Новое определение языка веб-онтологий OWL2
Даны в метаязыке нормальных форм знаний (НФЗ) описания манчестерского синтаксиса и синтаксиса функционального стиля языка веб-онтологий OWL 2 — центрального языка семантического стека Тима Бернерс-Ли. Наличие таких описаний гарантирует реализуемость языка OWL 2 с реализацией интерпретатора метаязы...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Datum: | 2018 |
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2018
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/141124 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Новое определение языка веб-онтологий OWL2 / А.Ф. Кургаев // Доповіді Національної академії наук України. — 2018. — № 3. — С. 22-35. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-141124 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Кургаев, А.Ф. 2018-07-30T15:25:55Z 2018-07-30T15:25:55Z 2018 Новое определение языка веб-онтологий OWL2 / А.Ф. Кургаев // Доповіді Національної академії наук України. — 2018. — № 3. — С. 22-35. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. 1025-6415 DOI: doi.org/10.15407/dopovidi2018.03.022 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/141124 004.8 Даны в метаязыке нормальных форм знаний (НФЗ) описания манчестерского синтаксиса и синтаксиса функционального стиля языка веб-онтологий OWL 2 — центрального языка семантического стека Тима Бернерс-Ли. Наличие таких описаний гарантирует реализуемость языка OWL 2 с реализацией интерпретатора метаязыка НФЗ. Показано, что выразительные возможности метаязыка НФЗ для формального описания OWL 2 вполне сопоставимы с выразительными возможностями метаязыка Extended Backus-Naur Form. Дано у метамові нормальних форм знань (НФЗ) описи манчестерського синтаксису й синтаксису функціонального стилю мови веб-онтологій OWL 2 — центральної мови семантичного стека Тіма Бернерс-Лі. Наявність таких описів гарантує реалізуємість мови OWL 2 з реалізацією інтерпретатора метамови НФЗ. Показано, що виразні можливості метамови НФЗ для формального опису OWL 2 цілком порівняні з виразними можливостями метамови Extended Backus-Naur Form. In the metalanguage of normal forms of knowledge (NFK), we give descriptions of the Manchester syntax and syntax of the functional style of the web ontology language OWL 2 — the central language of the semantic stack by Tim Berners-Lee. The availability of such descriptions guarantees that OWL 2 can be implemented as long as the interpreter of the NFK meta-language is implemented first. It is shown that the expressive capabilities of the NFK meta-language for the description of OWL 2 are quite comparable with the expressive capabilities of the meta-language of Extended Backus-Naur Form. ru Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Інформатика та кібернетика Новое определение языка веб-онтологий OWL2 Нове визначення мови веб-онтологій OWL2 New definition of the web ontology language OWL2 Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Новое определение языка веб-онтологий OWL2 |
| spellingShingle |
Новое определение языка веб-онтологий OWL2 Кургаев, А.Ф. Інформатика та кібернетика |
| title_short |
Новое определение языка веб-онтологий OWL2 |
| title_full |
Новое определение языка веб-онтологий OWL2 |
| title_fullStr |
Новое определение языка веб-онтологий OWL2 |
| title_full_unstemmed |
Новое определение языка веб-онтологий OWL2 |
| title_sort |
новое определение языка веб-онтологий owl2 |
| author |
Кургаев, А.Ф. |
| author_facet |
Кургаев, А.Ф. |
| topic |
Інформатика та кібернетика |
| topic_facet |
Інформатика та кібернетика |
| publishDate |
2018 |
| language |
Russian |
| container_title |
Доповіді НАН України |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Нове визначення мови веб-онтологій OWL2 New definition of the web ontology language OWL2 |
| description |
Даны в метаязыке нормальных форм знаний (НФЗ) описания манчестерского синтаксиса и синтаксиса
функционального стиля языка веб-онтологий OWL 2 — центрального языка семантического стека Тима
Бернерс-Ли. Наличие таких описаний гарантирует реализуемость языка OWL 2 с реализацией интерпретатора метаязыка НФЗ. Показано, что выразительные возможности метаязыка НФЗ для формального
описания OWL 2 вполне сопоставимы с выразительными возможностями метаязыка Extended Backus-Naur Form.
Дано у метамові нормальних форм знань (НФЗ) описи манчестерського синтаксису й синтаксису функціонального стилю мови веб-онтологій OWL 2 — центральної мови семантичного стека Тіма Бернерс-Лі. Наявність таких описів гарантує реалізуємість мови OWL 2 з реалізацією інтерпретатора метамови НФЗ. Показано, що виразні можливості метамови НФЗ для формального опису OWL 2 цілком порівняні з виразними можливостями метамови Extended Backus-Naur Form.
In the metalanguage of normal forms of knowledge (NFK), we give descriptions of the Manchester syntax and
syntax of the functional style of the web ontology language OWL 2 — the central language of the semantic stack
by Tim Berners-Lee. The availability of such descriptions guarantees that OWL 2 can be implemented as long as
the interpreter of the NFK meta-language is implemented first. It is shown that the expressive capabilities of the
NFK meta-language for the description of OWL 2 are quite comparable with the expressive capabilities of the
meta-language of Extended Backus-Naur Form.
