Free Essay

Semantic

In: Computers and Technology

Submitted By puser
Words 10061
Pages 41
Σημασιολογικό Διαδίκτυο

1.Εισαγωγή

Πολλά έχουν γραφτεί για το Σημασιολογικό Ιστό, σαν να είναι τεχνολογία που θα αντικαταστήσει τον Παγκόσμιο Ιστό που γνωρίζουμε σήμερα. Ο Eric Miller, επικεφαλής της Δραστηριότητας του Σημασιολογικού Ιστού του W3C, αναφέρει ότι στην πραγματικότητα είναι περισσότερο Εξέλιξη του Παγκόσμιου Ιστού παρά επανάσταση. Ο Σημασιολογικός Ιστός προκύπτει από μικρές αλλαγές, φέρνοντας περιγραφές που μπορούν να διαβάσουν μηχανές, στα δεδομένα και έγγραφα που ήδη υπάρχουν στον Παγκόσμιο Ιστό. Οι τεχνολογίες XML, RDF και OWL επιτρέπουν να γίνει ο Παγκόσμιος Ιστός μια παγκόσμια υποδομή για την κοινή χρήση εγγράφων και δεδομένων, που κάνει την αναζήτηση και επαναχρησιμοποίηση της πληροφορίας ευκολότερη αλλά και πιο αξιόπιστη
Το Σημασιολογικό διαδίκτυο αποτελεί την μεγαλύτερη προσπάθεια αυτόματης ενοποίησης συστημάτων ώστε να συνεργάζονται διαλειτουργικά, σε παγκόσμιο επίπεδο. Ο Tim Berners-Lee ,που επινόησε τον παγκόσμιο ιστό το 1989,είχε το όραμα ενός ιστού δεδομένων αυτόματα επεξεργάσιμων από τις εφαρμογές ,βάσει του νοήματος και όχι της μορφής της πληροφορίας Το κέντρο βάρους των περιεχομένων του διαδικτύου μετατοπίζεται συνεχώς από το ελεύθερο κείμενο που είναι πλήρως κατανοητό μόνο από τον άνθρωπο, προς την ημιδομημένη ή/και πλήρως δομημένη πληροφορία η οποία μπορεί να γίνει αυτόματα κατανοητή από διαδικτυακές εφαρμογές ,όπως είναι οι διαδικτυακές υπηρεσίες ή οι ευφυείς πράκτορες. Το Σημασιολογικό Διαδίκτυο αποτελεί πρωτοβουλία της Κοινοπραξίας του Παγκόσμιου Ιστού(W3C) και η σχετική δραστηριότητα (Semantic Web Activity) έχει δημιουργηθεί για να διαδραματίσει έναν ηγετικό ρόλο ,τόσο στο σχεδιασμό προδιαγραφών, όσο και ανοικτή ανάπτυξη της τεχνολογίας μέσω της συνεργασίας. Θα πρέπει να διευκρινιστεί ότι η ακριβής μετάφρασή του αγγλικού όρου Semantic Web είναι Σημασιολογικός Ιστός . όμως η τεχνολογία που αναπτύσσεται και το εύρος των εφαρμογών ,καλύπτουν και άλλους τομείς του διαδικτύου πχ το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο. Επίσης, είναι γεγονός πως το διαδίκτυο(internet) γίνεται πλέον αντιληπτό στο χρήστη σχεδόν αποκλειστικά μέσω του παγκοσμίου ιστού. Σαν αποτέλεσμα, οι δύο όροι ιστός και διαδίκτυο χρησιμοποιούνται σχεδόν ταυτόσημα. Για τα παραπάνω, στο εξής θα χρησιμοποιείται ο όρος Σημασιολογικό Διαδίκτυο.

2.Το όραμα του Σημασιολογικού Διαδικτύου

Το Σημασιολογικό Διαδίκτυο αποτελεί μια επέκταση του υπάρχοντος διαδικτύου, στην οποία η πληροφορία που παρουσιάζεται στο χρήστη ορίζεται με τέτοιο τρόπο ώστε να είναι κατανοητή όχι μόνο από τους ανθρώπους άλλα και από τα προγράμματα-πράκτορες , ενισχύοντας έτσι τη διαλειτουργικότητα της επεξεργασίας των πληροφοριών μεταξύ των πρακτόρων άλλα και διευκολύνοντας τη λειτουργικότητα της χρήσης του διαδικτύου από τους ανθρώπους με τη βοήθεια των πρακτόρων. Το Σημασιολογικό Διαδίκτυο βασίζεται στην ιδέα της οργάνωσης και διασύνδεσης της πληροφορίας που υπάρχει στο διαδίκτυο , ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί πιο αποτελεσματικά για την ανακάλυψη, αυτοματοποίηση, ομαδοποίηση και επαναχρησιμοποίηση της από διαφορετικές μεταξύ τους διαδικτυακές εφαρμογές. Το Σημασιολογικό Διαδίκτυο φιλοδοξεί να παρέχει στο μέλλον την υποδομή που απαιτείται για την δημιουργία και αξιοποίηση του συνόλου των πληροφοριών από ένα πλήθος διαδικτυακών εφαρμογών που θα περιλαμβάνουν ,εκτός από τις απλές σελίδες του διαδικτύου, τις εταιρικές βάσεις δεδομένων, τις διαδικτυακές ηλεκτρονικές υπηρεσίες , τους πράκτορες ,ακόμη και τις οικιακές συσκευές. Το όραμα του Σημασιολογικού Διαδικτύου συνεχώς ενδυναμώνετε με την γέννηση μιας νέας γενιάς τεχνολογιών και εργαλείων. Συγκεκριμένα δημιουργούνται νέες γλώσσες όπως οι XML, RDF, OWL που αναπαριστούν την πληροφορία σε μορφή εύκολα κατανοητή και επεξεργάσιμη από τους πράκτορες. Θα πρέπει να διευκρινιστεί ότι το Σημασιολογικό Διαδίκτυο δεν είναι ακόμα υπαρκτό, άλλα ότι υπάρχει μια εξαιρετικά σημαντική κινητικότητα ερευνητών και εταιριών οι οποίες αναπτύσσουν τις συγκεκριμένες τεχνολογίες καθώς και κάποιες εφαρμογές οι οποίες στηρίζονται στις τεχνολογίες αυτές. Παρόλα αυτά το όραμα του Σημασιολογικού Διαδικτύου ίσως να μην είναι και τόσο μακρινό αν γίνει ένας παραλληλισμός με την διάδοση του ίδιου του διαδικτύου. Το διαδίκτυο σχεδιάστηκε με στόχο να αποτελέσει ένα χώρο ελεύθερης διακίνησης πληροφοριών , έτσι ώστε να διευκολυνθεί η επικοινωνία των ανθρώπων καταρχήν μέσω των υπολογιστών και ίσως με την συμμετοχή και βοήθεια τους , μέσω αυτοβούλων ενεργειών τους. Ένα από τα μεγαλύτερα εμπόδια προς αυτή την κατεύθυνση είναι ότι η συντριπτική πλειοψηφία των πληροφοριών του διαδικτύου είναι προσανατολισμένη προς των άνθρωπο χρήστη . Ακόμη και αν οι πληροφορίες αυτές αντλούνται από μια καλά οργανωμένη βάση δεδομένων , η δομή αυτή δεν είναι ευδιάκριτη για ένα λογισμικό πράκτορα που αναζητά στοιχεία , με αποτέλεσμα να μην είναι εύκολη η αυτοματοποίηση κάποιων χρονοβόρων και επίπονων εργασιών στο διαδίκτυο από προγράμματα-πράκτορες.

3.Σημασιολογικό Διαδίκτυο και τεχνητή νοημοσύνη

Το Σημασιολογικό διαδίκτυο έχει πολύ στενή σχέση με την τεχνητή νοημοσύνη, καθώς χρησιμοποιεί πολλές από τις κλασικές μεθόδους αναπαράστασης γνώσης και συλλογιστικής , όπως τα σημασιολογικά δίκτυα, τα πλαίσια και τη λογική, προσαρμοσμένες όμως στο ανοικτό και απρόβλεπτο περιβάλλον του διαδικτύου. Με το Σημασιολογικό Διαδίκτυο , οι μέθοδοι αναπαράστασης γνώσης και συλλογιστικής της τεχνητής νοημοσύνης βρίσκουν πλέον την πιο σημαντική εφαρμογή τους σε ένα εγχείρημα τεραστίων διαστάσεων , όπως είναι η διαλειτουργικότητα δεδομένων και εφαρμογών στο διαδίκτυο , με αποτέλεσμα να δικαιώνονται τόσες δεκαετίες έρευνας στην τεχνητή νοημοσύνη. Ωστόσο, οι στόχοι του Σημασιολογικού Διαδικτύου δεν είναι τόσο μεγαλεπήβολοι όπως αυτοί της τεχνητής νοημοσύνης στην οποία επιχειρείται η εξομοίωση της ανθρώπινης νοημοσύνης. Από την άλλη, οι στόχοι του Σημασιολογικού Διαδικτύου είναι περισσότερο τεχνολογικοί και λιγότερο επιστημονικοί. Το Σημασιολογικό Διαδίκτυο απλά προσπαθεί να αναπτύξει τεχνολογίες οι οποίες βοηθούν τη διαλειτουργικότητα των πληροφοριών και των εφαρμογών στο διαδίκτυο.

4. Οντολογίες , Πράκτορες και Διαδικτυακές Υπηρεσίες

Στο Σημασιολογικό Διαδίκτυο για την αναπαράσταση γνώσης χρησιμοποιούνται δομημένες αναπαραστάσεις , οι λεγόμενες οντολογίες , οι οποίες έχουν πολλά κοινά στοιχεία με τα σημασιολογικά δίκτυα και πλαίσια. Οι οντολογίες χρησιμεύουν κυρίως στον ορισμό κοινών λεξιλογίων τα οποία θα χρησιμοποιούνται για την ανταλλαγή πληροφοριών μεταξύ των εφαρμογών στο Σημασιολογικό Διαδίκτυο. Μια ακόμη σημαντική κατηγορία εφαρμογών στο Σημασιολογικό Διαδίκτυο , πέραν των πρακτόρων, είναι οι διαδικτυακές υπηρεσίες . Αυτές είναι παθητικές διαδικτυακές εφαρμογές , οι οποίες ανταποκρίνονται σε μηνύματα-αιτήματα που σας αποστέλλονται , άλλα δεν παρουσιάζουν αντιδραστικότητα και προνοητικότητα , όπως οι πράκτορες.

4.1 Οντολογίες

Στην τεχνητή νοημοσύνη, μια οντολογία είναι μια αυστηρά μαθηματική περιγραφή ενός πεδίου γνώσης και περιλαμβάνει ένα σύνολο από όρους και τις σημασιολογικές συσχετίσεις μεταξύ τους . Οι όροι περιγράφουν κλάσεις αντικειμένων , δηλαδή έννοιες πρότυπα σχετικές με αντικείμενα. Οι συσχετίσεις συνήθως αφορούν ιεραρχικές εξαρτήσεις μεταξύ των όρων. Άλλες πληροφορίες που μπορεί να υπάρχουν σε μια οντολογία είναι οι ιδιότητες των όρων, περιορισμοί γύρω από αυτές , σχέσεις ισοδυναμίας και διαχωρισμού , καθώς και σημασιολογικοί συσχετισμοί μεταξύ των όρων με τη χρήση της λογικής. Οι δυνατότητες που παρέχουν οι οντολογίες για εξαγωγή συμπερασμάτων συμπεριλαμβάνουν τα ακόλουθα: • Έλεγχος του αν κάποιο αντικείμενο ανήκει σε μια κλάση ή όχι .Αυτό γίνεται εύκολα ακολουθώντας τις ιεραρχικές συσχετίσεις της οντολογίας. • Έλεγχος της ισοδυναμίας μεταξύ κλάσεων, ακολουθώντας τις σχέσεις ισοδυναμίας ή/και αντίθεσης μεταξύ των κλάσεων. Έλεγχος της ισοδυναμίας μεταξύ κλάσεων ή αντικειμένων βάσει λογικών συμπερασμάτων που προκύπτουν από την επεξεργασία των δηλώσεων και των περιορισμών της οντολογίας. • Έλεγχος ασυνεπειών της οντολογίας, όταν υπάρχουν αλληλοαναιρούμενοι περιορισμοί και δηλώσεις. • Αυτόματη κατηγοριοποίηση αντικειμένων ή πόρων στην ιεραρχία των κλάσεων όταν δεν είναι γνωστή η κλάση στην οποία ανήκουν άλλα είναι γνωστές οι ιδιοτημές τους. Η κατηγοριοποίηση γίνεται συγκρίνοντας τις τιμές των ιδιοτήτων των αγνώστων αντικειμένων με τους περιορισμούς των κλάσεων.

Καθώς το Σημασιολογικό Δίκτυο θα εξελίσσεται , θα αναπτύσσονται όλο και περισσότερες οντολογίες από τους χρήστες. Καθώς η πλειοψηφία των χρηστών δεν θα ενδιαφέρεται να τηρήσει την αυστηρή οργάνωση που περιγράφτηκε παραπάνω ,μάλλον θα επικρατεί «αναρχία» στην οργάνωση και διασύνδεση οντολογιών . Αυτό σημαίνει πως αναμένεται να υπάρχουν πολλές και μικρού μεγέθους οντολογίες χρηστών ,που θα διασυνδέονται μεταξύ τους ,παρά ολιγάριθμες ,μεγάλου μεγέθους ,πολύπλοκες και αυστηρά οργανωμένες οντολογίες.

