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【注意】 このドキュメントは、W3CのOWL Web Ontology Language Overview W3C Recommendation 10 February 2004 の和訳です。
このドキュメントの正式版はW3Cのサイト上にある英語版であり、このドキュメントには翻訳に起因する誤りがありえます。誤訳、誤植などのご指摘は、訳者までお願い致します。

First Update: 2004年2月15日 | Last Update: 2004年5月5日 | セマンティック・ウェブ関連用語集



W3C

OWLウェブ・オントロジー言語
概要

W3C 勧告 2004年2月10日

本バージョン:
http://www.w3.org/TR/2004/REC-owl-features-20040210/
最新バージョン:
http://www.w3.org/TR/owl-features/
旧バージョン:
http://www.w3.org/TR/2003/PR-owl-features-20031215/
編集者:
Deborah L. McGuinness (Knowledge Systems Laboratory, Stanford University) d l m at k s l dot stanford dot edu
Frank van Harmelen (Vrije Universiteit, Amsterdam) Frank.van.Harmelen@cs.vu.nl

このドキュメントに対する正誤表を参照してください。いくつかの規範的な修正が含まれているかもしれません。

翻訳版も参照してください。


要約

OWLウェブ・オントロジー言語は、人間に対して単に情報を提示するのではなく、情報の内容を処理する必要のあるアプリケーションが利用できるように設計されています。OWLは、形式意味論(formal semantics)を用いて語彙を補足して提供することによって、XML、RDF、および、RDFスキーマ (RDF-S) のサポートよりもウェブ・コンテンツに対する機械解釈可能性の実現をより容易にします。OWLには、OWL Lite、OWL DL、OWL Fullの順でより表現力を持つ3つのサブ言語(sublanguage)が存在しています。

このドキュメントは、OWLの性能に対するファースト・インプレッションを得ようとする読者に向けて書かれています。OWLのそれぞれのサブ言語の特徴について非形式的に記述することにより、OWLを紹介しています。RDFスキーマに関していくらかの知識があれば、このドキュメントを理解し易いですが、絶対に必要ということではありません。興味を持ったならば、より多くの詳細な記述およびOWLの機能に関する多くの例を入手するために、このドキュメントの後にOWLガイドを見てみるのも良いでしょう。OWLの規範的な公式定義は、OWLセマンティクスおよび抽象構文にあります。

このドキュメントのステイタス

このドキュメントは、W3Cメンバーおよび他の利害関係者によりレビューされ、W3C勧告として管理者の協賛を得ました。勧告の作成におけるW3Cの役割は、仕様に注意を引き付け、広範囲な開発を促進することです。これによってウェブの機能性および相互運用性が増強されます。

これは、6つからなるOWL(ウェブ・オントロジー言語)のW3C勧告の1つです。2004年2月10日の公開に向けてW3Cセマンティック・ウェブ・アクティビティアクティビティ声明グループ憲章)の一部としてウェブ・オントロジー・ワーキンググループによって開発されてきたものです。

これらのドキュメントの初期バージョンで示されたOWLの設計は広くレビューされており、ワーキンググループの技術要件を満たします。ワーキンググループは、必要に応じて修正を加えながら受理した全てのコメントに取り組みました。勧告案バージョン以後のこのドキュメントに対する変更の詳細は、更新履歴に記述されています。

コメントはpublic-webont-comments@w3.orgアーカイブ)で歓迎され、関連技術の一般的な議論はwww-rdf-logic@w3.orgアーカイブ)で歓迎されます。

実装のリストが利用可能です。

W3Cは、この事業に関するあらゆる特許の開示のリストを維持します。

この項は、このドキュメントの公開時のステータスについて記述しています。他のドキュメントがこのドキュメントに取って代わることがありえます。現行のW3Cの刊行物および技術報告の最新の改訂版のリストは、http://www.w3.org/TR/のW3C技術報告インデックスで見つけることができます。


目次

  1. はじめに
    1. ドキュメント・ロードマップ
    2. なぜOWLか?
    3. OWLの3つのサブ言語
    4. このドキュメントの構造
  2. 言語概要
    1. OWL Lite概要
    2. OWL DLおよびOWL Full概要
  3. OWL Liteの言語記述
    1. OWL Lite RDFスキーマ機能
    2. OWL Lite同等および非同等
    3. OWL Liteプロパティー特性
    4. OWL Liteプロパティー制約
    5. OWL Lite制約カーディナリティー
    6. OWL Liteクラス積集合
    7. OWLデータ型
    8. OWL Liteヘッダー情報
    9. OWL Lite注釈プロパティ
    10. OWL Liteバージョン付け
  4. OWL DLおよびOWL Fullのインクリメント言語記述
  5. 要約