|
| issn |
1025-6415 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/141124 |
| citation_txt |
Новое определение языка веб-онтологий OWL2 / А.Ф. Кургаев // Доповіді Національної академії наук України. — 2018. — № 3. — С. 22-35. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT kurgaevaf novoeopredelenieâzykavebontologiiowl2 AT kurgaevaf noveviznačennâmovivebontologíiowl2 AT kurgaevaf newdefinitionofthewebontologylanguageowl2 |
| first_indexed |
2025-11-26T15:26:22Z |
| last_indexed |
2025-11-26T15:26:22Z |
| _version_ |
1850626411689148416 |
| fulltext |
22 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2018. № 3
ОПОВІДІ
НАЦІОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМІЇ НАУК
УКРАЇНИ
ІНФОРМАТИКА
doi: https://doi.org/10.15407/dopovidi2018.03.022
УДК 004.8
А.Ф. Кургаев
Институт кибернетики им. В.М. Глушкова НАН Украины, Киев
E-mail: afkurgaev@ukr.net
Новое определение языка веб-онтологий OWL2
Представлено академиком НАН Украины А.В. Палагиным
Даны в метаязыке нормальных форм знаний (НФЗ) описания манчестерского синтаксиса и синтаксиса
функционального стиля языка веб-онтологий OWL 2 — центрального языка семантического стека Тима
Бернерс-Ли. Наличие таких описаний гарантирует реализуемость языка OWL 2 с реализацией интерпре-
татора метаязыка НФЗ. Показано, что выразительные возможности метаязыка НФЗ для формального
описания OWL 2 вполне сопоставимы с выразительными возможностями метаязыка Extended Backus-Naur
Form.
Ключевые слова: метаязык нормальных форм знаний, формальное описание, язык веб-онтологий OWL, Se-
mantic Web, манчестерский синтаксис, синтаксис функционального стиля.
Поиск и использование нужной информации становятся все более трудоемкими и неэф-
фективными. Уже осознана неизбежность перехода от хранения и обработки данных к на-
коплению и обработке знаний для борьбы с информационным насыщением общества.
Одно из направлений исследований и разработок, в котором для решения указанной
проблемы сосредотачиваются значительные научно-технические ресурсы, — переход от
классического интернета к семантическому, сохраняя основные принципы Web [1]:
− децентрализация, как отсутствие единого центра управления и распределенность ре-
сурсов сети, создаваемых самими пользователями;
− терпимость, как универсальность доступа, независимо от аппаратной или программ-
ной платформы, сетевой инфраструктуры, языка, культуры, географического положения,
физического или умственного нарушения.
Semantic Web — это веб-сайт, включающий документы, содержащие семантическую ин-
формацию в форме, доступной как людям, так и непосредственно компьютерам, для поиска,
чтения, восприятия и использования информации при решении задач с помощью автомати-
зированных агентов и Web-сервисов [2].
Semantic Web создается на основе ряда стандартов, развиваемых и рекомендуемых кон-
сорциумом W3C [1—3]. В настоящее время на Semantic Web работают многие научные под-
разделения мира, разрабатывая и совершенствуя новые протоколы, технологии, среды про-
граммирования, языки, пользовательские интерфейсы, методы поиска знаний.
© А.Ф. Кургаев, 2018
23ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2018. № 3
Новое определение языка веб-онтологий OWL2
Целью статьи является экспериментальное ис-
следование выразительных возможностей мета-
язы ка нормальных форм знаний (НФЗ) [4—6] на
примере описания языка онтологий OWL 2 (Web
Ontology Language) — центрального языка семан-
тического стека Semantic Web (рис. 1).
Характеристика языка OWL. Язык OWL в на-
стоящее время является наиболее развитым язы-
ком онтологий базовой модели стека стандартов
Semantic Web для описания контента, понимаемо-
го компьютерами [3, 7, 8]. OWL — это логический
язык представления онтологии в виде документов,
которые могут храниться и передаваться в глобаль-
ной сети подобно любым другим данным или ин-
формации.
На рис. 2 дана структура языка OWL 2 с его
основными компонентами. Эллипс в центре объе-
диняет абстрактную структуру OWL 2 с его RDF (Resource Description Framework) графом
[7, п.2.1], которые могут быть воплощены в разные языковые формы [7, п.2.2] для тиражи-
рования и обмена онтологиями. Синтаксис Manchester [9] — это синтаксис языка OWL,
упрощенного для восприятия пользователями. Синтаксис Functional-Style [10] предна-
значен для целей спецификации и создания основы для реализации OWL 2-инструментов.
Синтаксис OWL XML (eXtensible Markup Language) — это синтаксис OWL функциональ-
ного стиля, определенный XML-схемой [11]. Синтаксис RDF / XML для OWL — это про-
сто RDF / XML, с конкретным переводом для конструкций OWL [12]; он обязательно дол-
жен поддерживаться всеми инструментами OWL 2 для хранения и обмена онтологиями, в
основном, в форме документов RDF.
Для экспериментального исследования выбраны два нормативных синтаксиса OWL 2 —
манчестерский и синтаксис функционального стиля с использованием официальных редак-
ций нормативных документов [9, 10].
В приведенных ниже формальных описаниях языка OWL 2 использованы следующие
метасимволы метаязыка НФЗ [4-6]:
"=" — разделитель, отделяет имя понятия (нетерминала) от его определения;
";" — конец определения понятия;
" " (пробел) — отношение конкатенации;
"/" — отношение альтернативного выбора;
"(", ")" — итерационные скобки обрамляют повторяемую (нуль или больше раз) струк-
туру понятий;
"^" — отношение отрицания примыкающего понятия;
" ' " — текстовая кавычка;
true — тождественно истинное понятие с пустым объемом;
знаки /* и */ обрамляют комментарий.
