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1 ウェブ オントロジー 言 語 OWL 大 森 健 児

2 コンピュータが 解 釈 できる Syntax OWLの 歴 史 Web Ontology Language (OWL) コンピュータが 行 動 できる Semantics RDF DAML+OIL XML DAML OIL HTML (DARPA) (EU IST)

3 OWLとは 何 か World Wide Web Consortium のセマンティ クウェブの 活 動 の 中 心 ウェブに 親 和 性 の 高 い 知 識 モデリング 言 語 を 目 指 したこれまでの 活 動 の 継 承 W3CのWeb Ontology Working Groupは 知 識 表 現 分 野 での who s who

4 なぜOWLか セマンティクウェブの 応 用 分 野 ポータルウェブサイト( 情 報 アーキテクチャ) マルティメディアデジタル 図 書 館 ( 豊 富 なメタデータ ウェブサービス( 相 互 接 続 自 動 化 ) 設 計 ドキュメント( 複 雑 相 互 にリンク) 可 能 性 オントロジーの 共 有 進 化 相 互 接 続 矛 盾 の 発 見 表 現 力 VS 拡 張 性 標 準 規 格 準 拠

5 OWLのロードマップ HTML XML RDF OWL Full OWL Service OWL OWL OWL? Lite Rule OIL DAML OWL Description Logic OWL Map? ebxml UML/ODM HL7 PLCS/STEP

6 XML,RDF & OWL XML: 汎 用 シンタックス XML Schema: XML 文 章 の 構 造 定 義 RDF: リソースオブジェクトのデータモデル RDF Schema: RDFのクラス プロパティを 定 義 す るための 基 本 語 彙 とそれぞれの 階 層 OWL: 拡 張 言 語 Cardinality Equality Relationships between classes Characteristics of properties

7 OWL sublanguages OWL Lite RDFに 機 能 拡 張 クラス 階 層 と 簡 単 な 制 約 OWL DL Description logic theoretical properties 記 述 論 理 をベースにタイプの 区 別 を 厳 密 にして 決 定 可 能 性 を 確 保 OWL Full 計 算 の 可 能 性 は 保 障 せず クラスを 個 体 とみなすことができるなど 実 用 的 なオントロ ジー 構 築 を 念 頭

8 セマンティックウェブのアーキテクチャ

9 RDFのトリプル 表 現 RDFはリソースの 関 係 を 主 語 述 語 目 的 語 という 3つの 要 素 で 表 現 例 : 斜 陽 は 太 宰 治 が 作 者 です 主 語 述 語 目 的 語 リソース プロパティー プロパティーの 値 斜 陽 作 者 太 宰 治 プロパティーはDublin Coreの 語 彙 を 用 いてdc:creatorで 表 すと 主 語 から 目 的 語 に 向 かう 有 向 グラフは 次 のように なる 斜 陽 dc:creator 太 宰 治

10 RDFのトリプル 表 現 ( 続 き) XMLでの 表 現 文 主 語 <rdf:rdf xmlns:rdf= xmlns:dc= xml:lang="ja" > <rdf:description rdf:about= 斜 陽 > <dc:creator> 太 宰 治 </dc:creator> </rdf:description> </rdf:rdf> 述 語 目 的 語 語 彙 を 定 義 し ているURI

11 構 造 化 モデル RDFの 文 の 目 的 語 にはリソースを 指 定 できる リソースはそれを 主 語 とた 文 とすることができる 斜 陽 の 作 者 はurn:pin:1276というURIで 参 照 される 人 物 で その 人 物 の 名 前 は 太 宰 治 で 生 年 月 日 は1909 年 6 月 19 日 です 斜 陽 dc:creator urn:pin: 1276 dc:name 太 宰 治 dc:birth 1909 年 6 月 19 日