  6. 参照
  7. 謝辞
  8. 更新履歴

1. はじめに

このドキュメントは、OWLウェブ・オントロジー言語に関して記述しています。OWLは、人間にコンテンツを単に提示するだけでよい状況ではなく、ドキュメントに含まれる情報をアプリケーションが処理する必要がある場合に使用されることを意図しています。OWLは、語彙中の用語の意味やそれらの用語間の関係を明示的に表すために使用できます。このような用語の表現やそれらの間の相関関係をオントロジーと呼びます。OWLは、XMLやRDFやRDF-Sよりも意味やセマンティクスを表現するためのより多くの機能を持っており、したがって、OWLは、ウェブ上で機械が解釈できる(machine interpretable)コンテンツを表現する能力において、これらの言語を凌いでいます。OWLは、DAML+OILの設計やアプリケーションから学んだ経験を盛り込んで、DAML+OILウェブ・オントロジー言語を改訂したものです。

1.1 ドキュメント・ロードマップ

OWL言語は、一連のドキュメント(それぞれ異なる目的を果たし、異なる対象者の要求に応じた)によって記述されています。以下では、このドキュメントをナビゲートするために簡単な案内図を提供しています。

最初の4つのドキュメントは、技術内容の度合いが進むにつれてリストアップされていったため、書かれている順に読むことをお勧めします。最後の2つのドキュメントで一連のドキュメンテーションが揃います。

1.2 なぜOWLか?

セマンティック・ウェブは、情報に明示的な意味を与え、ウェブ上で公開されている情報を機械がより簡単に自動的に処理し統合するというウェブの一つの将来ビジョンです。セマンティック・ウェブは、カスタマイズされたタグ・スキームを定義するXMLの性能およびRDFのデータ表現に対する柔軟なアプローチを基に築き上げられるでしょう。RDFより一つ上のレベルに位置し、セマンティック・ウェブに必要なものとして、ウェブ・ドキュメントにおいて使用される用語の意味を形式的に記述することができるオントロジー言語が存在します。機械がこれらのドキュメントにあるような有用な推論タスクを実行することが期待されているならば、オントロジー言語は、RDFスキーマの基礎的なセマンティクスを凌ぐものでなければなりません。OWLユースケースおよび要件ドキュメントは、さらに多くの オントロジーに関する詳細情報を提供し、6つのユースケースの観点からウェブ・オントロジー言語の必要性を動機づけ、OWLの設計目標および要件そして目的策定しています。

OWLは、ウェブ・オントロジー言語に対するこの要求を満たすべく設計されてきました。OWLは、増えつづけているセマンティック・ウェブに関するW3C勧告の一部です。

1.3 OWLの3つのサブ言語

OWLは、特定の開発者コミュニティーやユーザが使用できるように設計された、(訳注:OWL Lite、OWL DL、OWL Fullの順で)順に表現力のある3つのサブ言語を提供します。

これらのサブ言語は、それぞれ、何を正当に表現でき、何を有効的に結論づけられるかの両方において、前身の、よりシンプルな言語を拡張したものです。下記の一連の関係は成り立ちます。その逆は成り立ちません。

OWLを導入するオントロジーの開発者は、どのサブ言語が彼らのニーズに最適であるかを考慮するべきです。OWL LiteかOWL DLかの選択は、ユーザがどの程度OWL DLよりも表現力がある構成子を求めるかによります。OWL DLかOWL Fullかの選択は、主としてユーザがRDFスキームのメタモデリング機能を要求する程度に依存します(例えば、クラスのクラスを定義する、あるいは、クラスにプロパティーを付与する)。現時点ではOWL Fullの完全実装が実現していないため、OWL Fullを使用する際には、OWL DLと比較して、推論のサポートが予測できません。

OWL LiteとOWL DLは、RDFの制約部分を拡張するものとして見ることができる一方で、OWL Fullは、RDFを拡張するものとして見ることができます。すべてのOWL(Lite、DL、Full)ドキュメントはRDFドキュメントであり、すべてのRDFドキュメントはOWL Fullドキュメントですが、一部のRDFだけが正当なOWL LiteあるいはOWL DLのドキュメントです。 このために、ユーザがOWLへのRDFドキュメントにマイグレートしたい場合には、いくらかの注意を払わなければなりません。OWL DLあるいはOWL Liteの表情の豊かさが適切であると考えられる場合、元のRDFドキュメントがOWL DLおよびOWL Liteによって付加された制約に適合することを保証するために、いくつかの予防策を講じなければなりません。特に、クラス名として使用されるすべてのURIは、タイプ「owl:Class」(および、同様にプロパティーに対しても)であると明示的に断言されなければならず、すべての個体は少なくとも1つのクラス(owl:Thingのみであっても)属すると断言されなければならず、クラス、プロパティおよび個体に使用されたURIは相互に素でなければなりません。OWL DLおよびOWL Liteにおける、これらおよび他の制約の詳細は、OWLリファレンスの付録Eで説明されます。