Рис. 1. Место OWL в семантическом стеке
Тима Бернерс-Ли [3]
24 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2018. № 3
А.Ф. Кургаев
Описание в метаязыке НФЗ манчестерского синтаксиса. В табл. 1 дано в метаязыке
НФЗ текстовое описание манчестерского синтаксиса языка OWL 2, а на рис. 3 — описание
структуры верхнего уровня этого синтаксиса в форме графа.
Описание в метаязыке НФЗ синтаксиса функционального стиля языка OWL 2. В
табл. 2 дано текстовое описание в метаязыке НФЗ синтаксиса функционального стиля язы-
ка OWL 2, а на рис. 4 — описание структуры верхнего уровня этого синтаксиса в форме графа.
Сопоставление предлагаемых с нормативными описаниями OWL 2. Нормативное
описание манчестерского синтаксиса языка онтологий OWL 2 метаязыком Extended Back-
us-Naur Form (EBNF) [9] включает 87, а аналогичное описание метаязыком НФЗ (см.
табл. 1) — 100 продукций.
Дополнительные правила НФЗ-описания манчестерского синтаксиса использованы для
моделирования структурных скобок: (29) — floatingBody, (30) — fractional, (32) — floatingPost,
(82) — classFrame_ и (89) — fact_, а необязательности: (35) — sgn, (44) — ontologyIRI_,
(46) — versionIRI_, (63) — primary_, (64) — dataPrimary_, (67) — datatypeFrame_, (70) —
anns_ и (89) — not.
Нормативное описание метаязыком EBNF [10] синтаксиса функционального стиля
языка OWL 2 включает 120 продукций, а аналогичное НФЗ-описание (см. табл. 2) — 124
продукции. Дополнительные четыре правила НФЗ-описания нетерминалов функциональ-
ного синтаксиса использованы для моделирования необязательности: (12) — ontologyIRI_,
(14) — versionIRI_, (67) — ClassExpression_ и (74) — DataRange_.
Рис. 2. Структура языка OWL 2 [7]
25ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2018. № 3
Новое определение языка веб-онтологий OWL2
Таблица 1. Описание в метаязыке НФЗ манчестерского стиля языка OWL 2
Интернационализированные идентификаторы ресурса (IRIs ), целые числа, литералы и сущности
1 fullIRI = /* IRI, как определено в [13], заключенное в пару символов < (U + 3C) и > (U +
3E) */
2 prefName = /* конечная последовательность символов, соответствующая продукции
PNAME_NS из [14] и не соответствующая любому из терминалов ключевого
слова синтаксиса */
3 abbrIRI = /* конечная последовательность символов, соответствующая продукции
PNAME_LN из [14] */
4 simIRI = /* конечная последовательность символов, соответствующая продукции PN_
LOCAL из [14] и не соответствующая любому из терминалов ключевого слова
синтаксиса */
5 IRI = fullIRI / abbrIRI / simIRI;
6 nonNegInt = zero / posInt;
7 posInt = nonZero ( digit );
8 digits = digit ( digit );
9 digit = zero / nonZero;
10 nonZero = '1' / '2' / '3' / '4' / '5' / '6' / '7' / '8' / '9';
11 zero = '0';
12 clIRI = IRI;
13 Dtype = dtypeIRI / 'integer' / 'decimal' / 'float' / 'string';
14 dtypeIRI = IRI;
15 objPrIRI = IRI;
16 dPrIRI = IRI;
17 annPrIRI = IRI;
18 ind = indIRI / nodeID;
19 indIRI = IRI;
20 nodeID = /* конечная последовательность символов, соответствующая продукции
BLANK_NODE_LABEL из [14]
21 lit = typLit / strLitNoLang / strLitWithLang / intLit / decLit / flPointLit;
22 typLit = lexVal '^^' Dtype;
23 strLitNoLang = quotStr;
24 strLitWith-
Lang
= quotStr langTag;
25 langTag = /* @ (U + 40) следовали за непустой последовательностью символов, соответ-
ствующих продукции langtag из [15] */
26 lexVal = quotStr;
27 quotStr = /* заключенная в пару символов (U + 22) конечная последовательность симво-
лов, в которой " (U + 22) и \ (U + 5C) встречаются только в парах вида \" (U +
5C, U + 22) и \\ (U + 5C, U + 5C) */
28 flPointLit = sgn flBody exp flPost;
29 flBody = digits fract / '.' digits ;
30 fract = '.' digits / true;
31 exp = 'e' sgn digits / 'E' sgn digits / true;
32 flPost = 'f' / 'F';
33 decLit = sgn digits '.' digits;
34 intLit = sgn digits;
35 sgn = '+' / '-' / true;
26 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2018. № 3
А.Ф. Кургаев
36 entity = 'Datatype' '(' Dtype ')' / 'Class' '(' clIRI ')' / 'ObjectProperty' '(' objPrIRI ')' / 'Dat-
aProperty' '(' dPrIRI ')' / 'AnnotationProperty' '(' annPrIRI ')' / 'NamedIndividual'
'(' indIRI ')' ;
Онтологии и аннотации
