[論文レビュー] The State of the Art: Ontology Web-Based Languages: XML Based

Mohammad Mustafa Taye|arXiv (Cornell University)|Jun 23, 2010

Semantic Web and Ontologies参考文献 10被引用数 5

ひとこと要約

この論文は、RDF、RDFS、DAML+OIL、OWLを含むXMLベースのオントロジー言語について包括的なレビューを提供し、その表現力、使いやすさ、セマンティックウェブアプリケーションへの適性を評価している。アプリケーション固有のニーズに基づいて最も適切な言語を選択するためのキーフィーチャーとして、表現力、相互運用性、バージョニング、国際化を特定している。

ABSTRACT

Many formal languages have been proposed to express or represent Ontologies, including RDF, RDFS, DAML+OIL and OWL. Most of these languages are based on XML syntax, but with various terminologies and expressiveness. Therefore, choosing a language for building an Ontology is the main step. The main point of choosing language to represent Ontology is based mainly on what the Ontology will represent or be used for. That language should have a range of quality support features such as ease of use, expressive power, compatibility, sharing and versioning, internationalisation. This is because different kinds of knowledge-based applications need different language features. The main objective of these languages is to add semantics to the existing information on the web. The aims of this paper is to provide a good knowledge of existing language and understanding of these languages and how could be used.

研究の動機と目的

• セマンティックウェブ技術で使用される主要なXMLベースのオントロジー言語を分析・比較すること。
• 特定の知識ベースアプリケーションに適したオントロジー言語の選定に影響を与える主な特徴を同定すること。
• 表現力、使いやすさ、互換性、バージョニングおよび国際化のサポートを含む、オントロジー言語の品質属性を評価すること。
• アプリケーション要件に基づいて、最も適切なオントロジー言語を選定する手がかりを提供すること。
• これらの言語がウェブ上での機械可読の意味的セマンティクスをどのように向上させるかを明確に理解すること。

提案手法

• RDF、RDFS、DAML+OIL、OWLを含む、既存のXMLベースのオントロジー言語のサーベイと分類。
• 各言語の構文、意味論、および複雑な知識構造をモデル化するための表現力の分析。
• 継承、制約、形式的推論能力などの言語機能の評価。
• ツール支援、拡張性、標準化などの実用的基準に基づく言語の比較。
• XML構文が、異種システム間での機械処理可能性と相互運用性をどのように実現するかの評価。
• アプリケーション固有のニーズと品質属性に基づいた言語選定を支援する比較フレームワークの提供。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 主要なXMLベースのオントロジー言語間における表現力および機能の主な違いは何か？
• RQ2 使いやすさ、互換性、バージョニング支援といった要因が、オントロジー言語の選定にどのように影響を与えるか？
• RQ3 特定のセマンティックウェブアプリケーションに対して、オントロジー言語の選定を指針づけるべき基準は何か？
• RQ4 これらの言語は、ウェブ情報に機械理解可能なセマンティクスをどのように追加しているか？
• RQ5 これらの言語は、国際化および既存のウェブ標準との統合をどの程度サポートしているか？

主な発見

• RDFとRDFSは、XML構文を用いてリソースとその関係を記述するための基礎的で軽量なモデルを提供する。
• DAML+OILは、クラス階層、プロパティ制限、論理的公理式といったより洗練されたモデル化構成をRDFとRDFSに拡張した。
• OWLは、表現力が高く標準化された言語として登場し、表現力と計算効率のバランスを取るために3つのサブ言語（OWL Lite、DL、Full）を提供している。
• オントロジー言語の選定は、特定のアプリケーションコンテキストにおける必要な表現力および推論支援のレベルに大きく依存する。
• XMLベースの構文は相互運用性とツール支援を可能にするが、作成および保守の面で複雑さを引き起こす可能性がある。
• バージョニング、国際化、共有のサポートは、これらの言語全体にわたり重要な課題であるが、しばしば十分に明示されていない。