4.2 Έξυπνοι Πράκτορες

Στο Σημασιολογικό Διαδίκτυο οι έξυπνοι πράκτορες θα αλλάξουν τον τρόπο με τον οποίο πλοηγούνται , βρίσκουν και συλλέγουν πληροφορίες στον ιστό. Αυτό θα γίνει γιατί θα είναι σε θέση πλέον να κατανοήσουν και να αξιοποιήσουν την πληροφορία που συναντούν με την βοήθεια των οντολογιών .Επίσης οι πράκτορες πλέον θα μπορούν να συνεννοούνται και να συνεργάζονται καλύτερα αφού το Σημασιολογικό Διαδίκτυο θα είναι στην ουσία μια συλλογή από υπηρεσίες που θα περιγράφονται από οντολογίες. Αυτό σημαίνει ότι κάθε πράκτορας θα είναι σε θέση να αναγνωρίσει έναν άλλο πράκτορα και την λειτουργία του. Ακόμα περισσότερο ένας πράκτορας θα μπορεί να βάλει έναν άλλο πράκτορα να επιτελέσει μέρος του δικού του έργου. Οι έξυπνοι πράκτορες θα μπορούν πλέον να κινούνται από τον ένα ιστότοπο στον άλλο και να επιτελούν την εργασία που τους έχει ανατεθεί αυτόνομα. Είναι προφανές ότι οι έξυπνοι πράκτορες είναι απαραίτητοι στην ανάπτυξη του Σημασιολογικού Διαδικτύου. Με την χρήση έξυπνων πρακτόρων θα μειωθεί το φορτίο του δικτύου αφού οι διεργασίες θα γίνονται αυτόματα , πράγμα που σημαίνει ότι θα μειωθεί το φαινόμενο να «κρεμάει» το δίκτυο. Ακόμα, υπάρχει υποστήριξη για την ενσωμάτωση πρωτοκόλλων για την καλύτερη διαλειτουργικότητα . Οι πράκτορες εκτελούν τις διεργασίες τους αυτόνομα οπότε δεν χρειάζεται η παρέμβαση του χρήστη . Επίσης μαθαίνουν δυναμικά. Επίσης, από την φύση τους είναι διαφορετικοί αφού ο κάθε ένας έχει δημιουργηθεί για να διεκπεραιώνει διαφορετική λειτουργία . Αν συνδυάσουμε αυτό το γεγονός με την ικανότητα τους να συνεργάζονται ή να χρησιμοποιούν άλλους πράκτορες για να ολοκληρώσουν την δική τους αποστολή , είναι λογικό να υποθέσουμε ότι καλύπτουν την εργασία τους πιο ποιοτικά . Τέλος, οι πράκτορες είναι ανεκτικοί στα λάθη και αφού μαθαίνουν δυναμικά , θα μπορούσαμε να πούμε ότι συνεχώς βελτιώνονται ώστε να επιτελέσουν το έργο τους με μεγαλύτερη ακρίβεια.

4.3 Δικτυακές Υπηρεσίες

Στην παράγραφο αυτή θα αναφέρουμε κάποιες νέες δικτυακές υπηρεσίες που θα δημιουργηθούν στα πλαίσια του Σημασιολογικού Διαδικτύου. Έτσι έχουμε: • Αυτόματη ανακάλυψη δικτυακής υπηρεσίας . Αφού οι περιγραφές των δικτυακών υπηρεσιών είναι καταχωρημένες σε δημόσια μητρώα, έξυπνοι πράκτορες θα μπορούσαν να ελέγχουν αυτά τα μητρώα ψάχνοντας για την επιθυμητή από τον χρήστη υπηρεσία. • Αυτόματη επίκληση διαδικτυακής υπηρεσίας. Σήμερα οι περισσότερες υπηρεσίες, κατά την διάρκεια της εκτέλεσης τους απαιτούν ανθρώπινη παρέμβαση, όπου ο χρήστης κάνει διάφορες επιλογές για να έχει το επιθυμητό αποτέλεσμα. Στην περίπτωση της αυτόματης εκτέλεσης της δικτυακής υπηρεσίας ο χρήστης απλά θα διατυπώνει ένα ερώτημα και ένας έξυπνος πράκτορας θα ενεργοποιεί όλες τις απαραίτητες διαδικασίες αυτόματα, στη θέση του χρήστη. • Αυτόματη σύνθεση και λειτουργία δικτυακής υπηρεσίας. Αν δοθεί ένα σύνολο από υπηρεσίες και ένας στόχος , είναι δυνατό να δημιουργηθεί μια νέα υπηρεσία για να τον επιτύχει . Για να γίνει κάτι τέτοιο πρέπει να περιγραφούν επίσημα οι απαιτήσεις και τα αποτελέσματα της κάθε υπηρεσίας . Τότε η τεχνολογία για την αυτόματη δημιουργία περιβαλλόντων εργασιών ίσως να μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να παράγει υπηρεσίες αυτόματα. • Αυτόματος έλεγχος εκτέλεσης δικτυακών υπηρεσιών. Είναι χρήσιμο για τις υπηρεσίες που τρέχουν για μεγάλα χρονικά διαστήματα να μπορούμε να τις παρακολουθούμε και να ρωτάμε για την κατάσταση των διάφορων εργασιών τους ώστε να ξέρουμε ανά πάσα στιγμή σε πιο στάδιο βρίσκεται το έργο που επιτελούν. Όλα αυτά έχουν ένα ευρύ πεδίο εφαρμογών στον επιχειρηματικό κόσμο. Με διάφορες σημασιολογικές τεχνικές μπορεί να αναπτυχθεί σημαντικά το ηλεκτρονικό εμπόριο , με την εμφάνιση νέων προτύπων καθώς όλες οι διεργασίες που έπρεπε να κάνει ένας χρήστης για να αγοράσει κάτι απλοποιούνται και αναβαθμίζονται ποιοτικά.

5. Αρχιτεκτονική του Σημασιολογικού Διαδικτύου

Στο Σχήμα 1 παρουσιάζει ένα σχηματικό διάγραμμα της αρχιτεκτονικής του Σημασιολογικού διαδικτύου, έτσι όπως το οραματίστηκε ο δημιουργός του Tim Berners-Lee:

[pic]
Σχήμα 1.Η διαστρωματωμένη αρχιτεκτονική του Σημασιολογικού Διαδικτύου

Η ανάπτυξη του Σημασιολογικού Διαδικτύου πραγματοποιείται με διακριτά και συγκεκριμένα βήματα ή στρώματα . Κάθε στρώμα υλοποιεί ένα σύνολο τεχνολογιών οι οποίες στηρίζονται στις τεχνολογίες του προηγούμενου επιπέδου. Έτσι διασφαλίζεται η αποδοχή των τεχνολογιών κάθε στρώματος από όσο το δυνατόν περισσότερους χρήστες, εταιρίες παραγωγής λογισμικού κτλ. Η αποδοχή των χρηστών είναι πιο εύκολη υπόθεση όταν τα βήματα είναι μικρά και εξασφαλίζουν συμβατότητα με τα προηγούμενα επίπεδα άλλα και με παλαιότερες τεχνολογίες. Επίσης, η χρήση της διαστρωματωμένης αρχιτεκτονικής μπορεί να εξασφαλίσει μερική συμβατότητα ενός επιπέδου με τα ανώτερα στρώματα, κυρίως αν η σχεδίαση των ανώτερων επιπέδων επεκτείνει τη σύνταξη και τη σημασιολογία των γλωσσών αναπαράστασης των κατώτερων επιπέδων.

5.2 Κωδικοποίηση και διευθυνσιοδότηση εγγράφων

Στο κατώτερο επίπεδο της αρχιτεκτονικής του Σημασιολογικού Διαδικτύου βρίσκονται οι ίδιες οι πληροφορίες σε φυσικό και λογικό επίπεδο. Στο φυσικό επίπεδο η κωδικοποίηση των εγγράφων γίνεται με τη χρήση του διεθνώς καθιερωμένου προτύπου κωδικοποίησης χαρακτήρων Unicode. Το πρότυπο αυτό καθορίζει το παγκόσμιο σύνολο χαρακτήρων για την κωδικοποίηση απλού κειμένου , καλύπτοντας όλες τις γλώσσες της υφηλίου.
Η διευθυνσιοδότηση των εγγράφων στο διαδίκτυο , ανεξαρτήτως περιεχομένου και πρωτοκόλλου επικοινωνίας , γίνεται με τη βοήθεια των Ενιαίων Προσδιοριστών Πόρων (Uniform Resource Identifiers-URI). Οι προσδιοριστές αυτοί είναι συμβολοσειρές οι οποίες χαρακτηρίζουν μοναδικά οποιοδήποτε διαδικτυακό πόρο , όπως ιστοσελίδα ή άλλου τύπου ηλεκτρονικό αρχείο , διεύθυνση ηλεκτρονικού ταχυδρομείου ,διαδικτυακή υπηρεσία κτλ.

5.3 Αναπαράσταση περιεχομένου εγγράφων

Η λογική αναπαράσταση των εγγράφων στο Σημασιολογικό Διαδίκτυο βασίζεται στο πρότυπο XML. Η XML (eXtensible Markup Language-Επεκτάσιμη Γλώσσα Σήμανσης) είναι μια μεταγλώσσα αναπαράστασης πληροφοριών στο διαδίκτυο η οποία επιτρέπει την αναπαράσταση δομημένων εγγράφων με τη χρήση λεξιλογίων που ορίζονται από τον χρήστη. Δημιουργήθηκε με σκοπό το διαμοιρασμό εγγράφων στο διαδίκτυο μέσω μιας κοινά κατανοητής από πλευρά σύνταξης γλώσσα. Η ΧΜL αποτελεί μια από τις πολλές γλώσσες που προήλθαν από το διεθνές πρότυπο αναπαράστασης πληροφορίας SGML(Standard Generalized Markup Language), το οποίο ορίστηκε για μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα στη διάδοση της πληροφορίας μεταξύ ανθρώπων και μηχανών .Η XML διαθέτει ένα εξαιρετικά ευέλικτο συντακτικό για τη δημιουργία οποιονδήποτε στοιχείων και την περιγραφή οποιουδήποτε είδους εγγράφου.Ένα παράδειγμα XML εγγράφου παρουσιάζεται παρακάτω(Σχήμα 2):

King Arthur
Mark Twain
34$

Introduction to Java
Laura Lemay
44$

Σχήμα 2. Παράδειγμα εγγράφου XML

Ένα έγγραφο XML είναι δομημένο ιεραρχικά σε μορφή δέντρου , με στοιχεία που περικλείονται μέσα σε άλλα και σε ένα στοιχείο ανώτατου επιπέδου γνωστό ως βασικό στοιχείο (root element),το οποίο περιέχει όλα τα υπόλοιπα. Τα στοιχεία δείχνουν την λογική δομή ενός εγγράφου ΧΜL και περιέχουν τις πληροφορίες του. Κάθε στοιχείο αποτελείται από μια ετικέτα αρχής , το περιεχόμενο και μια ετικέτα τέλους . Το περιεχόμενο μπορεί να αποτελείται από δεδομένα χαρακτήρων , άλλα ένθετα στοιχεία ή από συνδυασμό και των δύο. Μερικά στοιχεία είναι δυνατό να έχουν και ιδιότητες , οι οποίες περιλαμβάνονται στην ετικέτα αρχής του στοιχείου και έχουν τη μορφή ζεύγους .
Στην XML κάθε χρήστης είναι ελεύθερος να χρησιμοποιήσει τις δικές του ετικέτες και ιδιότητες, γεγονός που δυσχεραίνει την ανταλλαγή πληροφοριών και τη διαλειτουργικότητα μεταξύ δικτυακών εφαρμογών. Για το σκοπό αυτό στην XML, είναι δυνατός ο ορισμός ενός λεξιλογίου ετικετών και ιδιοτήτων μέσω εγγράφων δομής XML(XML schema), τα οποία ορίζουν τα επιτρεπόμενα στοιχεία του XML εγγράφου καθώς και τον τύπο δεδομένων τους.

5.4 Αναπαράσταση νοήματος

Ακόμη και αν δύο πράκτορες χρησιμοποιούν το ίδιο XML λεξιλόγιο για την ανταλλαγή πληροφοριών , το νοηματικό τους περιεχόμενο δεν καθορίζεται από την XML με αποτέλεσμα να μην είναι εξασφαλισμένη η αμοιβαία κατανόηση των ανταλλασσόμενων πληροφοριών. Το πρώτο βήμα για να δοθεί στις πληροφορίες του διαδικτύου σημασιολογικό περιεχόμενο είναι ο σχεδιασμός ενός κοινού μοντέλου που θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί από κάθε εφαρμογή . Τα χαρακτηριστικά αυτού του μοντέλου επιβάλλεται να είναι η γενικότητα και τα διαδοχικά επίπεδα οργάνωσης. Το γενικό μοντέλο δηλώσεων που χρησιμοποιεί το Σημασιολογικό Διαδίκτυο είναι η γλώσσα RDF (Resource Description Framework-Πλαίσιο Περιγραφής Πόρων). Στην RDF η βασική ιδέα είναι ένα μοντέλο που αποτελείται από δηλώσεις ή ισχυρισμούς και αναφορές σχετικές με αυτούς Το βασικό μοντέλο της γλώσσας RDF είναι πολύ γενικό και επιτρέπει την αναπαράσταση οποιασδήποτε πληροφορίας , χωρίς όμως να παρέχει εργαλεία για την δόμηση και οργάνωση της . Πάνω στο μοντέλο δηλώσεων και αναφορών της RDF , μπορούν να οργανωθούν τα δεδομένα με οποιαδήποτε διάταξη . Η επόμενη απαίτηση από το Σημασιολογικό Διαδίκτυο είναι η αναπαράσταση δομών που θα επιτρέπουν τη δήλωση ιδιοτήτων και τον ορισμό του τρόπου χρήσης τους , με στόχο τη διεξαγωγή στοιχειωδών ελέγχων πάνω σε ένα έγγραφο . Αυτή η δυνατότητα προσφέρεται από τη γλώσσα λεξιλογίου δομής RDF Schema, η οποία περιγράφεται εκτενέστερα στην συνέχεια .

5.5 Καθορισμός λεξιλογίου

Οι οντολογίες, όπως ήδη έχουμε αναφέρει περιλαμβάνουν ένα σύνολο από όρους και τις μεταξύ τους συσχετίσεις . Στο Σημασιολογικό Διαδίκτυο οι οντολογίες αποτελούν κοινά και διαμοιραζόμενα λεξικά ορολογίας με σκοπό την αμοιβαία αλληλοκατανόηση των όρων που περιλαμβάνονται σε ανταλλασσόμενα έγγραφα. Το επίπεδο των οντολογιών ουσιαστικά περιλαμβάνει γλώσσες ικανές να περιγράψουν το νόημα των δηλώσεων RDF ,όπως ακριβώς και η γλώσσα λεξιλογίου RDF Schema. Ουσιαστικά, η γλώσσα RDF Schema θα έπρεπε να βρίσκεται στο επίπεδο των οντολογιών , αφού περιγράφει όρους όπως κλάσεις ,ιδιότητες κτλ. Παρόλα αυτά για ιστορικούς λόγους η RDF Schema περιλαμβάνεται στο επίπεδο της αναπαράστασης νοήματος. Η RDF Schema θεωρείται μια στοιχειώδης γλώσσα οντολογιών . Επέκταση της αποτελεί η γλώσσα OWL(Web Ontology Language) η οποία εμπλουτίζει την εκφραστική της ικανότητα με περισσότερους περιορισμούς , συσχετίσεις και τύπους ιδιοτήτων . Η γλώσσα OWL περιγράφεται εκτενέστερα στην συνέχεια.