37 anns = 'Annotations:' annAnnList;
38 ann = annPrIRI annTarg;
39 annTarg = nodeID / IRI / lit;
40 ontoDoc = ( prefDecl ) ontology;
41 prefDecl = 'Prefix:' prefName fullIRI ;
42 ontology = 'Ontology:' ontIRI_ (import) ( anns ) ( frame );
43 ontIRI = IRI;
44 ontIRI_ = ontIRI versIRI_ / true;
45 versIRI = IRI;
46 versIRI_ = versIRI / true;
47 import = 'Import:' IRI ;
48 frame = dtypeFr / clFr / objPrFr / dPrFr / annPrFr / indFr / misc;
Выражения свойств и типов данных
49 objPrExpr = objPrIRI / invObjPr;
50 invObjPr = 'inverse' objPrIRI;
51 dPrExpr = dPrIRI;
52 dRange = dConj 'or' dConj ( 'or' dConj ) / dConj;
53 dConj = dPrim 'and' dPrim ( 'and' dPrim ) / dPrim;
54 dPrim = not dAtom;
55 dAtom = Dtype / '{' litList '}' / dtypeRestr / '(' dRange ')';
56 dtypeRestr = Dtype '[' facet restrVal ( ',' facet restrVal ) ']';
57 facet = 'length' / 'minLength' / 'maxLength' / 'pattern' / 'langRange' / '<=' / '<' / '>=' / '>';
58 restrVal = lit;
Описания
59 descr = conj 'or' conj ( 'or' conj ) / conj;
60 conj = clIRI 'that' not restr ( 'and' not restr ) / prim 'and' prim ( 'and' prim ) /prim;
61 prim = not restr / not atom;
62 restr = objPrExpr 'some' prim / objPrExpr 'only' prim / objPrExpr 'value' ind / objPrExpr
'Self' / objPrExpr 'min' nonNegInt prim_ / objPrExpr 'max' nonNegInt prim_ / ob-
jPrExpr 'exactly' nonNegInt prim_ / dPrExpr 'some' dPrim / dPrExpr 'only' dPrim
/ dPrExpr 'value' lit / dPrExpr 'min' nonNegInt dPrim_ / dPrExpr 'max' nonNegInt
dPrim_ / dPrExpr 'exactly' nonNegInt dPrim_;
63 prim_ = prim / true;
64 dPrim_ = dPrim / true;
65 atom = clIRI / '{' indList '}' / '(' descr ')';
Фреймы и разное
66 dtypeFr = 'Datatype:' Dtype ( 'Annotations:' annAnnList ) dtypeFr_ ( 'Annotations:' annAnn-
List );
67 dtypeFr_ = 'EquivalentTo:' anns dRange / true;
68 litList = lit ( ',' lit );
69 annAnnList = anns_ ann ( ',' anns_ ann );
70 anns_ = anns / true;
Продолжение табл. 1
27ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2018. № 3
Новое определение языка веб-онтологий OWL2
71 descrAnnList = anns_ descr ( ',' anns_ descr );
72 objPrChar-
AnnList
= anns_ objPrChar ( ',' anns_ objPrChar );
73 objPrEx-
prAnnList
= anns_ objPrExpr ( ',' anns_ objPrExpr );
74 dRangAnnList = anns_ dRange ( ',' anns_ dRange );
75 IRIAnnList = anns_ IRI ( ',' anns_ IRI );
76 dPrExprAnn-
List
= anns_ dPrExpr ( ',' anns_ dPrExpr );
77 annPrIRIAnn-
List
= anns_ annPrIRI ( ',' anns_ annPrIRI );
78 factAnnList = anns_ fact ( ',' anns_ fact );
79 indAnnList = anns_ ind ( ',' anns_ ind );
80 clFr = 'Class:' clIRI ( 'Annotations:' annAnnList / 'SubClassOf:' descrAnnList / 'Equiva-
lentTo:' descrAnnList / 'DisjointWith:' descrAnnList / 'DisjointUnionOf:' anns de-
scr2List ) / 'HasKey:' anns clFr_ (clFr_);
81 clFr_ = objPrExpr / dPrExpr;
82 objPrFr = 'ObjectProperty:' objPrIRI ( 'Annotations:' annAnnList / 'Domain:' descrAnnList /
'Range:' descrAnnList / 'Characteristics:' objPrCharAnnList / 'SubPropertyOf:'
objPrExprAnnList / 'EquivalentTo:' objPrExprAnnList / 'DisjointWith:'
objPrExprAnnList / 'InverseOf:' objPrExprAnnList / 'SubPropertyChain:' anns
objPrExpr 'o' objPrExpr ( 'o' objPrExpr) );
83 objPrChar = 'Functional' / 'InverseFunctional' / 'Reflexive' / 'Irreflexive' / 'Symmetric' / 'Asym-
metric' / 'Transitive';
84 dPrFr = 'DataProperty:' dPrIRI ( 'Annotations:' annAnnList / 'Domain:' descrAnnList /
'Range:' dRangeAnnList / 'Characteristics:' anns 'Functional' / 'SubPropertyOf:'
dPrExprAnnList / 'EquivalentTo:' dPrExprAnnList / 'DisjointWith:' dPrExprAnn-
List );
85 annPrFr = 'AnnotationProperty:' annPrIRI ( 'Annotations:' annAnnList ) / 'Domain:' IRIAnn-
List / 'Range:' IRIAnnList / 'SubPrOf:' annPrIRIAnnList;
86 indFr = 'Individual:' ind ( 'Annotations:' annAnnList / 'Types:' descrAnnList / 'Facts:' fac-
tAnnList / 'SameAs:' indAnnList / 'DifferentFrom:' indAnnList );
87 fact = not fact_;
88 fact_ = objPrFact / dPrFact;
89 not = 'not' / true;
90 objPrFact = objPrIRI ind;
91 dPrFact = dPrIRI lit;
92 misc = 'EquivalentClasses:' anns descr2List / 'DisjointClasses:' anns descr2List /
'EquivalentProperties:' anns objPr2List / 'DisjointProperties:' anns objPr2List /
