và các quan hệ thuộc tính con, các giới hạn về phạm vi (domain) và giá trị (range). RDF Schema dựa trên RDF. RDF Schema có thể được xem là ngơn ngữ đầu tiên xây dựng ontology. Hình 1.11 minh họa mối quan hệ giữa RDF và RDF Schema.
Hình 1.11: RDF Schema và RDF 1.3.6.2. OWL (Ontology Web Language)
OWL là ngôn ngữ Ontology được phát triển bởi tổ chức W3C. Tổ chức W3C chia OWL theo 3 mức gồm OWL Lite, OWL DL và OWL Full. Ba mức này có mức diễn đạt cao dần, mức cao hơn là sự mở rộng của mức thấp hơn.
OWL Lite: Hỗ trợ xây dựng phân cấp lớp và các thuộc tính ràng buộc đơn giản.
Lợi ích của OWL Lite là dễ hiểu và dễ phát triển, ứng dụng hơn các phiên bản DL và Full. Điểm bất lợi của ngôn ngữ này là khả năng biểu diễn hạn chế. Ví dụ, khơng hỗ trợ biểu diễn thuộc tính tách rời, liệt kê lớp hoặc giới hạn tập hợp chỉ có 2 phần tử 0 và 1. Các quan hệ của OWL gồm:
• Rdfs:subClassOf
• Owl:objectProperty. Khẳng định các quan hệ giữa thành phần của các lớp khác nhau.
• Owl:datatypePoperty. Mơ tả quan hệ giữa các thành phần của lớp với các kiểu dữ liệu XML.
• Ngồi ra cịn owl:subProperty, owl:domain, owl:range.
OWL DL: Mở rộng OWL Lite bằng cách thêm vào các ràng buộc về tập hợp
(cardinality).
• Kết hợp logic giữa các lớp sử dụng các thuộc tính unionOf, intersectionOf, complementOf.
• Các lớp có thể được liệt kê sử dụng thuộc tính oneOf.
OWL Full: Mở rộng OWL DL bằng cách cho phép các lớp có thể đồng thời là
một tập hợp hay là các thể hiện. OWL Full tính biểu diễn cao nhất và cú pháp khơng phụ thuộc RDF nhưng lại khơng đảm bảo tính tốn. Một trong vấn đề quan trọng của OWL Full là do khả năng biểu diễn mà nó khơng thể ra quyết định. Ngồi ra, có thể biểu diễn thuộc tính inverseFunctional, cho phép thiết lập thuộc tính như một giá trị duy nhất.