5.6 Λογική, αποδείξεις και εξηγήσεις

Το επόμενο επίπεδο οργάνωσης του Σημασιολογικού Διαδικτύου είναι το λογικό επίπεδο, το οποίο χρειάζεται για να γίνονται κατανοητές διάφορες δηλώσεις , όπως οι κανόνες μετατροπής των εγγράφων από έναν τύπο σε έναν άλλο, ο έλεγχος ενός εγγράφου ως προς την συνέπεια του, το αποτέλεσμα μιας ερώτησης με σκοπό την ανάκληση όρων ή την αναγνώριση άγνωστων όρων κτλ. Το λογικό επίπεδο παρέχει τη δυνατότητα αναπαράστασης της κατηγορηματικής λογικής και την δυνατότητα συσχετίσεις των δεδομένων. Το λογικό επίπεδο επιτρέπει την επεξεργασία των δεδομένων των κατώτερων επιπέδων με τη χρήση σημασιολογικών συσχετίσεων , υπό την μορφή κανόνων . Οι κανόνες προκύπτουν από το πεδίο της εκάστοτε εφαρμογής και μπορούν να συλλάβουν συσχετισμούς μεταξύ των δεδομένων πολύ πιο πολύπλοκους από τους συσχετισμούς των οντολογιών. Το λογικό επίπεδο συνοδεύεται από το (ανώτερο) επίπεδο των αποδείξεων (proof) το οποίο πρακτικά περιλαμβάνει τους μηχανισμούς και τις διαδικασίες εξαγωγής συμπερασμάτων που χρησιμοποιούν τη γνώση που αποτυπώνεται στο λογικό επίπεδο, καθώς και την αναπαράσταση των διαδικασιών απόδειξης σε διαδικτυακές γλώσσες αναπαράστασης δεδομένων , όπως είναι για παράδειγμα η XML και η RDF. Ένα πλεονέκτημα της χρήσης της λογικής είναι ότι επιτρέπει την εύκολη δημιουργία εξηγήσεων προς το χρήστη σχετικά με τα συμπεράσματα στα οποία κατέληξε. Οι εξηγήσεις δεν είναι παρά τα διαδοχικά βήματα του μηχανισμού εξαγωγής συμπερασμάτων, τα οποία μπορεί να καταγραφούν και να παρουσιαστούν στο χρήστη , αν ζητηθεί, είτε με απλή παράθεση των λογικών προτάσεων και των δεδομένων που χρησιμοποιήθηκαν , είτε με τη χρήση εξελιγμένων τεχνικών παραγωγής εξηγήσεων σε φυσική γλώσσα, που έχουν αναπτυχθεί στο πλαίσιο της έρευνας των έμπειρων συστημάτων. Η παροχή εξηγήσεων είναι πολύ σημαντική για το Σημασιολογικό Διαδίκτυο γιατί αυξάνει την εμπιστοσύνη των χρηστών στις παρεχόμενες υπηρεσίες.

5.7 Έλεγχος αξιοπιστίας

Το μοντέλο RDF δεν περιλαμβάνει κάποιον μηχανισμό ελέγχου της αξιοπιστίας (trust) των πληροφοριών και των δηλώσεων στο διαδίκτυο. Σε αυτό το στάδιο ανάπτυξης του Σημασιολογικού Διαδικτύου δεν δίνεται ακόμη ιδιαίτερη βαρύτητα σε αυτόν τον τομέα. Για τις περισσότερες εφαρμογές , η απόδειξη της αξιοπιστίας γίνεται σύμφωνα με κάποιους κανόνες περιορισμένης εμβέλειας και το μόνο που ζητείται από την άλλη πλευρά είναι να δώσει κάποιες γενικές αποδείξεις. Στο πρωτόκολλο HTTP, η αναζήτηση μιας πληροφορίας θα πρέπει να περιλαμβάνει την απόδειξη ότι ο χρήστης έχει το δικαίωμα να λάβει απάντηση. Η προσκόμιση της πληροφορίας στο χρήστη θα είναι και η επιβεβαίωση του συστήματος ότι έλαβε τις επιθυμητές αποδείξεις αξιοπιστίας.

5.7.1 Ψηφιακές υπογραφές

Οι ψηφιακές υπογραφές αποτελούν απαραίτητο εργαλείο για τον έλεγχο της αξιοπιστίας των συλλογιστικών συστημάτων. Για να μπορεί ο μηχανισμός εξαγωγής συμπερασμάτων να επεκταθεί ώστε να συμπεριλάβει την απόδειξη της αξιοπιστίας των εγγράφων , είναι ανάγκη το υπάρχον λογικό μοντέλο να επεκταθεί, έτσι ώστε να συμπεριλάβει κλειδιά για τον έλεγχο της προσπέλασης των εγγράφων που φέρουν ψηφιακές υπογραφές άλλα και για την πιστοποίηση της αυθεντικότητας της ίδιας της ψηφιακής υπογραφής. Με αυτό τον τρόπο, η μηχανή εξαγωγής συμπερασμάτων θα είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με το σύστημα επαλήθευσης της υπογραφής. Η απόδειξη αξιοπιστίας για τις δηλώσεις ενός εγγράφου είναι ο έλεγχος της ψηφιακής υπογραφής. Το άμεσο αποτέλεσμα αυτού θα είναι η δημιουργία ενός συστήματος , το οποίο θα μπορεί να εκφράσει και να αιτιολογήσει τις σχέσεις μεταξύ των συστημάτων ελέγχου αξιοπιστίας με βάση τις ψηφιακές υπογραφές.

6. Τεχνολογίες του Σημασιολογικού Διαδικτύου

Το Σημασιολογικό Διαδίκτυο βασίζεται σε στρώματα τεχνολογιών οι οποίες δομούνται η μια πάνω στην άλλη .Δύο από τις σημαντικότερες πρότυπες τεχνολογίες είναι αυτές της περιγραφής μεταδεδομένων για δικτυακούς πόρους με τη βοήθεια του μοντέλου δεδομένων RDF και της γλώσσας λεξιλογίου RDF Schema, καθώς και της γλώσσας οντολογιών OWL.

6.1 RDF

Το πλαίσιο RDF (Resource Description Framework) επιτρέπει τη δημιουργία και την ανταλλαγή μεταδεδομένων των πόρων όπως και οποιαδήποτε άλλα δεδομένα στον Ιστό. Είναι ιδιαίτερα προοριζόμενο για την αντιπροσώπευση μεταδεδομένων για τους πόρους του Ιστού, όπως τίτλος, συντάκτης και ημερομηνία τροποποίησης μιας ιστοσελίδας, πνευματικά δικαιώματα και πληροφορία χορήγησης αδειών για ένα έγγραφο του Ιστού, ή πρόγραμμα διαθεσιμότητας για κάποιο κοινό πόρο. Παρόλα αυτά, με τη γενίκευση της έννοιας "πόρος Ιστού", το RDF μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για να αντιπροσωπεύσει πληροφορίες για πράγματα που μπορούν να προσδιοριστούν στον Ιστό ακόμα και όταν δεν μπορούν να ανακτηθούν άμεσα από αυτόν. Παραδείγματα περιλαμβάνουν πληροφορίες για αντικείμενα διαθέσιμα από ηλεκτρονικές αγορές (πχ., πληροφορίες για τις προδιαγραφές, τις τιμές και τη διαθεσιμότητα) ή περιγραφή των προτιμήσεων ενός χρήστη του Ιστού για την παράδοση πληροφορίας. Το μοντέλο RDF στοχεύει σε καταστάσεις στις οποίες αυτή η πληροφορία πρέπει να υποβληθεί σε επεξεργασία από εφαρμογές και όχι μόνο για να επιδειχθεί στους ανθρώπους. Επίσης, παρέχει ένα κοινό πλαίσιο για την πληροφορία αυτή έτσι ώστε να μπορεί να ανταλλαχθεί μεταξύ των εφαρμογών χωρίς απώλεια της σημασίας. Δεδομένου αυτού, οι σχεδιαστές εφαρμογών μπορούν να εκμεταλλευτούν τη διαθεσιμότητα κοινών RDF parsers και εργαλείων επεξεργασίας. Η δυνατότητα να ανταλλαχθεί πληροφορία μεταξύ διαφορετικών εφαρμογών σημαίνει ότι πληροφορία μπορεί να τεθεί στη διάθεση και άλλων εφαρμογών εκτός από εκείνες για τις οποίες δημιουργήθηκε αρχικά. . Το RDF είναι βασισμένο στην ιδέα του προσδιορισμού των πραγμάτων χρησιμοποιώντας προσδιοριστικά του Ιστού (web identifiers, αποκαλούμενα Uniform Resource Identifiers ή URIs) και της περιγραφής των πόρων από την άποψη απλών ιδιοτήτων και τιμών των ιδιοτήτων αυτών (properties and property values). Αυτό επιτρέπει στα RDF να αντιπροσωπεύουν απλές δηλώσεις για πόρους ως ένα γράφο από κόμβους και τόξα που αντιπροσωπεύουν τους πόρους, τις ιδιότητες και τις τιμές τους. Για να είμαστε πιο συγκεκριμένοι, η φράση «υπάρχει ένας άνθρωπος προσδιορισμένος από το http://www.w3.org/People/EM/contact#me του οποίου το όνομα είναι Eric Miller, η ηλεκτρονική διεύθυνση em@w3.org και ο τίτλος του είναι “Dr” » μπορεί να παρουσιαστεί σε ένα γράφο RDF όπως φαίνεται στο Σχήμα 3. Το σχήμα αυτό δείχνει ότι το RDF χρησιμοποιεί URIs για να προσδιορίσει άτομα όπως ο Eric Miller που προσδιορίζεται από το http://www.w3.org/People/EM/contact#me, είδη πραγμάτων, π.χ. Person που προσδιορίζεται από http://www.w3.org/2000/10/swap /pim/contact#Person, ιδιότητες εκείνων των πραγμάτων, π.χ. ταχυδρομική θυρίδα που προσδιορίζεται από http://www.w3.org/2000/10/swap/pim/contact#mailbox, τιμές εκείνων των ιδιοτήτων, π.χ. mailto:em@w3.org ως τιμή της ιδιότητας ταχυδρομικής θυρίδας (το RDF χρησιμοποιεί επίσης συμβολοσειρές όπως "Eric Miller" και τιμές από άλλα τύπους δεδομένων (datatypes) όπως ακέραιοι αριθμοί και ημερομηνίες, ως τιμές των ιδιοτήτων).

[pic]
Σχήµα 3. RDF δηλώσεις

Επίσης, το RDF παρέχει μια σύνταξη σε XML μορφή (RDF/XML) για την καταγραφή και την ανταλλαγή τέτοιων γράφων. Το παρακάτω παράδειγμα δείχνει το παραπάνω σχήμα στη μορφή αυτή:

Eric Miller

Dr.

Όπως στην HTML, το RDF/XML είναι μηχανή επεξεργάσιμη και χρησιμοποιώντας URIs μπορεί να συνδέσει κομμάτια πληροφοριών στον Ιστό. Εντούτοις, αντίθετα από το συμβατικό υπερκείμενο (hypertext), τα URIs μπορούν να αναφερθούν σε οποιοδήποτε ευπροσδιόριστο πράγμα, συμπεριλαμβανομένων και εκείνων που μπορεί να μην είναι άμεσα ανακτήσιμα από τον Ιστό (όπως το πρόσωπο Eric Miller). Το αποτέλεσμα είναι ότι εκτός από την περιγραφή πραγμάτων όπως ιστοσελίδων, τα RDF μπορούν επίσης να περιγράψουν αυτοκίνητα, επιχειρήσεις, ανθρώπους, γεγονότα ειδήσεων κλπ. Επιπλέον, οι ιδιότητες στα RDF έχουν URIs, για να προσδιορίσουν ακριβώς τις σχέσεις που υπάρχουν μεταξύ των συνδεμένων στοιχείων. Γενικότερα, το RDF είναι βασισμένο στην ιδέα ότι τα πράγματα που περιγράφονται έχουν ιδιότητες (properties) που έχουν τιμές και ότι οι πόροι μπορούν να περιγραφούν με εκφράσεις οι οποίες διευκρινίζουν τις ιδιότητες αυτές και τις τιμές τους. Το RDF χρησιμοποιεί μια ιδιαίτερη ορολογία για τα διάφορα μέρη των εκφράσεων. Συγκεκριμένα, το μέρος που προσδιορίζει το πράγμα για το οποίο είναι η πρόταση (μια ιστοσελίδα για παράδειγμα) καλείται υποκείμενο (subject). Το μέρος που προσδιορίζει την ιδιότητα ή το χαρακτηριστικό του υποκειμένου που η πρόταση διευκρινίζει (δημιουργός, δημιουργία-ημερομηνία, ή γλώσσα σε αυτά τα παραδείγματα) καλείται κατηγόρημα (predicate) και το μέρος που προσδιορίζει την τιμή εκείνης της ιδιότητας καλείται αντικείμενο (object). Έτσι, παίρνοντας την αγγλική πρόταση : http://www.example.org/index.html has a creator whose value is John Smith θα έχουμε: subject: http://www.example.org/index.html predicate: http://purl.org/dc/elements/1.1/creator object: http://www.example.org/staffid/85740 To RDF μοντελοποιεί τέτοιες εκφράσεις ως κόμβους και τόξα σε ένα γράφο. Με αυτήν την μοντελοποίηση μια πρόταση αντιπροσωπεύεται από: ένα κόμβο (node) για το υποκείμενο ένα κόμβο (node) για το αντικείμενο ένα τόξο (arc) για το κατηγόρημα κατευθυνόμενο από το υποκείμενο στο αντικείμενο Έτσι, η παραπάνω πρόταση θα μπορούσε να αναπαρασταθεί με τον γράφο που φαίνεται στο Σχήμα 4.
[pic]
Σχήµα 4.RDF γράφος Στο παράδειγμα του Σχήματος 5 μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι τα αντικείμενα του RDF μπορούν να είναι είτε URIs είτε σταθερές τιμές που λέγονται κυριολεκτικά (literals) και αναπαριστούνται από συμβολοσειρές προκειμένου να αντιπροσωπεύσουν ορισμένα είδη ιδιοτήτων. Τα κυριολεκτικά δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως υποκείμενα ή ως κατηγορήματα σε RDF εκφράσεις
[pic] Σχήµα 5. Ένας εναλλακτικός τρόπος να αναπαραστήσουμε ένα RDF είναι γράφοντας κάθε έκφραση που προκύπτει, δηλαδή σε μορφή triples. Έτσι, το παραπάνω σχήμα θα μπορούσε να γραφεί ως εξής: . "August 16, 1999". "en". Για μεγαλύτερη ευκολία, αντί να γράφονται πλήρως τα URIs το RDF δίνει τη δυνατότητα για χρήση των namespaces. Έτσι, έχοντας ορίσει τα namespaces ex: http://www.example.org/ dc: http://purl.org/dc/elements/1.1/ exterms: http://www.example.org/terms/ exstaff: http://www.example.org/staffid/ Το παράδειγμα αυτό θα μπορούσε να γραφτεί ως εξής: ex:index.html dc:creator exstaff:85740. ex:index.html exterms:creation-date "August 16, 1999". ex:index.html dc:language "en".