'EquivalentProperties:' anns dPr2List / 'DisjointProperties:' anns dPr2List /
'SameIndividual:' anns ind2List / 'DifferentIndividuals:' anns ind2List;
93 descr2List = descr ',' descrList;
94 descrList = descr ( ',' descr );
95 objPr2List = objPrIRI ',' objPrList;
96 objPrList = objPrIRI ( ',' objPrIRI );
97 dPr2List = dPrIRI ',' dPrList;
98 dPrList = dPrIRI ( ',' dPrIRI );
99 ind2List = ind ',' indList;
100 indList = ind ( ',' ind );
Окончание табл. 1
28 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2018. № 3
А.Ф. Кургаев
Рис. 3. Графическое описание в метаязыке НФЗ верхнего уровня структуры манчестерского
синтаксиса языка OWL2
29ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2018. № 3
Новое определение языка веб-онтологий OWL2
Рис. 4. Графическое описание в метаязыке НФЗ верхнего уровня структуры синтаксиса функ-
ционального стиля языка OWL2
30 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2018. № 3
А.Ф. Кургаев
Таблица 2. Описание в метаязыке НФЗ синтаксиса функционального стиля языка OWL2
Целые числа, символы, строки, теги языка и идентификаторы узлов
1 nonNegInt = /* непустая конечная последовательность цифр между 0 и 9 */
2 quotStr = /* заключенная в пару символов (U+22) конечная последовательность симво-
лов, в которой символы "(U+22) и \(U+5C) встречаются лишь в парах
\"(U+5C, U+22) и \\(U+5C, U+5C) */
3 langTag = */ @ (U+40) следовали за непустой последовательностью символов, соответ-
ствующих продукции langtag из [15] */
4 nodeID = /* конечная последовательность символов, соответствующая продукции
BLANK_NODE_LABEL из [14] */
Интернационализированные идентификаторы ресурсов (IRI)
5 fullIRI = /* IRI, как определено в [13], заключенное в пару символов < (U+3C) >
(U+3E) */
6 prefName = /* конечная последовательность символов, соответствующая продукции
PNAME_NS из [14] */
7 abbrIRI = /* конечная последовательность символов, соответствующая продукции
PNAME_LN из [14] */
8 IRI = fullIRI / abbrIRI;
Онтологии
9 ontoDoc = ( prefDecl ) Ontology;
10 prefDecl = 'Prefix' '(' prefName '=' fullIRI ')' ;
11 Ontology = 'Ontology' '(' ontIRI_ dirImpDoc ontAnns axioms ')';
12 ontIRI_ = ontIRI versIRI_ / true;
13 ontIRI = IRI;
14 versIRI_ = versIRI / true;
15 versIRI = IRI;
16 dirImpDoc = ( 'Import' '(' IRI ')' );
17 ontAnns = ( Ann );
18 axioms = ( Axiom );
19 AnnVal = AnonymInd / IRI / Lit;
20 axAnns = ( Ann );
Аннотации
21 Ann = 'Annotation' '(' annAnns AnnPr AnnVal ')';
22 annAnns = ( Ann );
23 AnnAx = AnnAss / SubAnnPrOf / AnnPrDom / AnnPrRange;
24 AnnAss = 'AnnotationAssertion' '(' axAnns AnnPr AnnSubj AnnVal ')';
25 AnnSubj = IRI / AnonymInd;
26 SubAnnPrOf = 'SubAnnPrOf' '(' axAnns subAnnPr superAnnPr ')';
27 subAnnPr = AnnPr;
28 superAnnPr = AnnPr;
29 AnnPrDom = 'AnnotationPropertyDomain' '(' axAnns AnnPr IRI ')';
30 AnnPrRange = 'AnnotationPropertyRange' '(' axAnns AnnPr IRI ')';
Сущности, литералы и анонимные индивидуумы
31 Class = IRI;
32 Dtype = IRI;
33 ObjPr = IRI;
34 DPr = IRI;
31ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2018. № 3
Новое определение языка веб-онтологий OWL2
35 AnnPr = IRI;
36 Ind = NamInd / AnonymInd;
37 NamInd = IRI;
38 AnonymInd = nodeID;
39 Lit = typLit / strLitNoLang / strLitWithLang;
40 typLit = lexForm '^^' Dtype;
41 lexForm = quotStr;
42 strLitNoLang = quotStr;
43 strLitWithLang = quotStr langTag;
44 Decl = 'Declaration' '(' axAnns Entity ')';
45 Entity = 'Class' '(' Class ')' / 'Datatype' '(' Dtype ')' / 'ObjectProperty' '(' ObjPr ')' /
'DataProperty' '(' DPr ')' / 'AnnotationProperty' '(' AnnPr ')' / 'NamedIndividual'
'(' NamInd ')';
Выражения свойств
46 ObjPrExpr = ObjPr / InvObjPr;
47 InvObjPr = 'ObjectInverseOf' '(' ObjPr ')';
48 DPrExpr = DPr;
Диапазоны данных
49 DRange = Dtype / DInterOf / DUnOf / DComplOf / DOneOf / DtypeRestr;
50 DInterOf = 'DataIntersectionOf' '(' DRange DRange ( DRange ) ')';
51 DUnOf = 'DataUnionOf' '(' DRange DRange ( DRange ) ')';
52 DComplOf = 'DataComplementOf' '(' DRange ')';
53 DOneOf = 'DataOneOf' '(' Lit ( Lit ) ')';
54 DtypeRestr = 'DatatypeRestriction' '(' Dtype constrFacet restrVal (constrFacet restrVal ) ')';
55 constrFacet = IRI;