12 構 造 化 モデル( 続 き) XMLでの 表 現 <rdf:rdf xmlns:rdf= xmlns:dc= xml:lang="ja" > <rdf:description rdf:about= 斜 陽 "> <dc:creator rdf:resource="urn:pin:1276"/> </rdf:description> <rdf:description rdf:about="urn:pin:1276"> <dc:name> 太 宰 治 </dc:name> <dc:birth>1909 年 6 月 16 日 </dc:birth> </rdf:description> </rdf:rdf>

13 構 造 化 モデル( 続 き) XMLでの 入 れ 子 表 現 <rdf:rdf xmlns:rdf= xmlns:dc= xml:lang="ja" > <rdf:description rdf:about= 斜 陽 "> <dc:creator> </rdf:description> <rdf:description rdf:about="urn:pin:1276"> <dc:name> 太 宰 治 </dc:name> <dc:birth>1909 年 6 月 16 日 </dc:birth> </rdf:description> </dc:creator> </rdf:rdf> 入 れ 子

14 構 造 化 モデル( 続 き) リソースの 無 名 化 斜 陽 の 作 者 は 名 前 は 太 宰 治 で 生 年 月 日 は1909 年 6 月 19 日 です <rdf:rdf xmlns:rdf= xmlns:dc= xml:lang="ja" > <rdf:description rdf:about= 斜 陽 "> 無 名 化 <dc:creator> </rdf:description> <rdf:alt> <dc:name> 太 宰 治 </dc:name> <dc:birth>1909 年 6 月 16 日 </dc:birth> </rdf:alt> </dc:creator> </rdf:rdf>

15 OWLの 基 本 構 成 オントロジー ヘッダー ヘッダー <owl:ontology rdf:about=""> <owl:versioninfo>webont.html, v.0.9; Exp</owl:versionInfo> <owl:imports rdf:resource=" <dc:creator>kenji Ohmori</dc:creator> </owl:ontology>... <owl:annotationproperty rdf:about=" メタデータの 埋 め 込 み 目 的 語 として 示 されたオ ントロジーのグラフを 取 り 込 んで 主 語 オントロ ジーのグラフに 加 える

16 クラス 公 理 構 成 要 素 rdfs:subclassof 意 味 参 照 クラスのサブクラス 必 要 条 件 ( 部 分 公 理 )を 形 成 owl:disjointwith owl:equivalentcla ss owl:oneof クラス 式 の 組 み 合 わせ 参 照 クラスとは 分 離 ( 共 通 インスタンスがない) 必 要 条 件 ( 部 分 公 理 )を 形 成 参 照 クラスと 同 じインスタンスを 持 つ 必 要 十 分 条 件 ( 完 全 公 理 )を 形 成 列 挙 されたクラス 表 現 のうちひとつのインスタンスを 持 つ (OWL Liteでは 使 えない) 必 要 十 分 条 件 ( 完 全 公 理 )を 形 成 クラス 名 クラスの 列 挙 プロパティの 制 約 条 件 もしくはこ れらの 論 理 的 組 み 合 わせと 同 等 である 匿 名 クラス (owl:restriction)をつくり 上 記 のプロパティによって owl:classに 結 びつけて 公 理 を 形 成

17 クラス 公 理 ( 例 ) 雄 というクラスは 動 物 のサブクラスで 雌 とは 分 離 している <owl:class rdf:id="male"> <rdfs:subclassof rdf:resource="#animal"/> <owl:disjointwith rdf:resource="#female"/> </owl:class> #は 文 章 内 の 他 の 場 所 でrdf:IDで 定 義 されているリ ソースへの 参 照

18 プロパティの 制 約 条 件 値 の 範 囲 出 現 回 数 の 制 約 制 約 owl:allvaluesfrom owl:somevaluesfrom owl:hasvalue owl:mincardinality owl:maxcardinality owl:cardinality 全 ての 値 は 参 照 クラスあるいはデータ タイプ 値 のインスタンスである ひとつの 値 は 参 照 クラスあるいはデー タタイプ 値 のインスタンスである 主 語 クラスの 全 てのインスタンスについ て Pの 値 のうち 少 なくともひとつは 参 照 クラスあるいはデータタイプ 値 に 等 しい 最 小 出 現 回 数 最 大 出 現 回 数 意 味 指 定 された 回 数 だけ 必 ず 出 現 する