1.4 このドキュメントの構造

このドキュメントは、最初にOWL Liteの機能について記述し、続けて、OWL DLとOWL Fullに加えられた機能について記述しています(OWL DLとOWL Fullは同じ機能を含んでいますが、OWL Fullはこれらの機能の組み合わせ方法に関してより自由度があります)。

2. 言語概要

この項では、OWL Lite、OWL DL、およびOWL Fullのすべての言語機能の簡易インデックスを提供します。

このドキュメントでは、イタリック体の用語はOWL言語の用語です。用語がRDFあるいはRDFスキーマに既に存在している場合には、接頭辞「rdf:」や「rdfs:」を使用しています。それ以外の場合には、用語はOWLで導入されています。したがって、rdfs:subPropertyOfという用語は、subPropertyOfが既にrdfsの語彙(技術的には、rdfs namespace)に存在していることを示します。さらに、クラスという用語は、より正確にはowl:Classという形で記述され、OWLで導入された用語です。

2.1 OWL Lite概要

OWL Lite言語の構成子のリストは下記の通りです。

RDFスキーマ機能: (非)同等: プロパティー特性:
プロパティー制約: 制約付きカーディナリティー: ヘッダー情報:
クラス積集合: バージョン付け: 注釈プロパティ:
データ型

2.2 OWL DLおよびOWL Full概要

OWL Liteの言語構成子に加え、OWL DLとOWL Fullの言語構成子のリストは、下記の通りです。

クラス公理: クラス表現のブール組合せ:
任意のカーディナリティー: フィラー情報:

3. OWL Liteの言語記述

この項では、OWL Lite言語機能に関する非形式的な記述を提供します。これらの機能の特定の構文については論じません(定義については、OWLリファレンスを参照してください)。それぞれの言語機能は、使用に関するより多くの例とガイダンスを提供するために、OWLガイドの適所にハイパーリンクされています。

OWL Liteは、OWLの言語機能のうちのいくつかのみを使用し、OWL DLやOWL Fullと比べて機能の使用により多くの制約があります。例えば、OWL Liteにおいては、クラスは名前付きスーパークラス(スーパークラスは任意の表現でありえません)に関してのみ定義することができ、ある種のクラス制約のみしか使用することができません。クラス間の同等性、およびクラス間のサブクラスの関係も、名前付きクラスの間でのみ許され、任意のクラス表現の間では許されません。同様に、OWL Liteの制約は、名前付きクラスのみを使用します。OWL Liteは、カーディナリティーの概念にも制限があります - 明示的に示すことができるカーディナリティーは0もしくは1だけです。

3.1 OWL Lite RDFスキーマ機能

RDFスキーマに関する下記のOWL Liteの機能が含まれています。

3.2 OWL Lite同等および非同等

同等あるいは非同等に関するOWL Liteの機能には以下のものが含まれます。

3.3 OWL Liteプロパティー特性

OWL Liteには、プロパティーおよびその値に関する情報を提供するために使用される特別な識別子が存在しています。ObjectPropertyとDatatypePropertyの違いについては、上記のプロパティの記述で言及されています。

3.4 OWL Liteプロパティー制約

OWL Liteは、クラスのインスタンスがどのようにプロパティーを使用することができるかに対して制約が置かれることを可能にします。これらのタイプ(および、次の小項目のカーディナリティー制約)はowl:Restrictionのコンテクスト内で使用されます。owl:onProperty要素は、制約されたプロパティを示します。次の項の制約がどれだけの値が使用されるかを制限する一方で、次の2つの制約はどの値を使用することができるかを制限します。

3.5 OWL Lite制約カーディナリティー

カーディナリティー制約は、限定付きでOWL Liteに含まれました。OWL(およびOWL Lite)カーディナリティー制約は、プロパティーにおいて特定のクラスに関して明示されるため、ローカルな制約と呼ばれます。つまり、制約はそのクラスのインスタンスにおいて、そのプロパティーのカーディナリティーを制限します。カーディナリティーの値は0もしくは1のみの記述が許されているという点で、OWL Liteのカーディナリティー制約には制限があります(そして、OWL DLやOWL Fullの場合と違って、カーディナリティーに対する任意の値を許しません)。