56 restrVal = Lit;
Выражения класса
57 ClExpr = Class / ObjInterOf / ObjUnOf / ObjComplOf / ObjOneOf /
ObjSomeValFrom / ObjAllValFrom / ObjHasVal / ObjHasSelf/ObjMinCard /
ObjMaxCard / ObjExactCard / DSomeValFrom / DallValFrom
/ DhasVal / DMinCard / DMaxCard / DExactCard;
58 ObjInterOf = 'ObjectIntersectionOf' '(' ClExpr ClExpr ( ClExpr ) ')';
59 ObjUnOf = 'ObjectUnionOf' '(' ClExpr ClExpr ( ClExpr) ')';
60 ObjComplOf = 'ObjectComplementOf' '(' ClExpr ')';
61 ObjOneOf = 'ObjectOneOf' '(' Ind ( Ind ) ')';
62 ObjSomeVal-
From
= 'ObjectSomeValuesFrom' '(' ObjPrExpr ClExpr ')';
63 ObjAllValFrom = 'ObjectAllValuesFrom' '(' ObjPrExpr ClExpr ')';
64 ObjHasVal = 'ObjectHasValue' '(' ObjPrExpr Ind ')';
65 ObjHasSelf = 'ObjectHasSelf' '(' ObjPrExpr ')';
66 ObjMinCard = 'ObjectMinCardinality' '(' nonNegInt ObjPrExpr ClExpr_ ')';
67 ClExpr_ = ClassExpression / true;
68 ObjMaxCard = 'ObjectMaxCardinality' '(' nonNegInt ObjPrExpr ClExpr_ ')';
69 ObjExactCard = 'ObjectExactCardinality' '(' nonNegInt ObjPrExpr ClExpr_ ')';
70 DSomeValFrom = 'DataSomeValuesFrom' (' DPrExpr ( DPrExpr ) DRange ')';
71 DAllValFrom = 'DataAllValuesFrom' '(' DPrExpr ( DPrExpr ) DRange ')';
Продолжение табл. 2
32 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2018. № 3
А.Ф. Кургаев
72 DHasVal = 'DataHasValue' '(' DPrExpr Lit ')';
73 DMinCard = 'DataMinCardinality' '(' nonNegInt DPrExpr DRange_ ')';
74 DRange_ = DRange / true;
75 DMaxCard = 'DataMaxCardinality' '(' nonNegInt DPrExpr DRange_ ')';
76 DExactCard = 'DataExactCardinality' '(' nonNegInt DPrExpr DRange_ ')';
Аксиомы
77 Axiom = Decl / ClAx / ObjPrAx / DPrAx / DtypeDef / HasKey / Ass / AnnAx;
78 ClAx = SubClOf / EquCl / DisjCl / DisjUnion;
79 SubClOf = 'SubClassOf' '(' axAnns subClExpr supClExpr ')';
80 subClExpr = ClExpr;
81 supClExpr = ClExpr;
82 EquCl = 'EquivalentClasses' '(' axAnns ClExpr ClExpr ( ClExpr ) ')';
83 DisjCl = 'DisjointClasses' '(' axAnns ClExpr ClExpr ( ClExpr ) ')';
84 DisjUnion = 'DisjointUnion' '(' axAnns Class disjClExpr ')';
85 disjClExpr = ClExpr ClExpr ( ClExpr );
86 ObjPrAx = SubObjPrOf / EquObjPr / DisjObjPr / InvObjPr / ObjPrDom / ObjPrRange /
FunctObjPr / InvFunctObjPr / ReflObjPr / IrreflObjPr / SymmObjPr
/ AsymmObjPr / TransObjPr;
87 SubObjPrOf = 'SubObjectPropertyOf' '(' axAnns subObjPrExpr supObjPrExpr ')';
88 subObjPrExpr = ObjPrExpr / prExprChain;
89 prExprChain = 'ObjectPropertyChain' '(' ObjPrExpr ObjPrExpr ( ObjPrExpr ) ')';
90 supObjPrExpr = ObjPrExpr;
91 EquObjPr = 'EquivalentObjectProperties' '(' axAnns ObjPrExpr ObjPrExpr
( ObjPrExpr ) ')' ;
92 DisjObjPr = 'DisjointObjectProperties' '(' axAnns ObjPrExpr ObjPrExpr ( ObjPrExpr ) ')';
93 ObjPrDom = 'ObjectPropertyDomain' '(' axAnns ObjPrExpr ClExpr ')';
94 ObjPrRange = 'ObjectPropertyRange' '(' axAnns ObjPrExpr ClExpr ')';
95 InvObjPr = 'InverseObjectProperties' '(' axAnns ObjPrExpr ObjPrExpr ')';
96 FunctObjPr = 'FunctionalObjectProperty' '(' axAnns ObjPrExpr ')';
97 InvFunctObjPr = 'InverseFunctionalObjectProperty' '(' axAnns ObjPrExpr ')';
98 ReflObjPr = 'ReflexiveObjectProperty' '(' axAnns ObjPrExpr ')';
99 IrreflObjPr = 'IrreflexiveObjectProperty' '(' axAnns ObjPrExpr ')';
100 SymmObjPr = 'SymmetricObjectProperty' '(' axAnns ObjPrExpr ')';
101 AsymmObjPr = 'AsymmetricObjectProperty' '(' axAnns ObjPrExpr ')';
102 TransObjPr = 'TransitiveObjectProperty' '(' axAnns ObjPrExpr ')';
103 DPrAx = SubDPrOf / EquDPr / DisjDPr / DPrDom / DPrRange / FunctDPr;
104 SubDPrOf = 'SubDataPropertyOf' '(' axAnns subDPrExpr supDPrExpr ')';
105 subDPrExpr = DPrExpr;
106 supDPrExpr = DPrExpr;
107 EquDPr = 'EquivalentDataProperties' '(' axAnns DPrExpr DPrExpr ( DPrExpr ) ')';
108 DisjDPr = 'DisjointDataProperties' '(' axAnns DPrExpr DPrExpr ( DPrExpr ) ')';
109 DPrDom = 'DataPropertyDomain' '(' axAnns DPrExpr ClExpr ')';
110 DPrRange = 'DataPropertyRange' '(' axAnns DPrExpr DRange ')';
111 FunctDPr = 'FunctionalDataProperty' '(' axAnns DPrExpr ')';
112 DtypeDef = 'DatatypeDefinition' '(' axAnns Dtype DRange ');
Продолжение табл. 2
33ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2018. № 3
Новое определение языка веб-онтологий OWL2