19 プロパティの 制 約 条 件 ( 例 ) 人 というクラスは 動 物 のサブクラスで 本 名 というプロパティの 値 は1つだけである <owl:class rdf:id="person"> <rdfs:subclassof rdf:resource="#animal"/> <rdfs:subclassof> <owl:restriction> <owl:onproperty rdf:resource="#hasrealname"/> <owl:cardinality>1</owl:cardinality> </owl:restriction> </rdfs:subclassof> </owl:class>

20 クラスの 論 理 的 組 合 せ プロパティー owl:intersection Of owl:unionof owl:complement Of 意 味 一 連 のクラスのインスタンスの 共 通 部 分 に 一 致 一 連 のクラスのインスタンスの 和 集 合 に 一 致 一 連 のクラスインスタンス 集 合 に 属 さない 全 てのオブ ジェクトに 一 致 する

21 クラスの 論 理 的 組 合 せ( 例 ) 好 物 というクラスを にんじんとピーマン 以 外 <owl:class rdf:id="favoritefoods"> <owl:complementof> <owl:class> <owl:unionof rdf:parsetype="collection"> <owl:class rdf:about="#carrot"/> <owl:class rdf:about="#greenpepper"/> </owl:unionof> </owl:class> </owl:complementof> </owl:class>

22 プロパティ 公 理 構 成 要 素 rdfs:subproperty Of rdfs:range rdfs:domain owl:equivalentpr operty owl:inverseof 意 味 参 照 プロパティのサブプロパティ 目 的 語 は 参 照 クラスのインスタンス 主 語 は 参 照 クラスのインスタンスである 参 照 プロパティと 同 じインスタンス( 主 語 目 的 語 リソー スの 組 み 合 わせ)を 持 つ 参 照 プロパティと 反 対 の 関 係 を 表 現

23 クラス 公 理 ( 例 ) 子 供 がいる というプロパティは 親 がいる の 反 対 の 関 係 を 示 しますから 次 のように 定 義 <owl:objectproperty rdf:id="haschild"> <owl:inverseof rdf:resource="#hasparent"/> </owl:objectproperty>

24 プロパティの 論 理 性 質 クラス 名 URI owl:transitivepr operty owl:symmetricpr operty owl:functionalpr operty owl:inversefunct ionalproperty 意 味 子 孫 プロパティのように P(x,y)とP(y,z)が 真 なら P(x,z)も 真 であるという 具 合 に 関 係 が 推 移 していくプロ パティ 夫 婦 プロパティのように P(x,y) P(y,x)が 成 り 立 つ プロパティ 本 名 のように 値 が 唯 一 に 定 まるプロパティ ISBN のように その 値 から 主 語 が 特 定 できるような プロパティ

25 プロパティの 論 理 性 質 ( 例 ) 子 孫 がいる というプロパティは 推 移 プロパ ティでかつ 祖 先 がいる の 反 対 の 関 係 <owl:transitiveproperty rdf:id="hasoffspring"> <owl:inverseof rdf:resource="#hasancestor"/> </owl:transitiveproperty>

26 個 体 による 事 実 の 記 述 構 成 要 素 owl:sameas 2つの 個 体 が 同 一 意 味 owl:differentfro m owl:alldifferent rdf:type 2つの 個 体 が 別 物 列 挙 した 一 連 の 個 体 が 互 いに 別 物 個 体 は 参 照 クラスのインスタンス その 他 のプロパ ティ 要 素 個 体 のプロパティを 示 す

27 個 体 を 記 述 する 例 クラス 公 理 ( 例 ) <ex:novelist rdf:id="lewis_carroll"> <owl:sameas rdf:resource="#charles_lutwidge_dodgson"/> <ex:isauthorof rdf:resource="#alice_in_wonderland"/> </ex:novelist>