これらの制約付きのカーディナリティーの代わりとなる名前について議論されました。現在推薦できるのは、フロント・エンド・システムにそのような名前も含むことです。このトピックについての詳細は、最も関連のあるメッセージhttp://lists.w3.org/Archives/Public/www-webont-wg/2002Oct/0063.htmlも含み、Webontの公開メール・アーカイブで入手できます。

3.6 OWL Liteクラス積集合

OWL Liteは積集合(intersection)コンストラクタを含んでいるけれども、その使用には制限があります。

3.7 OWLデータ型

OWLはデータ値に対してRDFメカニズムを使用します。 XMLスキーマ・データ型から大部分を採り入れた組み込みOWLデータ型についてのより詳細な記述に関しては、OWLガイドのデータ型の項を参照してください。

3.8 OWL Liteヘッダー情報

OWL Liteは、オントロジーの包含および関係、そして、オントロジーに付随する情報の概念をサポートしています。 詳細はOWLリファレンスを、そして、例はOWLガイドを参照してください。

3.9 OWL Lite注釈プロパティ

OWL Liteでは、クラス、プロパティ、個体およびオントロジー・ヘッダーに関する注釈が許されています。これらの注釈の使用は、ある制限に従います。詳細に関しては、OWLリファレンスにおける注釈に関する項を参照してください。

3.10 OWL Liteバージョン付け

RDFは、バージョン付け情報を記述するための小規模な語彙を既に備えています。OWLは、この語彙を大きく拡張します。より詳細に関しては、OWLリファレンスを参照してください。

4. OWL DLおよびOWL Fullのインクリメント言語記述

OWL DLにはいくつかの制約がありますが、OWL DLおよびOWL Fullは両方とも同じ語彙を使用します。大まかに言うと、OWL DLはタイプ分離(クラスは個体でもプロパティーでもありえなく、プロパティーは個体あるいはクラスでもありえない)を要求します。これは、OWL自体の言語要素には制約を適用できないこと(OWL Fullでは可能)を暗示しています。さらにOWL DLでは、プロパティーがObjectPropertiesあるいはDatatypePropertiesのいずれかである必要があります。ObjectPropertiesが2つのクラスのインスタンス間の関係である一方、DatatypePropertiesはクラスおよびRDFリテラルのインスタンスとXMLスキーマ・データ型の間の関係です。OWLセマンティクスおよび抽象構文のドキュメントでは、識別および制限について説明しています。以下に、OWL Liteの構築を拡張するOWL DLおよびOWL Fullの語彙について記述しています。

5. 要約

このドキュメントは、なぜウェブ・オントロジー言語が必要かもしれないのか、また、OWLがどのように関連のW3C言語と調和するかに関して簡潔に紹介することにより、ウェブ・オントロジー言語の概要を提供しています。さらに、3つのOWLのサブ言語(OWL Lite、OWL DL、OWL Fullおよびそれぞれの言語の機能概要)の簡潔な解説も提供しています。このドキュメントは「機能概要」ドキュメントのアップデート版です。簡潔な例を用いて構成子の簡単な説明を提供しています。より詳細については、OWLリファレンスドキュメント、OWLガイド、およびOWLセマンティクスおよび抽象構文ドキュメントを参照してください。 このドキュメントの旧バージョン(2003年12月15日2003年9月5日2003年8月18日2003年7月30日2003年5月1日2003年3月20日2003年1月2日2002年7月29日2002年7月8日2002年6月23日2002年5月26日、および2002年5月15日)では、OWL Liteの進化の歴史的な概観およびその進化で議論された問題に関してご覧になれます。