Τέλος, το παραπάνω RDF θα μπορούσε να γραφτεί σε μορφή RDF/XML, όπως προαναφέραμε, ως εξής:

August 16, 1999

6.2 RDF Schema

Το πλαίσιο RDF παρέχει έναν τρόπο να εκφραστούν απλές εκφράσεις για πόρους, χρησιμοποιώντας ονομασμένες ιδιότητες και τιμές. Παρόλα αυτά, οι κοινότητες χρηστών RDF χρειάζονται επίσης τη δυνατότητα να καθορίσουν το λεξιλόγιο (όρους) που αυτοί σκοπεύουν να χρησιμοποιήσουν σε εκείνες τις εκφράσεις, και συγκεκριμένα, να δείξουν ότι περιγράφουν συγκεκριμένα είδη ή κατηγορίες πόρων και γι’ αυτό θα χρησιμοποιήσουν συγκεκριμένες ιδιότητες στην περιγραφή εκείνων των πόρων. Για παράδειγμα, άνθρωποι ενδιαφερόμενοι για την περιγραφή βιβλιογραφικών πόρων θα ήθελαν να περιγράψουν κατηγορίες όπως ex:Book ή ex:MagazineArticle και να χρησιμοποιήσουν ιδιότητες όπως ex:author, ex:title και ex:subject για να τις περιγράψουν. Το ίδιο το RDF δεν παρέχει κανένα μέσο για τον προσδιορισμό κλάσεων και ιδιοτήτων. Αντί αυτού, τέτοιες κλάσεις και ιδιότητες περιγράφονται ως ένας RDF λεξιλόγιο χρησιμοποιώντας επεκτάσεις του RDF που είναι το RDF Schema ή RDFS. To RDFS παρέχει τις προϋποθέσεις που απαιτούνται για να περιγράψει κανείς τέτοιες κλάσεις και ιδιότητες και για να προσδιορίσει ποιες κλάσεις και ιδιότητες αναμένονται να χρησιμοποιηθούν μαζί. Με άλλα λόγια, το RDF σχήμα παρέχει ένα σύστημα τύπων για RDF. Το σύστημα αυτό για το RDFS είναι παρόμοιο κατά κάποιον τρόπο με τα συστήματα τύπων των αντικειμενοστραφών γλωσσών προγραμματισμού όπως η Java. Παραδείγματος χάριν, το RDF σχήμα επιτρέπει στους πόρους να είναι ορισμένοι ως στιγμιότυπα μιας ή περισσότερων κλάσεων. Επιπλέον, επιτρέπει στις κλάσεις να είναι οργανωμένες με έναν ιεραρχικό τρόπο. Για παράδειγμα, μια κλάση ex:Dog μπορεί να οριστεί ως υποκλάση της ex:Mammal που είναι υποκλάση της ex:Animal, σημαίνοντας ότι οποιοσδήποτε πόρος που είναι στιγμιότυπο της κλάσης ex:Dog είναι επίσης έμμεσα στιγμιότυπο της κλάσης ex:Animal. Εντούτοις, οι κλάσεις και οι ιδιότητες του RDF είναι κατά κάποιον τρόπο πολύ διαφορετικές από τους τύπους των γλωσσών προγραμματισμού. Η περιγραφή των RDF κλάσεων και ιδιοτήτων δεν δημιουργούν ένα καλούπι στο οποίο οι πληροφορίες πρέπει να ανήκουν, αλλά παρέχουν πρόσθετη πληροφορία για τους πόρους RDF που περιγράφουν. Ένα βασικό βήμα σε οποιοδήποτε είδος διαδικασίας περιγραφής είναι ο προσδιορισμός των διαφόρων πραγμάτων που περιγράφονται. Το RDF σχήμα αναφέρεται σε αυτά τα "πράγματα" ως κλάσεις. Μια κλάση (class) αντιστοιχεί στη γενική έννοια ενός τύπου ή μιας κατηγορίας, όπως την έννοια μιας κλάσης στις αντικειμενοστραφείς γλώσσες προγραμματισμού. Οι κλάσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να αντιπροσωπεύσουν σχεδόν οποιαδήποτε κατηγορία πράγματος, όπως ιστοσελίδες, ανθρώπους, τύπους εγγράφων, βάσεις δεδομένων ή αφηρημένες έννοιες. Οι κλάσεις στο RDFS περιγράφονται χρησιμοποιώντας τους πόρους rdfs:Class και rdfs:Resource και τις ιδιότητες rdf:type και rdfs:subClassOf. Ας πάρουμε για παράδειγμα μια εταιρία που έχει οχήματα (vehicles). Σε αυτό το παράδειγμα μπορούμε να ορίσουμε μια ιεραρχία όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:
[pic]
Σχήμα 6.Παράδειγμα ιεραρχίας

Αυτή η ιεραρχία μπορεί να γραφτεί σε RDF/XML μορφή με τη χρήση namespaces ως εξής:

Το RDF/XML στο παράδειγμα αυτό εισάγει ονόματα, όπως το MotorVehicle, για τους πόρους (κλάσεις) που περιγράφει χρησιμοποιώντας το rdf:ID. Αυτό είναι χρήσιμο εδώ επειδή συντομεύει το URIref και παρέχει έναν πρόσθετο έλεγχο ότι η τιμή του rdf:ID είναι μοναδική σε όλη την τρέχουσα βάση URI (συνήθως το έγγραφο URI). Αυτό βοηθά να πάρει τις επαναλαμβανόμενες τιμές rdf:ID κατά την καθορισμό των ονομάτων των κλάσεων και των ιδιοτήτων στα RDF σχήματα. Σχετικά URIrefs βασισμένα σε αυτά τα ονόματα μπορούν έπειτα να χρησιμοποιηθούν σε άλλους ορισμούς κλάσεων μέσα στο ίδιο σχήμα (πχ. όπως το #MotorVehicle χρησιμοποιείται στη περιγραφή των άλλων κλάσεων). Το πλήρες URIref αυτής της κλάσης, που υποθέτει ότι το ίδιο το σχήμα ήταν ο πόρος http://example.org/ schemas/vehicles, θα ήταν http://example.org/schemas/vehicles#MotorVehicle. Για να εξασφαλιστεί ότι οι αναφορές σε αυτές τις κατηγορίες σχημάτων θα διατηρηθούν με συνέπεια ακόμα κι αν το σχήμα μετατοπιστεί ή αντιγραφτεί (ή για να ορίσει απλά μια βάση URIref για τις κλάσεις σχημάτων χωρίς να υποθέσουμε ότι όλες υπάρχουν σε μια μοναδική θέση), οι περιγραφές των κλάσεων μπορούν επίσης να περιλάβουν τη δήλωση xml:base="http://example.org/schemas/vehicles". Εκτός από την περιγραφή συγκεκριμένων κλάσεων πραγμάτων που θέλουν να περιγράψουν, οι κοινότητες χρηστών πρέπει επίσης να είναι σε θέση να περιγράψουν συγκεκριμένες ιδιότητες που χαρακτηρίζουν εκείνες τις κλάσεις (όπως rearSeatLegRoom για να περιγράψει ένα επιβατικό όχημα (passenger vehicle). Στο RDF σχήμα, οι ιδιότητες (properties) περιγράφονται χρησιμοποιώντας την RDF κλάση rdf:Property και τις ιδιότητες σχημάτων RDF rdfs:domain, rdfs:range, και rdfs:subPropertyOf. Επίσης, παρέχει λεξιλόγιο για να περιγράψει πώς οι ιδιότητες και οι κλάσεις προορίζονται για να χρησιμοποιηθούν μαζί στα RDF δεδομένα. Η σημαντικότερη πληροφορία αυτού του είδους παρέχεται με τη χρησιμοποίηση των ιδιοτήτων rdfs:range και rdfs:domain για να περιγράψουν περαιτέρω τις ιδιότητες που έχουν οριστεί από εφαρμογή. Το rdfs:range χρησιμοποιείται για να δείξει ότι οι τιμές μιας συγκεκριμένης ιδιότητας είναι στιγμιότυπα μιας οριζόμενης κλάσης. Παραδείγματος χάριν, εάν θέλαμε να δείξουμε ότι η ιδιότητα ex:author έχει τιμές που είναι στιγμιότυπα της κλάσης ex:Person, θα γράφαμε τα RDF triples: ex:Person rdf:type rdfs:Class. ex:author rdf:type rdf:Property. ex:author rdfs:range ex:Person.

Μια ιδιότητα (property), για παράδειγμα το ex:hasMother, μπορεί να έχει ένα ή περισσότερα από ένα range properties. Εάν το ex:hasMother δεν έχει κανένα range τότε τίποτα δεν λέγεται για τις τιμές της ιδιότητας ex:hasMother. Εάν το ex:hasMother έχει ένα range, για παράδειγμα το ex:Person, αυτό λέει ότι οι τιμές της ιδιότητας ex:hasMother είναι στιγμιότυπα της κλάσης ex:Person. Εάν το ex:hasMother έχει περισσότερα από ένα ranges, για παράδειγμα το ex:Person και το ex:Female, αυτό λεει ότι οι τιμές του ex:hasMother είναι πόροι που είναι στιγμιότυπα όλων των κλάσεων που είναι ranges δηλ., ότι οποιαδήποτε τιμή του ex:hasMother είναι και ex:Female και ex:Person. Τέλος, το rdfs:range μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για να δείξει ότι η τιμή μιας ιδιότητας μπορεί να δίνεται και από κυριολεκτικό (literal). To rdfs:domain χρησιμοποιείται για να δείξει ότι μια συγκεκριμένη ιδιότητα ισχύει για μια οριζόμενη κλάση. Παραδείγματος χάριν, εάν θέλαμε να δείξουμε ότι η ιδιότητα ex:author ισχύει για τα στιγμιότυπα της κλάσης ex:Book, θα γράφαμε τα RDF triples: ex:Book rdf:type rdfs:Class. ex:author rdf:type rdf:Property. ex:author rdfs:domain ex:Book. Μια δεδομένη ιδιότητα, για παράδειγμα exterms:weight, μπορεί να έχει ένα ή περισσότερα από ένα domain. Εάν το exterms:weight δεν έχει κανένα domain, τότε τίποτα δεν λέγεται για τους πόρους με τους οποίους το exterms:weight μπορεί να χρησιμοποιηθεί. Εάν το exterms:weight έχει ένα domain, για παράδειγμα το ex:Book, αυτό λέει ότι η ιδιότητα exterms:weight ισχύει για τα στιγμιότυπα της κλάσης ex:Book. Εάν το exterms:weight έχει περισσότερα από ένα domain, για παράδειγμα το ex:Book και το ex:MotorVehicle, αυτό λέει ότι οποιοσδήποτε πόρος που έχει μια ιδιότητα exterms:weight είναι στιγμιότυπο όλων των κλάσεων που είναι domain του property αυτού, δηλ. οποιοσδήποτε πόρος που έχει ιδιότητα exterms:weight είναι και ένα ex:Book και ένα ex:MotorVehicle. Το RDF σχήμα παρέχει έναν τρόπο να ειδικευτούν οι ιδιότητες, όπως και οι κλάσεις. Αυτή η σχέση ειδίκευσης μεταξύ δύο ιδιοτήτων περιγράφεται χρησιμοποιώντας την προκαθορισμένη ιδιότητα rdfs:subPropertyOf. Παραδείγματος χάριν, εάν τα ex:primaryDriver και ex:driver είναι και οι δύο ιδιότητες, θα μπορούσαμε να περιγράψουμε αυτές τις ιδιότητες, και το γεγονός ότι το ex:primaryDriver είναι μια ειδίκευση του ex:driver, με το γράψιμο των RDF δηλώσεων: ex:driver rdf:type rdf:Property. ex:primaryDriver rdf:type rdf:Property. ex:primaryDriver rdfs:subPropertyOf ex:driver.

Μια ιδιότητα (property) μπορεί να είναι ένα υπο-ιδιότητα (subproperty) καμίας, μίας ή περισσοτέρων ιδιοτήτων. Τα rdfs:range και rdfs:domain του RDFS που ισχύουν για μια ιδιότητα ισχύουν επίσης για κάθε μία από τις υπο-ιδιότητές της. Έτσι, στο παραπάνω παράδειγμα, το σχήμα RDF καθορίζει το ex:primaryDriver επίσης να έχει rdfs:domain το ex:MotorVehicle, λόγω της σχέσης subproperty με το ex:driver.
Παρακάτω φαίνεται ένα ολοκληρωμένο παράδειγμα σε μορφή RDF/XML:

Στο σημείο αυτό, πρέπει να πούμε ότι παρόλο που το σύστημα τύπων του RDFS είναι παρόμοιο με αυτό των αντικειμενοστραφών γλωσσών προγραμματισμού, υπάρχουν σημαντικές διαφορές σε αρκετά σημεία. Πρώτον, το RDF Schema, αντί να περιγράφει τις κλάσεις σαν να έχουν κάποιες συγκεκριμένες ιδιότητες, περιγράφει τις ιδιότητες σαν να εφαρμόζονται σε συγκεκριμένους πόρους κλάσεις ως πεδίο ορισμού ή πεδίο τιμών. Για παράδειγμα, αν είχαμε μια κλάση Book με ένα χαρακτηριστικό author και μια άλλη κλάση SoftwareModule που επίσης είχε χαρακτηριστικό author, αυτά τα δύο χαρακτηριστικά θα θεωρούνταν διαφορετικά στις γλώσσες προγραμματισμού. Με άλλα λόγια, το πεδίο δράσης ενός χαρακτηριστικού καθορίζεται μέσα στην κλάση που το ορίζει. Αντίθετα, στο RDFS οι ιδιότητες είναι ανεξάρτητες και έχουν καθολικό πεδίο δράσης (εκτός αν οριστούν να εφαρμόζονται σε συγκεκριμένες κλάσεις χρησιμοποιώντας το πεδίο ορισμού). Επιπλέον, οι ιδιότητες στο RDF μπορούν να κληρονομηθούν σε αντίθεση με τον αντικειμενοστραφή προγραμματισμό που κάτι τέτοιο δεν ισχύει. Δηλαδή οι ιδιότητες μπορούν να κληρονομούν χαρακτηριστικά από άλλες ιδιότητες δημιουργώντας έτσι μια ιεραρχία ιδιοτήτων, όπως και οι κλάσεις. Τέλος, μια εξίσου σημαντική διαφορά είναι ότι στο RDF τα στιγμιότυπα μιας ιδιότητας είναι προαιρετικά. Δηλαδή είναι δυνατό να υπάρχει ένα στιγμιότυπο μιας κλάσης χωρίς να υπάρχει στιγμιότυπο της ιδιότητας που εφαρμόζεται ως πεδίο ορισμού. Για παράδειγμα, στον προγραμματισμό, ένα στιγμιότυπο της κλάσης Book δεν επιτρέπεται να μην έχει το χαρακτηριστικό author, και επίσης, εάν το χαρακτηριστικό author έπαιρνε τιμές που είναι στιγμιότυπα της κλάσης Person, δε θα επιτρεπόταν να μην έχει τιμή. Αντίθετα, το RDF παρέχει πληροφορία για το σχήμα ως κάτι επιπρόσθετο χωρίς να επιβάλλει περιορισμούς στο πώς να χρησιμοποιηθεί η πληροφορία αυτή.