113 HasKey = 'HasKey' '(' axAnns ClExpr '(' ( ObjPrExpr ) ')' '(' ( DPrExpr ) ')' ')';
114 Ass = SameInd / DiffInd / ClAss / ObjPrAss / NegObjPrAss / DPrAss / NegDPrAss;
115 sourceInd = Ind;
116 targetInd = Ind;
117 targetVal = Lit;
118 SameInd = 'SameIndividual' '(' axAnns Ind Ind ( Ind ) ')';
119 DiffInd = 'DifferentIndividuals' '(' axAnns Ind Ind ( Ind ) ')';
120 ClAss = 'ClassAssertion' '(' axAnns ClExpr Ind ');
121 ObjPrAss = 'ObjectPropertyAssertion' '(' axAnns ObjPrExpr sourceInd targetInd ')';
122 NegObjPrAss = 'NegativeObjectPropertyAssertion' '(' axAnns ObjPrExpr sourceInd
targetInd ')';
123 DPrAss = 'DataPropertyAssertion' '(' axAnns DPrExpr sourceInd targetVal ')';
124 NegDPrAss = 'NegativeDataPropertyAssertion' '(' axAnns DPrExpr sourceInd targetVal ')';
Окончание табл. 2
Главным результатом сопоставления пар рассмотренных описаний является следующее
утверждение.
Утверждение 1. Выразительных возможностей метаязыка НФЗ достаточно для фор-
мального описания языка онтологий OWL 2.
Таким образом, в статье исследованы выразительные возможности метаязыка НФЗ по
отношению к разным версиям синтаксиса языка онтологий OWL 2 — центрального языка
семантического стека Тима Бернерс-Ли. Даны формальные текстовые и графические опи-
сания этих языков, чье наличие гарантирует реализуемость версий языка онтологий OWL 2
с реализацией интерпретатора метаязыка НФЗ. Показано, что выразительные возможности
метаязыка НФЗ для формального описания языка онтологий OWL 2 близки выразитель-
ным возможностям метаязыка EBNF.
ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Berners-Lee T. Web Architecture from 50,000 feet. URL: https://www.w3.org/DesignIssues/Architecture.
html
2. Web Architecture: Describing and Exchanging Data. W3C Note 7 June 1999. URL: https://www.w3.org/
1999/04/WebData
3. Berners-Lee T., Hall W., Hendler J.A., O’Hara K., Shadbolt N., Weitzner D.J. A Framework for Web Sci-
ence. Foundations and Trends in Web Science. 2006. 1, № 1. P. 1—130. 2006. doi: https://doi.org/10.1561/
1800000001
4. Кургаев А.Ф., Григорьев С.Н. Нормальные формы знаний. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2015. № 11. С. 36—
43. doi: https://doi.org/10.15407/dopovidi2015.11.036
5. Кургаев А.Ф., Григорьев С.Н. Метаязык нормальных форм знаний. Кибернетика и системный анализ.
2016. 52, № 6. С. 11—20. doi: https://doi.org/10.1007/s10559-016-9885-3
6. Кургаев А.Ф., Григорьев С.Н. Определение формальных языков в метаязыке нормальных форм знаний.
Пробл. програмування. 2017. № 4. С. 37—50.
7. OWL 2 Web Ontology Language: Document Overview (2nd ed.). W3C Recommendation 11 December 2012.
URL: http://www.w3.org/TR/2012/REC-owl2-overview-20121211/
8. OWL 2 Web Ontology Language: Primer (2nd ed.). W3C Recommendation 11 December 2012. URL: http://
www.w3.org/TR/owl-primer
9. OWL 2 Web Ontology Language: Manchester Syntax (2nd ed.). W3C Working Group Note 11 December
2012. URL: http://www.w3.org/TR/2012/NOTE-owl2-manchester-syntax-20121211/
34 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2018. № 3
А.Ф. Кургаев
10. OWL 2 Web Ontology Language: Structural Specification and Functional-Style Syntax (2nd ed.). W3C
Recommendation 11 December 2012. URL: http://www.w3.org/TR/2012/REC-owl2-syntax-20121211/
11. OWL 2 Web Ontology Language: XML Serialization (2nd ed.). W3C Recommendation 11 December 2012.
URL: http://www.w3.org/TR/2012/REC-owl2-xml-serialization-20121211/
12. OWL 2 Web Ontology Language: Mapping to RDF Graphs (2nd ed.). W3C Recommendation 11 December
2012. URL: http://www.w3.org/TR/2012/REC-owl2-mapping-to-rdf-20121211/
13. Duerst M., Suignard M. RFC 3987: Internationalized Resource Identifiers (IRIs). IETF, January 2005. URL:
http://www.ietf.org/rfc/rfc3987.txt
14. SPARQL 1.1: Query Language. W3C Recommendation 21 March 2013. URL: http://www.w3.org/TR/2013/
REC-sparql11-query-20130321/
15. Tags for Identifying Languages. BCP: 47. URL: http://www.rfc-editor.org/rfc/bcp/bcp47.txt
Поступило в редакцию 06.11.2017
REFERENCES
1. Berners-Lee, T. Web Architecture from 50,000 feet. Retrieved from https://www.w3.org/DesignIssues/Ar-
chitecture.html.