参照

[OWL Guide]
OWL Web Ontology Language Guide, Michael K. Smith, Chris Welty, and Deborah L. McGuinness, Editors, W3C Recommendation, 10 February 2004, http://www.w3.org/TR/2004/REC-owl-guide-20040210/。最新バージョンは、http://www.w3.org/TR/owl-guide/で入手可能です。
[OWL Reference]
OWL Web Ontology Language Reference, Mike Dean and Guus Schreiber, Editors, W3C Recommendation, 10 February 2004, http://www.w3.org/TR/2004/REC-owl-ref-20040210/。最新バージョンは、http://www.w3.org/TR/owl-ref/で入手可能です。
[OWL Abstract Syntax and Semantics]
OWL Web Ontology Language Semantics and Abstract Syntax, Peter F. Patel-Schneider, Pat Hayes, and Ian Horrocks, Editors, W3C Recommendation, 10 February 2004, http://www.w3.org/TR/2004/REC-owl-semantics-20040210/。最新バージョンは、http://www.w3.org/TR/owl-semantics/で入手可能です。
[OWL Test]
OWL Web Ontology Language Test Cases, Jeremy J. Carroll and Jos De Roo, Editors, W3C Recommendation, 10 February 2004, http://www.w3.org/TR/2004/REC-owl-test-20040210/。最新バージョンは、http://www.w3.org/TR/owl-test/で入手可能です。
[OWL Requirements]
OWL Web Ontology Language Use Cases and Requirements, Jeff Heflin, Editor, W3C Recommendation, 10 February 2004, http://www.w3.org/TR/2004/REC-webont-req-20040210/。最新バージョンは、http://www.w3.org/TR/webont-req/で入手可能です。
[OWL Issues]
Web Ontology Issue Status. Michael K. Smith, ed. 1 November 2003.
[DAML+OIL Reference]
DAML+OIL Reference Description . Dan Connolly, Frank van Harmelen, Ian Horrocks, Deborah L. McGuinness, Peter F. Patel-Schneider, and Lynn Andrea Stein. W3C Note 18 December 2001.
[XML]
Extensible Markup Language (XML).
[XML Schema]
XML Schema .
[XML-SCHEMA2]
XML Schema Part 2: Datatypes - W3C Recommendation, World Wide Web Consortium, 2 May 2001.
[RDF/XML Syntax]
RDF/XML Syntax Specification (Revised), Dave Beckett, Editor, W3C Recommendation, 10 February 2004, http://www.w3.org/TR/2004/REC-rdf-syntax-grammar-20040210/。最新バージョンは、http://www.w3.org/TR/rdf-syntax-grammar/で入手可能です。
[RDF Concepts]
Resource Description Framework (RDF): Concepts and Abstract Syntax, Graham Klyne and Jeremy J. Carroll, Editors, W3C Recommendation, 10 February 2004, http://www.w3.org/TR/2004/REC-rdf-concepts-20040210/。最新バージョンは、http://www.w3.org/TR/rdf-concepts/で入手可能です。
[RDF Schema]
RDF Vocabulary Description Language 1.0: RDF Schema, Dan Brickley and R. V. Guha, Editors, W3C Recommendation, 10 February 2004, http://www.w3.org/TR/2004/REC-rdf-schema-20040210/。最新バージョンは、http://www.w3.org/TR/rdf-schema/で入手可能です。
[RDF Semantics]
RDF Semantics, Patrick Hayes, Editor, W3C Recommendation, 10 February 2004, http://www.w3.org/TR/2004/REC-rdf-mt-20040210/。最新バージョンは、http://www.w3.org/TR/rdf-mt/で入手可能です。
[Description Logics]
The Description Logic Handbook. Franz Baader, Diego Calvanese, Deborah McGuinness, Daniele Nardi, Peter Patel-Schneider, editors. Cambridge University Press, 2003; および、Description Logics Home Page.

謝辞

このドキュメントは、総じてウェブ・オントロジー・ワーキンググループ内で積み重ねられた議論の結果です。このワーキンググループのメンバーは、Yasser alSafadi、Jean-François Baget、James Barnette、Sean Bechhofer、Jonathan Borden、Frederik Brysse、Stephen Buswell、Jeremy Carroll、Dan Connolly、Peter Crowther、Jonathan Dale、Jos De Roo、David De Roure、Mike Dean、Larry Eshelman、Jérôme Euzenat、Tim Finin、Nicholas Gibbins、Sandro Hawke、Patrick Hayes、Jeff Heflin、Ziv Hellman、James Hendler、Bernard Horan、Masahiro Hori、Ian Horrocks、Jane Hunter、Francesco Iannuzzelli、Rüdiger Klein、Natasha Kravtsova、Ora Lassila、Massimo Marchiori、Deborah McGuinness、Enrico Motta、Leo Obrst、Mehrdad Omidvari、Martin Pike、Marwan Sabbouh、Guus Schreiber、Noboru Shimizu、Michael Sintek、Michael K. Smith、John Stanton、Lynn Andrea Stein、Herman ter Horst、David Trastour、Frank van Harmelen、Bernard Vatant、Raphael Volz、Evan Wallace、Christopher Welty、Charles White、John Yanosyです。

最終呼びかけ発表以後の更新履歴

勧告候補以後の更新履歴

勧告案以後の更新履歴