6.3 Η γλώσσα οντολογιών διαδικτύου (OWL)

Η Γλώσσα Οντολογιών Ιστού OWL (Web Ontology Language) είναι μια σημασιολογική γλώσσα σήμανσης για την δημιουργία και τη διανομή οντολογιών στο διαδίκτυο. Έχει αναπτυχθεί από το Web Ontology Working Group ως τμήμα του
W3C Semantic Web Activity και προορίζεται να χρησιμοποιηθεί σε περιπτώσεις όπου η πληροφορία που περιλαμβάνεται στα έγγραφα του Ιστού πρέπει να υποβληθεί σε επεξεργασία από εφαρμογές λογισμικού. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αναπαραστήσει τις έννοιες των όρων και των σχέσεων ανάμεσά τους. Αυτή η σημασιολογική αναπαράσταση των όρων και των αλληλεξαρτήσεών τους καλείται οντολογία . Η OWL παρέχει περισσότερες δυνατότητες κατά τον ορισμό οντολογιών από ό,τι η XML, η RDF, και το RDFS. Η OWL αναπτύχθηκε ως επέκταση του λεξιλογίου της RDF (Resource Description Framework) και είναι απόγονος της γλώσσας οντολογιών DAML+OIL, ενσωματώνοντας έτσι λύσεις για προβλήματα που εμφανίστηκαν κατά τον σχεδιασμό και την εφαρμογή της DAML+OIL. Έχει πλεονεκτήματα που προέρχονται από μια διαδικασία αυστηρότερης αναθεώρησης και τη σημαντική συμβολή στον σχεδιασμό της ερευνητών με βαθιά εμπειρία στην υλοποίηση μηχανών εξαγωγής συμπερασμάτων. Γενικά, συνιστάται στους υπεύθυνους ανάπτυξης λογισμικού που ασχολούνται με εφαρμογές του Σημασιολογικού Διαδικτύου να χρησιμοποιήσουν το RDFS ή, κατά προτίμηση, την OWL ως την γλώσσα των οντολογιών τους. Ωστόσο ένα σημαντικό τμήμα των υπαρχουσών οντολογιών του Σημασιολογικού Διαδικτύου χρησιμοποιεί σήμερα την DAML+OIL. Η OWL παρέχει τρεις υπογλώσσες, τις OWL Lite, DL και FULL, που σχεδιάστηκαν για να χρησιμοποιηθούν από διαφορετικές κοινότητες δημιουργών λογισμικού και χρηστών. Οι τρεις αυτές γλώσσες διαφέρουν ως προς την εκφραστικότητά τους και παρακάτω παρουσιάζονται στη σειρά, από την λιγότερο προς την περισσότερο εκφραστική. Κάθε μια από αυτές τις υπογλώσσες είναι μια επέκταση του απλούστερου προκατόχου της .

6.3.1 OWL Lite

Η OWL Lite υποστηρίζει εκείνους τους χρήστες που χρειάζονται πρώτιστα μια ταξινομία και απλούς περιορισμούς. Παραδείγματος χάριν, ενώ υποστηρίζει περιορισμούς στον αριθμό των στοιχείων ενός συνόλου, επιτρέπει μόνο τις τιμές αριθμού στοιχείων 0 ή 1. Είναι απλή για να είναι δυνατή η εύκολη υποστήριξή της από εργαλεία και επιτρέπει σε θησαυρούς και σε άλλων ειδών ταξινομίες να μετασχηματιστούν εύκολα σε αυτήν.

1) OWL Lite και χαρακτηριστικά γνωρίσματα των σχημάτων RDF (RDF Schema Features)

Η OWL Lite συμπεριλαμβάνει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά γνωρίσματα που περιέχονται στο RDF Schema. • Class: Καθορίζει μια τάξη οντοτήτων που μοιράζονται μερικές κοινές ιδιότητες. Παραδείγματος χάριν, οι οντότητες Mary και ο Paul είναι και οι δύο μέλη της τάξης Person. Οι τάξεις μπορούν να οργανωθούν σε μια ιεραρχία ορίζοντας υποτάξεις με την χρήση του χαρακτηριστικού subClassOf. Υπάρχει μια ενσωματωμένη γενικότερη τάξη που ονομάζεται Thing και είναι υπερ- τάξη όλων των οντοτήτων της OWL. Υπάρχει επίσης μια ενσωματωμένη τάξη που ονομάζεται Nothing και είναι η τάξη στην οποία δεν ανήκει καμία οντότητα και δεν έχει καμία υπο-τάξη. • rdfs:subClassOf: Οι ιεραρχίες των τάξεων μπορούν να δημιουργηθούν κάνοντας μια ή περισσότερες δηλώσεις που δείχνουν ότι μια τάξη είναι υπο-τάξη μιας ή περισσότερων άλλων τάξεων (υποστηρίζοντας πολλαπλή κληρονομικότητα). Παραδείγματος χάριν, η τάξη Person θα μπορούσε να δηλωθεί ως υπο-τάξη της τάξης Mammal. Από το παραπάνω μια μηχανή μπορεί να συμπεράνει ότι εάν μια οντότητα ανήκει στην τάξη Person, τότε ανήκει επίσης στην τάξη Mammal. • rdf:Property: Οι ιδιότητες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να δηλώσουν σχέσεις μεταξύ οντοτήτων ή χαρακτηριστικά οντοτήτων που παίρνουν τιμές από συγκεκριμένους τύπους δεδομένων. Παραδείγματα ιδιοτήτων μπορεί να είναι οι hasChild, hasRelative, hasSibling, και hasAge. Οι τρεις πρώτες ιδιότητες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να συσχετίσουν μια οντότητα της τάξης Person με μια άλλη οντότητα της τάξης Person (και επομένως είναι του τύπου ιδιοτήτων ObjectProperty), και η τελευταία (hasAge) μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αποδώσει σε μια οντότητα της τάξης Person ένα χαρακτηριστικό που παίρνει τιμές από τον τύπο δεδομένων (datatype) Integer (και επομένως είναι του τύπου ιδιοτήτων DatatypeProperty). • rdfs:subPropertyOf: Οι ιεραρχίες ιδιοτήτων μπορούν να δημιουργηθούν εισάγοντας μια ή περισσότερες δηλώσεις που δείχνουν ότι μια ιδιότητα είναι υποπερίπτωση μιας ή περισσότερων άλλων ιδιοτήτων. Παραδείγματος χάριν, η ιδιότητα hasSibling μπορεί να δηλωθεί ως subproperty της hasRelative. Από το παραπάνω μια μηχανή μπορεί να συμπεράνει ότι εάν μια οντότητα συσχετίζεται με μια άλλη μέσω της ιδιότητας hasSibling, τότε συσχετίζεται επίσης μαζί της με την ιδιότητα hasRelative. • rdfs:domain: Το πεδίο ορισμού μιας ιδιότητας περιορίζει τις οντότητες στις οποίες η ιδιότητα μπορεί να εφαρμοστεί. Εάν μια ιδιότητα συσχετίζει μια οντότητα με μια άλλη οντότητα και έχει οριστεί το πεδίο ορισμού της ιδιότητας, τότε η πρώτη οντότητα θα πρέπει να ανήκει στο πεδίο ορισμού. Παραδείγματος χάριν, η ιδιότητα hasChild μπορεί να δηλωθεί με πεδίο ορισμού την τάξη Mammal. Από το παραπάνω μια μηχανή μπορεί νασυμπεράνει ότι εάν Frank hasChild Anna, τότε ο Frank θα πρέπει να είναι Mammal. • rdfs:range: To πεδίο τιμών μιας ιδιότητας περιορίζει τις οντότητες που η ιδιότητα μπορεί να έχει ως τιμή της. Εάν μια ιδιότητα συσχετίζει μια οντότητα με μια άλλη οντότητα και έχει οριστεί το πεδίο τιμών της ιδιότητας, τότε η δεύτερη οντότητα θα πρέπει να ανήκει στο πεδίο τιμών. Παραδείγματος χάριν, η ιδιότητα hasChild μπορεί να δηλωθεί με πεδίο τιμών την τάξη Mammal. Από το παραπάνω μια μηχανή μπορεί να συμπεράνει ότι εάν η Louise συσχετίζεται με την Deborah βάση της ιδιότητας hasChild (δηλαδή η Deborah είναι το παιδί της Louise), τότε η Deborah είναι Mammal. Το πεδίο τιμών είναι επίσης ένας ολικός περιορισμός, όπως και το πεδίο ορισμού (περισσότερες πληροφορίες στην ενότητα που αναφέρεται στους περιορισμούς ιδιοτήτων). • Οντότητες: Οι οντότητες ανήκουν σε τάξεις. Παραδείγματος χάριν, μια οντότητα που ονομάζεται Deborah μπορεί να δηλωθεί ως οντότητα της τάξης Person.

2) OWL Lite ισότητες και ανισότητες (Equality και Inequality)

Τα ακόλουθα χαρακτηριστικά γνωρίσματα της OWL Lite συσχετίζονται με την ισότητα ή την ανισότητα. • equivalentClass: Δύο τάξεις μπορούν να δηλωθούν ως ισοδύναμες. Οι ισοδύναμες τάξεις έχουν τις ίδιες οντότητες. Η ισοδυναμία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να δημιουργήσει συνώνυμες τάξεις. Παραδείγματος χάριν, η τάξη Car μπορεί να δηλωθεί ως equivalentClass της τάξης Automobile. Από το παραπάνω μια μηχανή μπορεί να συμπεράνει ότι οποιαδήποτε οντότητα που ανήκει στην τάξη Car είναι επίσης οντότητα της τάξης Automobile και αντίστροφα. • equivalentProperty: Δύο ιδιότητες μπορούν να δηλωθούν ως ισοδύναμες. Η ισοδυναμία ιδιοτήτων μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να δημιουργήσει συνώνυμες ιδιότητες. Παραδείγματος χάριν, η ιδιότητα hasLeader μπορεί να δηλωθεί ως equivalentProperty της ιδιότητας hasHead. Από το παραπάνω μια μηχανή μπορεί να συμπεράνει ότι εάν το Χ συσχετίζεται με το Y με την ιδιότητα hasLeader, τότε το Χ συσχετίζεται επίσης με το Y με την ιδιότητα hasHead και αντίστροφα. Μια μηχανή μπορεί επίσης να συναγάγει ότι η ιδιότητα hasLeader είναι subproperty της hasHead και η hasHead είναι subProperty της hasLeader. • sameAs: Δύο οντότητες μπορούν να δηλωθούν ως ίδιες. Παραδείγματος χάριν, η οντότητα Deborah μπορεί να δηλωθεί ως ίδια με την DeborahMcGuinness. • differentFrom: Μια οντότητα μπορεί να δηλωθεί ως διαφορετική από άλλες οντότητες. Παραδείγματος χάριν, η οντότητα Frank μπορεί να δηλωθεί ως διαφορετική από τις οντότητες Deborah και Jim. Κατά συνέπεια, εάν μια ιδιότητα που δηλώνεται ως συναρτησιακή (functional) συσχετίζει την ίδια οντότητα με τις οντότητες Frank και Deborah, τότε θα υπάρχει αντίφαση. Το να δηλωθεί ρητά ότι οι οντότητες είναι διαφορετικές μπορεί να είναι σημαντικό κατά τη χρησιμοποίηση των γλωσσών όπως η OWL (και RDF), γιατί αυτές δεν προϋποθέτουν ότι κάθε οντότητα έχει ένα και μόνο ένα όνομα. Παραδείγματος χάριν, χωρίς τις πρόσθετες πληροφορίες, μια μηχανή δεν θα συναγάγει ότι ο Frank και Deborah αναφέρονται σε διαφορετικές οντότητες. • AllDifferent: Ένας αριθμός οντοτήτων μπορούν να δηλωθούν ως αμοιβαία διαφορετικές σε μια δήλωση AllDifferent. Παραδείγματος χάριν, ο Frank, η Deborah, και ο Jim θα μπορούσαν να δηλωθούν ως αμοιβαία διαφορετικές οντότητες χρησιμοποιώντας την δήλωση AllDifferent. Η δήλωση AllDifferent είναι ιδιαίτερα χρήσιμη όταν υπάρχουν σύνολα ευδιάκριτων αντικειμένων και όταν θέλουμε να εισαγάγουμε την υπόθεση της μοναδικότητας των ονομάτων μεταξύ των αντικειμένων του συνόλου.

3) OWL Lite και χαρακτηριστικά ιδιοτήτων (Property Characteristics)

Υπάρχουν ειδικά προσδιοριστικά στην OWL Lite που χρησιμοποιούνται για να παρέχουν πληροφορίες σχετικά με τις ιδιότητες και τις τιμές τους. Η διάκριση μεταξύ ObjectProperty και DatatypeProperty αναφέρθηκε προηγουμένως στην περιγραφή των ιδιοτήτων. • inverseOf: Μια ιδιότητα μπορεί να δηλωθεί ως αντίστροφη μιας άλλης ιδιότητας. Εάν αν η ιδιότητα P1 δηλωθεί ως αντίστροφη της ιδιότητας P2 και το Χ συσχετίζεται με το Υ με την ιδιότητα P2, τότε το Υ συσχετίζεται με το Χ με την ιδιότητα P1. Παραδείγματος χάριν, εάν η ιδιότητα hasChild είναι αντίστροφη της hasParent και Deborah hasParent Louise, τότε μια μηχανή μπορεί να συναγάγει ότι Louise hasChild Deborah. • TransitiveProperty: Οι ιδιότητες μπορούν να δηλωθούν ως μεταβατικές. Παραδείγματος χάριν, εάν η ιδιότητα ancestor δηλωθεί ως μεταβατική, και εάν Sara ancestor Louise και Louise ancestor Deborah, τότε μια μηχανή μπορεί να συμπεράνει ότι Sara ancestor Deborah. Η OWL Lite (και η OWL DL) επιβάλλουν τον επιπλέον περιορισμό ότι οι μεταβατικές ιδιότητες (και τα superproperties τους) δεν μπορούν να έχουν τον περιορισμό maxCardinality 1. • SymmetricProperty: Οι ιδιότητες μπορούν να δηλωθούν ως συμμετρικές. Παραδείγματος χάριν, η ιδιότητα Friend μπορεί να δηλωθεί ως μια συμμετρική ιδιότητα. Από το παραπάνω μια μηχανή μπορεί να συμπεράνει ότι εάν Frank friend Deborah τότε και Deborah friend Frank. • FunctionalProperty : Οι ιδιότητες μπορούν να δηλωθούν ώστε να έχουν μια μοναδική τιμή ανά οντότητα του πεδίου ορισμού. Αυτές οι ιδιότητες λέγονται συναρτησιακές. Εάν μια ιδιότητα είναι συναρτησιακή, επιτρέπεται να μην έχει τιμή για κάποια οντότητα του πεδίου ορισμού. Παραδείγματος χάριν, η ιδιότητα hasEmployer μπορεί να δηλωθεί ως FunctionalProperty. Από το παραπάνω μια μηχανή μπορεί να συμπεράνει ότι καμία οντότητα δεν μπορεί να έχει περισσότερους από έναν εργοδότες. Ωστόσο αυτό δεν υπονοεί ότι κάθε οντότητα πρέπει να έχει τουλάχιστον έναν εργοδότη. • •InverseFunctionalProperty: Οι ιδιότητες μπορούν να δηλωθούν ως αντιστρόφως συναρτησιακές (inverse functional). Εάν μια ιδιότητα είναι αντιστρόφως συναρτησιακή, τότε η αντίστροφη της ιδιότητας αυτής είναι συναρτησιακή. Κατά συνέπεια η αντίστροφη της ιδιότητας έχει το πολύ μια τιμή για κάθε οντότητα. Αυτό το χαρακτηριστικό έχει αναφερθεί επίσης ως σαφής ιδιότητα. Παραδείγματος χάριν, η ιδιότητα hasUSSocialSecurityNumber (μοναδικό προσδιοριστικό για τους κατοίκους των ΗΠΑ) μπορεί να δηλωθεί ως αντιστρόφως συναρτησιακή (ή σαφής).