2. Web Architecture: Describing and Exchanging Data. W3C Note 7 June 1999. Retrieved from https://www.
w3.org/1999/04/WebData
3. Berners-Lee, T., Hall, W., Hendler, J. A., O’Hara, K., Shadbolt, N. & Weitzner, D. J. (2006). A Framework for
Web Science. Foundations and Trends in Web Science. 1, No. 1, pp. 1-130. doi: https://doi.org/10.1561/
1800000001
4. Kurgaev, A. & Grygoryev, S. (2015). The normal forms of knowledge. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr., No. 11,
pp. 36-43 (in Russian). doi: https://doi.org/10.15407/dopovidi2015.11.036
5. Kurgaev, A. & Grygoryev, S. (2016). Metalanguage of Normal Forms of Knowledge. Cybernetics and Systems
Analysis, 52, No. 6, pp. 839-848. doi: https://doi.org/10.1007/s10559-016-9885-3
6. Kurgaev, A. & Grygoryev, S. (2017). The definition of formal languages in the meta language of normal forms
of knowledge. Programming problems, No. 4, pp. 37-50 (in Russian).
7. OWL 2 Web Ontology Language: Document Overview (2nd ed.). W3C Recommendation 11 December 2012.
Retrieved from http://www.w3.org/TR/2012/REC-owl2-overview-20121211/
8. OWL 2 Web Ontology Language: Primer (2nd ed.). W3C Recommendation 11 December 2012. Retrieved
from http://www.w3.org/TR/owl-primer
9. OWL 2 Web Ontology Language: Manchester Syntax (2nd ed.). W3C Working Group Note 11 December
2012. Retrieved from http://www.w3.org/TR/2012/NOTE-owl2-manchester-syntax-20121211/
10. OWL 2 Web Ontology Language: Structural Specification and Functional-Style Syntax (2nd ed.). W3C
Recommendation 11 December 2012. Retrieved from http://www.w3.org/TR/2012/REC-owl2-syntax-
20121211/
11. OWL 2 Web Ontology Language: XML Serialization (2nd ed.). W3C Recommendation 11 December 2012.
Retrieved from http://www.w3.org/TR/2012/REC-owl2-xml-serialization-20121211/
12. OWL 2 Web Ontology Language: Mapping to RDF Graphs (2nd ed.). W3C Recommendation 11 December
2012. Retrieved from http://www.w3.org/TR/2012/REC-owl2-mapping-to-rdf-20121211/
13. Duerst M., Suignard M. RFC 3987: Internationalized Resource Identifiers (IRIs). IETF, January 2005. Re-
trieved from http://www.ietf.org/rfc/rfc3987.txt
14. SPARQL 1.1: Query Language. W3C Recommendation 21 March 2013. Retrieved from http://www.w3.org/
TR/2013/REC-sparql11-query-20130321/
15. Tags for Identifying Languages. BCP: 47. Retrieved from http://www.rfc-editor.org/rfc/bcp/bcp47.txt
Received 06.11.2017
35ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2018. № 3
Новое определение языка веб-онтологий OWL2
О.П. Кургаєв
Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України, Київ
E-mail: afkurgaev@ukr.net
НОВЕ ВИЗНАЧЕННЯ МОВИ ВЕБ-ОНТОЛОГІЙ OWL2
Дано у метамові нормальних форм знань (НФЗ) описи манчестерського синтаксису й синтаксису функціо-
нального стилю мови веб-онтологій OWL 2 — центральної мови семантичного стека Тіма Бернерс-Лі. На-
явність таких описів гарантує реалізуємість мови OWL 2 з реалізацією інтерпретатора метамови НФЗ.
Показано, що виразні можливості метамови НФЗ для формального опису OWL 2 цілком порівняні з ви-
разними можливостями метамови Extended Backus-Naur Form.
Ключові слова: метамова нормальних форм знань, формальний опис, мова веб-онтологій OWL, Semantic
Web, манчестерський синтаксис, синтаксис функціонального стилю.
A.F. Kurgaev
V.M. Glushkov Institute of Cybernetics of the NAS of Ukraine, Kiev
E-mail: afkurgaev@ukr.net
NEW DEFINITION OF THE WEB ONTOLOGY LANGUAGE OWL2
In the metalanguage of normal forms of knowledge (NFK), we give descriptions of the Manchester syntax and
syntax of the functional style of the web ontology language OWL 2 — the central language of the semantic stack
by Tim Berners-Lee. The availability of such descriptions guarantees that OWL 2 can be implemented as long as
the interpreter of the NFK meta-language is implemented first. It is shown that the expressive capabilities of the
NFK meta-language for the description of OWL 2 are quite comparable with the expressive capabilities of the
meta-language of Extended Backus-Naur Form.
Keywords: metalanguage of normal forms of knowledge, formal description, OWL web ontology language, semantic
Web, Manchester syntax, functional style syntax.
|