4) OWL Lite και περιορισμοί ιδιοτήτων (Property Restrictions)

Η OWL Lite επιτρέπει περιορισμούς για να καθορίσει τον τρόπο με τον οποίο οι ιδιότητες μπορούν να χρησιμοποιηθούν από τις οντότητες μιας τάξης. Οι περιορισμοί αυτοί τοποθετούνται μέσα στο πλαίσιο ενός owl:Restriction. Η ετικέτα owl:onProperty δείχνει στην περιοριζόμενη ιδιότητα. Οι δύο παρακάτω περιορισμοί περιορίζουν τις τιμές που μπορούν να χρησιμοποιηθούν, ενώ στην επόμενη ενότητα θα δούμε περιορισμούς που περιορίζουν τον αριθμό των τιμών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν.
[pic]

Σχήμα 7.Παράδειγμα περιορισμού ιδιοτήτων

• allValuesFrom: Ο περιορισμός allValuesFrom δηλώνεται σε μια ιδιότητα και δείχνει σε μια τάξη. Σημαίνει ότι αυτή η ιδιότητα περιορίζει το πεδίο τιμών της στο σύνολο των οντοτήτων της τάξης στην οποία δείχνει ο περιορισμός. Κατά συνέπεια εάν μια οντότητα μιας τάξης σχετίζεται βάσει μιας τέτοιας ιδιότητας με κάποια άλλη οντότητα, τότε η δεύτερη οντότητα θα πρέπει να ανήκει στην τάξη που δείχνει ο περιορισμός. Σε αντίθεση με το rdf:range ο περιορισμός allValuesFrom δεν εισάγεται στην δήλωση της ιδιότητας (ολικά, ώστε να ισχύει για κάθε εμφάνιση της ιδιότητας αυτής), αλλά σε μια τάξη (τοπικά, ώστε να ισχύει μόνο όταν η ιδιότητα εφαρμόζεται στην τάξη αυτή) για να περιορίσει το πεδίο τιμών της ιδιότητας σε σχέση με την τάξη αυτή. Παραδείγματος χάριν, η τάξη Person μπορεί να έχει έναν περιορισμό allValuesFrom, που περιορίζει την ιδιότητα hasDaughter να παίρνει τιμές από την τάξη Woman. Αυτό σημαίνει ότι εάν μια οντότητα Louise της τάξης Person σχετίζεται μέσω της hasDaughter με την οντότητα Deborah, μια μηχανή μπορεί να συμπεράνει ότι η Deborah ανήκει στην τάξη Woman. Ο περιορισμός allValuesFrom επιτρέπει στην ιδιότητα hasDaughter να χρησιμοποιηθεί και με άλλες τάξεις, όπως για παράδειγμα με την τάξη Cat. Σε αυτήν την περίπτωση, η ιδιότητα hasDaughter θα μπορούσε να έχει έναν τοπικό περιορισμό του πεδίου τιμών της στην τάξη Cat όταν η οντότητα από το πεδίο ορισμού ανήκει στην τάξη Cat και έναν τοπικό περιορισμό του πεδίου τιμών της στην τάξη Woman όταν η οντότητα από το πεδίο ορισμού ανήκει στην τάξη Person. Η ύπαρξη ενός τοπικού περιορισμού allValuesFrom σε μια τάξη σημαίνει ταυτόχρονα ότι αναιρείται ο ολικός περιορισμός rdfs:range της περιοριζόμενης ιδιότητας για την τάξη αυτή (το rdfs:range μιας ιδιότητας είναι δυνατόν ακόμα και να μην υπάρχει). • someValuesFrom: Ο περιορισμός someValuesFrom δηλώνεται σε μια ιδιότητα και δείχνει σε μια τάξη. Μια τάξη μπορεί να έχει έναν περιορισμό someValuesFropm σε μια ιδιότητα της, που θα καθορίζει ότι τουλάχιστον μια από τις (πιθανώς πολλές) τιμές της ιδιότητας αυτής ανήκει σε κάποιο συγκεκριμένο τύπο. Παραδείγματος χάριν, η τάξη SemanticWebPaper μπορεί να έχει έναν τοπικό περιορισμό someValuesFrom στην ιδιότητα hasKeyword (ο περιορισμός someValuesFrom είναι τοπικός γιατί περιορίζει την ιδιότητα hasKeyword μόνο όταν αυτή εφαρμόζεται στην τάξη SemanticWebPaper) που δηλώνει ότι κάποια τιμή για την ιδιότητα hasKeyword πρέπει να είναι μια οντότητα της τάξης SemanticWebTopic. Έτσι στην περίπτωση που έχουμε πολλές λέξεις κλειδιά και εφόσον ένα ή περισσότερα από αυτά ανήκουν στην τάξη SemanticWebTopic, τότε το paper του παραδείγματος θα είναι συνεπές με τον περιορισμό.

5) OWL Lite και περιορισμοί του πληθάριθμου συνόλου (Cardinality Restrictions)

Η OWL Lite περιλαμβάνει μια απλή μορφή περιορισμών του πληθάριθμου συνόλου (cardinality restrictions). Οι περιορισμοί του πληθάριθμου συνόλου της OWL (και της OWL Lite) δηλώνονται ως τοπικοί περιορισμοί ιδιοτήτων, δεδομένου ότι δηλώνονται πάντα μέσα σε μια συγκεκριμένη τάξη (περιορίζουν δηλαδή μια ιδιότητα, μόνο όταν αυτή έχει στο πεδίο ορισμού της μια οντότητα της τάξης αυτής). Οι περιορισμοί του πληθάριθμου συνόλου τιμών (μιας ιδιότητας) στην OWL Lite είναι πιο απλοί από ό,τι στις OWL DL και OWL Full, επειδή επιτρέπουν μόνο δηλώσεις σχετικά με τις ποσότητες 0 ή 1 (δεν επιτρέπουν αυθαίρετες τιμές, όπως συμβαίνει στην OWL DL και στην OWL Full). • minCardinality: Ο ελάχιστος πληθάριθμος του συνόλου τιμών μιας ιδιότητας δηλώνεται μέσα σε κάποια τάξη. Εάν δηλωθεί minCardinality 1 για μια ιδιότητα σε μια τάξη, τότε οποιαδήποτε οντότητα εκείνης της τάξης θα πρέπει να έχει τουλάχιστον μια τιμή για την ιδιότητα αυτή. Παραδείγματος χάριν, δεν θα μπορούσαμε να δηλώσουμε έναν τέτοιο περιορισμό για την τάξη Person στην ιδιότητα hasOffspring δεδομένου ότι όλα τα πρόσωπα δεν έχουν οπωσδήποτε κάποιον απόγονο. Η τάξη Parent, εντούτοις, θα είχε ένα minCardinality 1 στην ιδιότητα hasOffspring. Εάν μια μηχανή ξέρει ότι η Louise είναι Person, τότε δεν μπορεί να συμπεράνει τίποτα για τον ελάχιστο αριθμό τιμών που έχει η ιδιότητα hasOffspring στην περίπτωση της Louise. Μόλις όμως βρεθεί ότι η Louise είναι μια οντότητα της τάξης Parent, τότε η μηχανή μπορεί να συμπεράνει ότι η Louise σχετίζεται με μία τουλάχιστον οντότητα βάσει της ιδιότητας hasOffspring. Στην OWL Lite τα ελάχιστα cardinalities που επιτρέπονται είναι 0 ή 1. Ένα minCardinality σε μια ιδιότητα ίσο με 0 δηλώνει (ελλείψει άλλων πιο συγκεκριμένων πληροφοριών) ότι η ιδιότητα είναι προαιρετική για μια τάξη. Παραδείγματος χάριν, η ιδιότητα hasOffspring μπορεί να έχει minCardinality ίσο με 0 για την τάξη Person (ενώ μπορεί να δηλωθεί να έχει minCardinality ίσο με 1 για την τάξη Parent). • maxCardinality: Ο μέγιστος πληθάριθμος συνόλου τιμών δηλώνεται σε μια ιδιότητα σε σχέση με μια συγκεκριμένη τάξη. Εάν δηλωθεί maxCardinality 1 για μια ιδιότητα σε κάποια τάξη, τότε οποιαδήποτε οντότητα εκείνης της τάξης σχετίζεται βάση της ιδιότητας αυτής με το πολύ μια οντότητα. Ο περιορισμός αυτός είναι επίσης τοπικός, σε αντίθεση με τον αντίστοιχο ολικό περιορισμό που επιτυγχάνεται με την δήλωση μιας ιδιότητας ως FunctionalProperty. Μια ιδιότητα με περιορισμό maxCardinality 1 καλείται μερικές φορές λειτουργική ή μοναδική ιδιότητα. Παραδείγματος χάριν, η ιδιότητα hasRegisteredVotingState για την τάξη UnitedStatesCitizens μπορεί να έχει έναν μέγιστο πληθάριθμο συνόλου τιμών ίσο με 1 (επειδή οι πολίτες των ΗΠΑ έχουν την άδεια να ψηφίσουν μόνο σε μία πολιτεία). Από το παραπάνω μια μηχανή μπορεί να συναγάγει ότι οι οντότητες της τάξης USCitizens δεν μπορούν σχετίζονται με δύο ή περισσότερες οντότητες βάση της ιδιότητας hasRegisteredVotingState. Μπορεί να είναι χρήσιμο να δηλωθεί ότι ορισμένες τάξεις δεν έχουν καμία τιμή για μια συγκεκριμένη ιδιότητα. Παραδείγματος χάριν, οι οντότητες της τάξης UnmarriedPerson δεν πρέπει να σχετίζονται με καμία οντότητα μέσω της ιδιότητας hasSpouse (έχει σύζυγο). Αυτή η κατάσταση αντιπροσωπεύεται από έναν μέγιστο πληθάριθμο συνόλου τιμών ίσο με 0 στην ιδιότητα hasSpouse, όταν η οντότητα στο πεδίο τιμών της ανήκει στην τάξη UnmarriedPerson. • cardinality: Ο πληθάριθμος συνόλου τιμών παρέχεται ως ευκολία όταν είναι χρήσιμο να δηλωθεί ότι μια ιδιότητα έχει για μια τάξη minCardinality 0 και maxCardinality 0, ή minCardinality 1 και maxCardinality 1. Παραδείγματος χάριν, η τάξη Person έχει ακριβώς μια τιμή για την ιδιότητα hasBirthMother, οπότε θα ορίζαμε για αυτήν cardinality 1. Από το παραπάνω μια μηχανή μπορεί να συναγάγει ότι δύο διαφορετικές οντότητες της τάξης Mother δεν μπορούν να αποτελούν τιμές της ιδιότητας hasBirthMother για το ίδιο άτομο.

6) OWL Lite και τομές τάξεων (Class Intersection)

Η OWL Lite περιέχει μια δήλωση τομής αλλά με περιορισμένες δυνατότητες: επιτρέπει την πράξη της τομής μόνο μεταξύ μη ανώνυμων τάξεων και/ή περιορισμών ιδιοτήτων. • intersectionOf: Η OWL Lite επιτρέπει τομές μη ανωνύμων τάξεων και περιορισμών. Παραδείγματος χάριν, η τάξη EmployedPerson μπορεί να δηλωθεί ως Person intersectionOf EmployedThings. Από το παραπάνω μια μηχανή μπορεί να συναγάγει ότι οποιαδήποτε οντότητα της τάξης EmployedPerson έχει τουλάχιστον έναν εργοδότη
.
7) Τύποι δεδομένων της OWL (Data Types)

Η OWL χρησιμοποιεί τους μηχανισμούς της RDF για τους τύπους δεδομένων. Οι τύποι αυτοί έχουν κατά μεγάλο βαθμό ενσωματωθεί από το XML Schema2. Στο Σχήμα 8 βλέπουμε πώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας τύπος από το XML Schema (συγκεκριμένα ο τύπος dateTime) στην OWL.

[pic]
Σχήμα 8.Παράδειγμα τύπου δεδομένων

8) OWL Lite και πληροφορίες επικεφαλίδας (Header Information)

Η OWL Lite υποστηρίζει την έννοια του συνυπολογισμού οντολογιών (ontology inclusion). Η ετικέτα owl:imports εισάγεται σε μια οντολογία και αναφέρεται σε μια άλλη για να δηλώσει ότι κάποιοι ορισμοί που περιέχονται στην δεύτερη χρησιμοποιούνται στην πρώτη. Ο συνυπολογισμός οντολογιών είναι μεταβατικός. Αυτό σημαίνει ότι εάν η οντολογία Α συνυπολογίζει την Β και η Β συνυπολογίζει την Γ, τότε η οντολογία Α συνυπολογίζει την Α αλλά και την Β.

9) OWL Lite και ιδιότητες σχολιασμού (Annotation Properties)

Η OWL Lite επιτρέπει τον σχολιασμό των τάξεων, των ιδιοτήτων, των οντοτήτων και των επικεφαλίδων (headers), των οντολογιών. Για τον σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται ιδιότητες του τύπου owl:AnnotationProperty. Στην OWL έχουν επίσης προκαθοριστεί πέντε ιδιότητες σχολιασμού που αναφέρονται παρακάτω. • owl:versionInfo: Στην ιδιότητα αυτή μπορούμε να δώσουμε πληροφορίες για την έκδοση της οντολογίας • rdfs:label: Εδώ μπορούμε να ορίσουμε ένα όνομα σε φυσική γλώσσα για το αντικείμενο που σχολιάζουμε • rdfs:comment: Χρησιμοποιείται για την εισαγωγή οποιουδήποτε βοηθητικού σχόλιου • rdfs:seeAlso: Στην ιδιότητα αυτή μπορούμε να εισάγουμε πηγές για εύρεση περισσότερων σχετικών πληροφοριών • rdfs:isDefinedBy: Χρησιμοποιείται για τον ορισμό σχετικών διευθύνσεων που παρέχουν πληροφορίες για την οντολογία.
Στο Σχήμα 9 μπορούμε να δούμε ένα παράδειγμα σχολιασμού.
[pic]
Σχήμα 9.Παράδειγμα σχολιασμού

10) OWL Lite και εκδόσεις (versioning)

Η RDF περιέχει ήδη ένα μικρό λεξιλόγιο για την περιγραφή των πληροφοριών έκδοσης. Η OWL επεκτείνει σημαντικά αυτό το λεξιλόγιο. Παρακάτω αναφέρονται οι ετικέτες που παρέχει η OWL για τον περιγραφή των εκδόσεων μιας οντολογίας. • owl:versionInfo: Περιέχει μια συμβολοσειρά που δίνει πληροφορίες για την έκδοση μιας οντολογίας (π.χ version 1.0) • owl:priorVersion: Περιέχει μια αναφορά προς μια παλιότερη έκδοση της οντολογίας • owl:backwardCompatibleWith: Περιέχει μια αναφορά σε μια άλλη οντολογία. Σημαίνει ότι η αναφερόμενη οντολογία είναι παλιότερη έκδοση της οντολογίας που περιέχει την αναφορά και επιπλέον δείχνει ότι η νέα έκδοση είναι συμβατή με την προηγούμενη. Αυτό σημαίνει ότι όλα τα αντικείμενα από την προηγούμενη έκδοση έχουν τις ίδιες ερμηνείες στη νέα έκδοση • owl:incompatibleWith: Περιέχει μια αναφορά σε μια παλιότερη έκδοση της οντολογίας η οποία όμως δεν είναι συμβατή με την νέα έκδοση • owl:DeprecatedClass and owl:DeprecatedProperty: Οι ετικέτες αυτές χρησιμοποιούνται σε μια παλιότερη οντολογία, για να δηλώσουν ότι μια τάξη ή μια ιδιότητα, αντίστοιχα, δεν θα πρέπει να χρησιμοποιούνται σε νεότερες εκδόσεις οντολογιών που αναφέρονται σε αυτήν, λόγω μη συμβατότητας. Οι πληροφορίες έκδοσης εισάγονται στην ετικέτα owl:Ontology που περιέχεται στην αρχή κάθε OWL οντολογίας. Στο Σχήμα 10 βλέπουμε ένα παράδειγμα.
[pic]
Σχήμα 10.Παράδειγμα καθορισμού έκδοσης

6.3.2 Επιπλέον δυνατότητες της OWL DL και της OWL Full σε σχέση με την OWL Lite

Τόσο η OWL DL όσο και η OWL Full χρησιμοποιούν το ίδιο λεξιλόγιο, το οποίο είναι υπερσύνολο εκείνου της OWL Lite, μόνο που η OWL DL έχει κάποιους επιπλέον περιορισμούς στη χρήση του λεξιλογίου αυτού. Η OWL DL υποστηρίζει εκείνους τους χρήστες που θέλουν τη μέγιστη εκφραστικότητα διατηρώντας την υπολογιστική πληρότητα (όλα τα ορθά u963 συμπεράσματα είναι δυνατόν να παραχθούν) και αποφασισιμότητα (όλοι οι υπολογισμοί θα τελειώσουν σε πεπερασμένο χρόνο). Η OWL Full απευθύνεται στους χρήστες που θέλουν τη μέγιστη εκφραστικότητα και τη συντακτική ελευθερία της RDF χωρίς τις υπολογιστικές εγγυήσεις. Η OWL Full επιτρέπει σε μια οντολογία να αυξήσει την έννοια του προκαθορισμένου (RDF ή OWL) λεξιλογίου. Είναι απίθανο για το λογισμικό να είναι σε θέση να υποστηρίξει την σημασιολογική επεξεργασία κάθε χαρακτηριστικού γνωρίσματος της OWL Full. Κατά προσέγγιση, η βασική διαφορά μεταξύ OWL DL και OWL Full είναι ότι η OWL DL απαιτεί τον διαχωρισμό των τύπων (μια τάξη δεν μπορεί να είναι ταυτόχρονα οντότητα ή ιδιότητα, μια ιδιότητα δεν μπορεί να είναι επίσης μια οντότητα ή μια τάξη). Επιπλέον, η OWL DL απαιτεί οι ιδιότητες να είναι είτε ObjectProperties είτε DatatypeProperties. Οι DatatypeProperties είναι σχέσεις οντοτήτων με Literals3 της RDFS και τύπους δεδομένων του XML σχήματος, ενώ οι ObjectProperties είναι σχέσεις μεταξύ οντοτήτων. Παρακάτω περιγράφονται οι επεκτάσεις που επιφέρουν στο λεξιλόγιο της OWL Lite οι OWL DL και OWL Full. • oneOf: (απαριθμημένες τάξεις): Οι τάξεις μπορούν να οριστούν από την απαρίθμηση των οντοτήτων που τις αποτελούν. Παραδείγματος χάριν, η τάξη daysOfTheWeek μπορεί να οριστεί αν απλά απαριθμηθούν οι οντότητες Sunday, Monday, Tuesday, Wednesday, Thursday, Friday, Saturday. Από το παραπάνω μια μηχανή μπορεί να συναγάγει το μέγιστο αριθμό τιμών (7) οποιασδήποτε ιδιότητας που έχει περιορισμό allValuesFrom στην τάξη daysOfTheWeek. • hasValue: (τιμές ιδιότητας): Μια ιδιότητα μπορεί να δηλωθεί να έχει μια ορισμένη οντότητα ως τιμή. Παραδείγματος χάριν, οι οντότητες της τάξης dutchCitizens μπορούν να οριστούν ως εκείνοι οι άνθρωποι που έχουν την οντότητα theNetherlands ως τιμή της υπηκοότητάς τους. • disjointWith: Οι τάξεις μπορούν να δηλωθούν ως ξένες μεταξύ τους. Παραδείγματος χάριν, οι τάξεις Man και Woman μπορούν να δηλωθούν ως ξένες. Από αυτήν την δήλωση disjointWith, μια μηχανή μπορεί να εντοπίσει μια ασυνέπεια όταν μια οντότητα δηλωθεί να ανήκει και στις δύο τάξεις και ομοίως μια μηχανή μπορεί να συμπεράνει ότι εάν το Α είναι μια οντότητα της τάξης Man, τότε το Α δεν μπορεί να είναι ταυτόχρονα μια οντότητα της τάξης Woman. • unionOf, complementOf, intersectionOf (πράξεις μεταξύ συνόλων): Η OWL DL και η OWL Full επιτρέπουν τον υπολογισμό ενώσεων, τομών και συμπληρωμάτων συνόλων. Παραδείγματος χάριν, χρησιμοποιώντας unionOf, μπορούμε να δηλώσουμε ότι μια τάξη περιέχει τα πράγματα που είναι είτε USCitizens είτε DutchCitizens. Χρησιμοποιώντας complementOf, θα μπορούσαμε να δηλώσουμε ότι τα παιδιά δεν είναι SeniorCitizens (δηλ. η τάξη Children είναι μια υποκατηγορία του συμπληρώματος της τάξης SeniorCitizens). Η τομή τάξεων για τις OWL DL και FULL δεν προϋποθέτει τους περιορισμούς που προαναφέραμε για την OWL Lite (βλ. ενότητα 3.5.6) • minCardinality, maxCardinality, cardinality (πλήρης υποστήριξη του περιορισμού πληθάριθμου συνόλου): Ενώ στην OWL Lite οι ελάχιστοι ή μέγιστοι πληθάριθμοι περιορίζονται σε ακριβώς 1 ή 0, οι OWL DL και OWL Full επιτρέπουν πληθάριθμους με τιμές αυθαίρετους μη αρνητικούς ακέραιους αριθμούς. Παραδείγματος χάριν η τάξη DINKs ("Dual Income, No Kids") θα έθετε τον πληθάριθμο του συνόλου τιμών της ιδιότητας hasIncome σε ακριβώς 2, ενώ ο αντίστοιχος αριθμός της ιδιότητας hasChild θα έπρεπε να είναι 0. • σύνθετες τάξεις: Σε πολλές δηλώσεις του λεξιλογίου της, η OWL Lite περιορίζει τη σύνταξη σε μοναδικά ονόματα τάξεων (π.χ. στις δηλώσεις subClassOf ή equivalentClass). Η OWL Full αίρει πλήρως αυτόν τον περιορισμό για να επιτρέψει αυθαίρετα σύνθετες περιγραφές τάξεων (η OWL DL διατηρεί επίσης κάποιους περιορισμούς), που αποτελούνται από απαριθμημένες τάξεις, περιορισμούς ιδιοτήτων, και συνδυασμούς με ενώσεις, τομές και συμπληρώματα. Επίσης, η OWL Full επιτρέπει στις τάξεις να χρησιμοποιηθούν ως οντότητες (ενώ η OWL DL και η OWL Lite όχι)

7. Συμπεράσματα

Το σημασιολογικό Διαδίκτυο (Semantic Web) αποτελεί μια καινοτομία "εν τη γενέσει" της, η οποία υπόσχεται την ενσωμάτωση όψεων (views) βάσεων δεδομένων, "συναλλαγών" μεταξύ βάσεων δεδομένων (database transactions), λογικών αναπαραστάσεων, συνδέσμων Ιστού (Web links) και αντικειμενοστραφών αναπαραστάσεων, σε μια σημασιολογική βάση. Αυτά τα χαρακτηριστικά οδηγούν σε ένα νέο τρόπο στην επεξεργασία ερωτήσεων (query processing). Η τεχνολογία που παρουσιάζεται θα είναι υποχρεωτική, κατά τους δημιουργούς της, στις περισσότερες κατανεμημένες εφαρμογές-πελάτη, ενώ δεν υπάρχει περιορισμός ως προς τα πεδία (αγορές) εφαρμογής της. Το όραμα της δημιουργίας του Semantic Web στηρίζεται στην επέκταση των υπαρχόντων πλαισίων περιγραφής μετα- δεδομένων και ειδικότερα στην ύπαρξη σημασιολογικού περιεχομένου που είναι δυνατόν να υπόκειται σε αυτόματη επεξεργασία από τον υπολογιστή χωρίς την επέμβαση του ανθρώπινου παράγοντα. Η ερευνητική προσπάθεια έγκειται στην δημιουργία γενικών πλαισίων όπως το UN/SPSC και γλωσσών όπως η OWL τα οποία θα υποστηρίζουν οντολογικά όσο το δυνατόν περισσότερα πεδία εφαρμογών γίνεται. Πρόσφατα, η ομάδα εργασίας οντολογίας του Παγκοσμίου Ιστού εξέδωσε ένα υπό διαμόρφωση προσχέδιο τελικού σχολιασμού των παραδειγμάτων της OWL το οποίο συνοδεύει τον ορισμό της γλώσσας.

Βιβλιογραφία

Βιβλία

Antoniou Grigoris, F. van Harmelen. A Semantic Web Primer, 2004, MIT Press 2004

Berners-Lee et al 2001, "The Semantic Web".

Berners-Lee, T., & Fischetti, M. (1999). Weaving the Web : the original design and ultimate destiny of the World Wide Web by its inventor ( 1st ed.). [San Francisco]

Elliotte Rusty Harold.XML Bible 2nd Edition.

Fensel, Dieter Hendler, James Lieberman, Henry Wahlster, Wolfgang. Spinning the Semαntic Web. MIT Press 2003

Βλαχαβάς Ι, Κεφάλας Π, Βασιλειάδης Ν, Κόκκορας Φ, Σακελλαρίου Η. Τεχνητή Νοημοσύνη. Εκδόσεις Γαρταγάνη Φεβρουάριος 2005.

Άρθρα σε περιοδικά

I.Horrocks and P.Patel-Schneider and F.van Harmelen, From {SHIQ} and {RDF} to {OWL}: The making of a web ontology language, Journal of Web Semantics 2003, pages7-26.

Άρθρα σε πρακτικά συνεδρίων

T.R. Gruber. “Towards Principles for the Design of Ontologies used for Knowledge Sharing ”. In Proc. of International Workshop on Formal Ontology,

Ιστότοποι

Deborah L. McGuinness and Frank van Harmelen, Editors, “OWL Web Ontology Language Overview”, W3C Recommendation 10 February 2004
(http://www.w3.org/TR/2004/REC-owl-features-20040210/)

Extensible Markup Language (XML) available at http://www.w3.org/XML/

McGuinness D. L., Van Harmelen F. (Επ.), 2004, OWL Web Ontology Language
Overview, W3C Recommendation http://www.w3c.org/TR/owl-guide/

OWL - W3C Recommendation, 2004, Web Ontology Language Overview, http://www.w3.org/TR/owl-features

RDF Suite, http://139.91.183.30:9090/RDF/index.html
Semantic Web, available at http://www.semanticweb.org

Similar Documents

Premium Essay

Semantics

...because English speakers typically used horizontal-oriented spatial metaphors such as ‘forward’ or ‘back’ for temporal relations, they might grow to think about time horizontally. Conversely, because Mandarin speakers commonly used vertical terms such as 上 (shang) and 下 (xia), which means ‘up’ and ‘down’ in English; this mapping may also become habits of thoughts. From her experiments, Boroditsky noted that Mandarin speakers relied on a ‘Mandarin’ way of thinking even when responding to English sentences. The subjects’ RT mirrored their perceived habit of thinking about time with Mandarin speakers demonstrating vertical biases even when thinking in English. Her investigations also suggested that earlier exposure to English decreases this semantic biases. Finally, her findings with English speakers briefly trained in vertical spatiotemporal metaphors indicated that it was language and not cultural differences that directs one’s way of thinking as they produced results similar to the Mandarin speakers (Boroditsky, 2001). Thus, according to Boroditsky, her findings suggest that language does have a strong influence in shaping habitual thoughts (2001), thereby supporting the linguistic relativity claim. J Y Chen (2006) countered...

Words: 1033 - Pages: 5

Free Essay

Semantics

...CURRICULUM MAJOR: ENGLISH COURSE DESCRIPTION 1. General Info: - Course: English Semantics - Code: LI005 - Credits: 2 - Option: Compulsory - Prerequisite: Listening, Speaking, Reading, Writing from 1 to 3 - Requirements: Students are required to attend the class fully, to participate in class activities such as exercises, mini-tests, discussion, etc. based on their self-study in accordance with their lecturers’ guidance and assignment. - Credit hours: + Lecture: 30 periods + Self-study: 45 hours - Department: Department of Foreign Languages – Linguistics Division 2. Objectives - Knowledge: to introduce students to all the main elements of Semantics in a simple step-by-step fashion. - Skills: to provide students with an opportunity to discover the value and fascination of studying Semantics, and move on to such topics as sense and reference, basic sense relations, simple logic, word meaning, and interpersonal meaning. - Attitude: to provide students with an opportunity to develop and promote their apt selfstudy and scholarship 3. Course summary This course has been carefully planned to introduce students to most of the main elements of Semantics. Students begin by discovering the value and fascination of studying Semantics, and move on to such topics as sense and reference, basic sense relations, simple logic, word meaning, and interpersonal meaning. Each unit of the course book used “Semantics A Course book” by James R. Hurford and Brendan Heasley includes short......

Words: 576 - Pages: 3

Premium Essay

Basic Semantics

...Becky Vella Muskat LIN 1180 Semantics Assessment type: Assignment Date: February 28th 2011 Table of Contents Distinguish between sense, reference and denotation 3 Outline the main features of Prototype Theory and show how it differs from the classical view of concepts as necessary and sufficient conditions. Give examples to support your answer 5 To what extent would you expect people who speak different languages to display fundamental differences in the way they think and perceive the world? Support your answer with examples from one particular domain, such as that of colour terms or number words 7 Bibliography 9 Distinguish between sense, reference and denotation I answer this question in an attempt to draw a distinction between sense, reference and denotation. While doing my research I discovered a clearly defined line between sense and reference, however the line between reference and denotation seems slightly hazier and thus somewhat more difficult to define. The only analogy I can think of, is trying to compare chopsticks to a fork and knife. How does one distinguish between two entities that are essentially the same functionally yet, intrinsically different? This essay is an attempt to make this distinction, by defining denotation before drawing a contrast to reference and sense respectively. A clear definition of denotation can be understood through Saussure’s (1959) explanation of the signification (concept) and signal (sound......

Words: 2291 - Pages: 10

Premium Essay

Ielts: a Semantics Introduction

...IELTS (International English Language Testing System) is now one of the most popular exams all over the world. According to the data released by the British Council, there are about 200,000 Chinese took the exam in 2012. However, average Chinese did not perform well in this exam. Personally, my performance improved a lot after I learned linguistic course. In my point of view, this exam is closed related to the Semantics study. Therefore, in this paper, I will present the exam in a semantics way. The IELTS exam has four parts---listening, reading, writing and speaking. I will look into them respectively from a semantics perspective. The listening part has much to do with context. Hall E. T. defines the “context” as the information that surrounds an event; it is inextricably bound up with the meaning of the event. Thus, we have high-context and low context. A high-context communication or message means most of the information is already in the person, not in words. A low context communication is the just the opposite, that is, the important information is stated. IELTS is made by the British Council, and Britain is a typical low-context country. Nevertheless, China is a typical high-context country and we Chinese are affected by that culture in the IELTS exam. In Chinese exams, we have questions that need us to infer the content or the relationship between the speaking people or guess the intended meaning behind a word. But in IELTS, they never have questions like these. The......

Words: 1016 - Pages: 5

Premium Essay

Semantic Role In Language

...A semantic role is a relationship that a participant has with the main verb in the clause. While syntactic analysis focuses on sentences and all the function words in a sentence, the semantic analysis focuses primarily on meaning, i.e. on the proposition expressed in a sentence. A proposition is meaningful and it can be expressed either in different sentences or in parts of sentences. In order to do semantic analysis, we have to distinguish inflection from a proposition. (Kreidler,46) For example: 1a Linda bought a shirt to her mother. 2a Linda buys a shirt to her mother. These two sentences have the same proposition, i.e. Linda, buy, shirt, and mother. In the first sentence, we see that past tense is added to the proposition; while in the...

Words: 730 - Pages: 3

Premium Essay

Divergences in the Semantic Structure of Words

...in the semantic structure of words: Different Valency Content Introduction……………………………………………………………………………………… Chapter 1. The Problem of Polysemantic Words 1. Semantic Structure of Words……………………………………………………………… 2. Ways of analyzing Polysemy……………………………………………………………… Chapter 2. Polysemantic Words 1. Polysemantic and Monosemantic Words…………………………………………………….. 2. Semantic Structure of Polysemantic Words………………………………………………….. 3. Examples of Polysemantic Words……………………………………………………………. Conclusion…………………………………………………………………………………………. References………………………………………………………………………………………….. Introduction The following paper is devoted to the theme “Divergences in the semantic structure of words”. The semantic structure of words presents a complicated problem .The only exceptions are some groups of monosemantic words. Divergences in the semantic structure of words of the Sourse and Target languages are one of the primary cases of lexical transformations. These divergences are connected with certain peculiar features of a word or a group of words. Even words which seem to have the same meaning in the two languages are not semantically identical. The primary meanings of correlated words often coincide while their derivative meanings do not. Thus there is only partial correspondence in the structures of polysemantic words as their lexical semantic variants do not cover one another. Semantic correlation is not to be interpreted as semantic......

Words: 8025 - Pages: 33

Premium Essay

Discussing Frame Semantics: the State of the Art

...author(s) of this article is/are permitted to use this PDF file to generate printed copies to be used by way of offprints, for their personal use only. Permission is granted by the publishers to post this file on a closed server which is accessible to members (students and staff) only of the author’s/s’ institute, it is not permitted to post this PDF on the open internet. For any other use of this material prior written permission should be obtained from the publishers or through the Copyright Clearance Center (for USA: www.copyright.com). Please contact rights@benjamins.nl or consult our website: www.benjamins.com Tables of Contents, abstracts and guidelines are available at www.benjamins.com Interviews Discussing frame semantics: The state of the art An interview with Charles J. Fillmore József Andor University of Pécs J.A.: Thank you, Chuck, very much for accepting my invitation for this interview. I would like to center it around the notion of frame, a conceptually valid notion of interdisciplinary relevance, as pointed out by all of the speakers, including ourselves, of an important international colloquium that took place at the oldest university of the Old World, in Bologna in 2005 (Rossini Favretti, 2008). As a sort of father of research elaborating on the conceptual as well as the linguistic relevance, the status of the notion of frames, you were invited to that interdisciplinary conference by its organizers with the aim to give the......

Words: 9885 - Pages: 40

Free Essay

A Study on Semantic Features of Purposive Adjuncts in English and Vietnamese

...A STUDY ON SEMANTIC FEATURES OF PURPOSIVE ADJUNCTS IN ENGLISH AND VIETNAMESE Le Thi Bich Hanh University of Foreign Languages, The University of Danang Email: lebichhanh_dn@yahoo.com ABSTRACT Having a good guide to translate appropriately English purposive adjuncts (PAs) into Vietnamese and vice versa has become monumentally necessary. So, in this study, we would like to compare and contrast English and Vietnamese PAs in terms of their semantic features in meaningful interactional situations in the strong belief that using appropriate PAs, writers and speakers can reduce the negative meanings of their sentences and increase the acceptability of the readers and hearers in communication. In terms of theory, the study focuses on identifying the similarities and differences in the uses of adjuncts to express purposes and hence finding the cultural factors affecting those choices. In practice, the study hopes to provide some implications in language teaching and learning as well as translating. The practical information in the research can raise language users’ awareness of the subtle differences between the uses of PAs in both languages so that they can fulfill their communicative purpose in real life. Key words: purposive adjuncts; purposive subordinators; semantic features; compare; implication * Introduction Most languages in the world have particular linguistic devices for expressing purposes implicitly and explicitly. Purposive adjuncts (PAs) are some of......

Words: 3017 - Pages: 13

Free Essay

The Utilization of Semantic Network Strategy in Reading Comprehension and Vocabulary Enhancement

...Chapter I THE PROBLEM AND ITS BACKGROUND Introduction Sentences cannot be form without using the phrases, and you cannot see phrases without involving different vocabulary word and for you to know older students must be skilled at reading to learn; but it is also true that they never finished learning to read. Do students really understand what they are reading? Do they retain the words in the given reading material? Learning and discovering come up with reading and understanding, and understanding goes with identifying and familiarizing the meaning of each word in a produced sensible context. Based on the statistics, the literacy rate in the Philippines as of 2005 has risen from 72% to 90% in the last 30 years. The 2005 Functional Literacy, Education, and Mass Media Survey conducted by the National Statistics Office (NSO) resulted 48.4 million or 84% of the estimated 57.6 million Filipinos who are 10 to 64 years old are said to be "functionally" literate (TODAY newspaper, 2005). It was defined by the NSO that functionally literate means a high level of literacy which includes reading, writing, numerical and comprehension skills. While on the other hand, the 2009 National Achievement Tests (NAT) results revealed a rise in Mean Percentage Score (MPS) of only 66.33% from 54.66% in 2006, which equates to an improvement of 11.67% (Philippine Daily Inquirer, 2010). In addition to that, the Department of Education reported that almost two-thirds of the country’s high......

Words: 1177 - Pages: 5

Premium Essay

Semantics

...PSYCHOLOGICAL TESTING CASE COUNSELING REPORT Submitted by: Neri, Jerick Allan R. Bs Psych 3A2-1 Submitted to: Mr. Richard P. Laus CASE COUNSELING REPORT I. IDENTIFYING DATA: NAME : Mark Wendel A. Murillo AGE : 18 y/o SEX : Male STATUS : Single NATIONALITY : Filipino LIVING CONDITION : Middle Class MANNER OF DRESSING : Formal, Neat and Clean HEIGHT : 5’4 WEIGHT : 135 lbs BODY BUILT : Fat REFERRED BY : Mother and his grandparents REASON FOR REFERRAL : Depression II. PRESENTING PROBLEM This client was referred with depression due to his problem with his family. He cannot express his real identity because he belongs to a military family. He claimed that being a homosexual is not easy. He cannot show his real feelings because of fear being rejected. He is afraid of rejection towards family. He suffers from worries and depression. III. RELEVANT HISTORY This client claimed that he developed an inferiority complex due to multiple......

Words: 2177 - Pages: 9

Free Essay

Outline Proposal

...available at the moment? * What is the difference between the concept of pragmatic and semantic? * Is the concept of pragmatic better than that of the semantic for information retrieval? PROJECT BACKGROUND: Earlier most of the search engines were only focusing on keywords and mainly uses some kind of ranking algorithm. But now a day’s semantic search engines are more popular. They deal with the literal meaning of the words or sentences. Some of the semantic search engines are Hakia, Kosmix, Exalead, SenseBot, Cognition search, Lexxe, Swoogle, Factbites, Powerset, Cluuz, etc. Google is using semantic technology but is not yet a fully fledged semantic search engine. It does not use NLP. There are barriers that Google needs to overcome: * Is it capable of becoming fully semantic without modifying its index? * Can Google continue to keep the results simple and navigate for its varied user base? * Does Google intend to become a fully semantic search engine and to do so within a timescale will it damage their position and reputation? Pragmatic deals with overall communicative and social context and its effect. But not much of a work is done in the area of how pragmatic can be used in information retrieval. AIM: To study the notion of pragmatics and see how it can be applied to any of the search engines for better information retrieval. OBJECTIVES: * To identify how the semantic search engines work. * To identify if it is possible to apply the......

Words: 459 - Pages: 2

Free Essay

Three Knowledge Sources of the Unified Medical Language System

...List and explain the three Knowledge Sources of the Unified Medical Language System. There are three UMLS Knowledge Sources: the Metathesaurus®, the Semantic Network, and the SPECIALIST Lexicon. The National Library of Medicine (NLM) creates the Unified Medical Language System® (UMLS®) to facilitate the development of computer systems that act as if they "understand" the meaning of the language of biomedicine and health. This system is modernized twice a year in May and November. The Metathesaurus®, is a customizable, multi-purpose, and multi-lingual vocabulary database that is organized by concept, or meaning. It connects alternative names and views of the same concepts from different source vocabularies and identifies useful relationships between different concepts The Semantic Network consists of a set of broad subject categories, or semantic types, that provide a consistent categorization of all concepts represented in the UMLS. Also incorporated in this network is a set of practical and significant relationships, or semantic relations, that exist between semantic types, e.g., treats, diagnoses, and contains. The scope of the Semantic Network is broad, allowing for the semantic categorization of a wide range of expressions in multiple domains. The SPECIALIST Lexicon supplies the word usage information needed for the SPECIALIST Natural Language Processing (NLP) System. The Lexicon is a general English language dictionary that includes many biomedical......

Words: 296 - Pages: 2

Premium Essay

Report

...Continue Lexical semantics Antonymy Semantic features Compositional semantics Principle of Compositionality Anomaly Idiom Metaphor LING 200 -- McGarrity 1 Semantic relations between words Antonymy: two words with opposite meanings Complementary Gradable Reverses Converses LING 200 -- McGarrity 2 Antonymy Gradable: meanings are subjective, may depend on context fat/skinny big/small tall/short LING 200 -- McGarrity 3 Antonymy Reverses: one word undoes the movement suggested by the other raise/lower exhale/inhale expand/contract LING 200 -- McGarrity 4 Antonymy Converses: relational opposites, with two opposing points of view; the presence of X implies the presence of Y employer/employee send/receive buy/sell predator/prey LING 200 -- McGarrity 5 Lexical decomposition Analyzing a word’s meaning by breaking it down into its semantic components or features + CHICKEN + HORSE + SHEEP + MALE ‘rooster’ ‘stallion’ ‘ram’ + FEMALE ‘hen’ ‘mare’ ‘ewe’ What other semantic features are there? LING 200 -- McGarrity 6 Evidence for semantic features Slips of the tongue (i.e., performance errors): bridge of the nose bridge of the neck he got hot under the collar he got hot under the belt my thesis is too long my thesis is too short LING 200 -- McGarrity 7 Evidence for semantic features Aphasia: acquired brain damage which leads to language impairments Can lead to naming impairments restricted to semantic......

Words: 576 - Pages: 3

Premium Essay

Essay On Corpus Annotation

...interpretative semantic material to a corpus. For instance, one normal sort of annotation is the including of labels, or marks, showing the word class to which words in content have a place. Corpus annotation includes exploring a specific etymological highlight by taking or making a corpus an example or complete gathering of the writings to be concentrated on in electronic structure and leading a careful and thorough examination of the component as it happens in this corpus. III. Importance of corpus annotation As I said, annotation is embraced to give 'included worth' to the corpus. A look at a percentage of the benefits of a commented corpus will offer us to consider the principles of good practice...

Words: 984 - Pages: 4

Premium Essay

English Syntax

...Stylistic syntax 1. General considerations The object of stylistic analysis on syntactic level is sentence. Within the domain of syntax stylistics deals with the following crucial problems: 1) the stylistic potential of syntactic units of different structural design, semantic characteristics and communicative types; 2) the syntactic synonymy, i.e. the peculiarities of rendering of one and the same logical content by syntactic units with different structure, functional characteristics, expressive colouring and connotations; 3) description of syntactical expressive means and stylistic devices. Owing to its constructive nature, syntax is considered to have more perceptible stylistic power (when compared with morophological and lexical level) because it embraces the expressive potential of morphology and vocabulary. Syntax is the structural basis of any utterance and text: the process of nomination and metaphorization, logical and figurative, emotional, expressive and poetic colouring of the words, language imagery and symbolism, specific figures of speech, new coinages and at last the individual speaker’s creativity are actualized only on the level of syntax, and, having been melted into a completed unity, can fulfill its communicative purpose. Thus the importance of syntax for stylistic analysis is hard to overestimate. It is syntax that fixes the stylistic aspect of any text. Syntax, alongside with other stylistic elements (phonetic, morphological, lexical) that secure......

Words: 6760 - Pages: 28