[论文解读] The Distributed Ontology Language (DOL): Use Cases, Syntax, and Extensibility

Christoph Lange, Till Mossakowski+4 more|arXiv (Cornell University)|Aug 1, 2012

Semantic Web and Ontologies参考文献 10被引用 6

一句话总结

分布式本体语言（DOL）通过一种支持模块化本体、本体间链接以及语言/逻辑映射的元语言，为在不同逻辑形式化系统（如OWL和Common Logic）之间集成异构本体提供了一个标准化、形式化的框架。其主要贡献在于，通过基于注册表的系统以及RDF/XML/JSON序列化方式，将模型理论的形式语义作为基础，实现了在复杂多领域应用中本体的自动化验证与互操作性。

ABSTRACT

The Distributed Ontology Language (DOL) is currently being standardized within the OntoIOp (Ontology Integration and Interoperability) activity of ISO/TC 37/SC 3. It aims at providing a unified framework for (1) ontologies formalized in heterogeneous logics, (2) modular ontologies, (3) links between ontologies, and (4) annotation of ontologies. This paper presents the current state of DOL's standardization. It focuses on use cases where distributed ontologies enable interoperability and reusability. We demonstrate relevant features of the DOL syntax and semantics and explain how these integrate into existing knowledge engineering environments.

研究动机与目标

• 为解决在不同逻辑形式化系统（如OWL和Common Logic）中形式化的本体之间的集成挑战，这些挑战阻碍了复杂应用中的互操作性。
• 提供一个统一的、标准化的框架，用于模块化本体、本体间链接以及注释，以实现在不同领域中的重用与验证。
• 通过将互操作性建立在形式化语义基础上，支持本体服务的自动化一致性检查与验证。
• 通过本体语言、逻辑和转换映射的注册表，建立可持续且可扩展的本体集成基础。
• 通过利用IRI、RDF和XML序列化，实现机器可理解的、可扩展的网络级互操作性，以支持工具和服务的集成。

提出的方法

• DOL使用建立在现有本体语言（如OWL、Common Logic）之上的元语言，使异构本体能够在单一框架内被表达和链接。
• 它引入了一个本体语言、逻辑和转换的注册表，通过IRI和内容协商实现对形式化系统的标准化识别与解析。
• 该语言支持三种具体的语法——文本型、XML和RDF——以兼顾人类可读性、工具互操作性以及基于网络的交换。
• DOL通过基于逻辑的构造（如导入、保守扩展和理论解释）以及具有统计对应关系的非逻辑对齐，形式化了本体之间的链接。
• 通过伴随投影和注册表中注册的映射，实现逻辑与本体语言之间的转换，当存在多个选项时，支持默认选择机制。
• 该框架基于形式化语义（使用模型理论）构建，其机器可读的定义以OMDoc/MMT格式发布，以支持可扩展性与验证。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何才能对以不同逻辑形式化系统（如OWL和Common Logic）形式化的本体进行有意义的集成，并验证其一致性？
• RQ2 需要哪些机制才能实现在异构知识系统之间对分布式本体实现自动化互操作性与验证？
• RQ3 如何设计一个标准化且可扩展的本体语言、逻辑和转换注册表，以支持可持续的本体集成？
• RQ4 DOL的语法与语义在哪些方面可以与现有工具、网络标准（RDF/XML）以及知识工程实践实现互操作？
• RQ5 如何将形式化、机器可理解的语义整合进一种既支持本体之间逻辑链接也支持非逻辑链接的语言中？

主要发现

• DOL通过具有标准化语义的元语言，为在不同逻辑形式化系统（如OWL和Common Logic）之间集成本体提供了一个形式化、机器可理解的框架。
• 该语言支持本体语言、逻辑和转换的注册表，通过IRI和内容协商实现对形式化系统映射的自动解析。
• DOL的语法以三种序列化方式定义——文本型、XML和RDF——确保与现有工具和基于网络的知识交换具有广泛兼容性。
• 该框架通过形式化导入、保守扩展和理论解释等链接，实现了本体一致性和连贯性的自动化验证。
• 通过使用伴随投影和多种逻辑之间的转换路径，实现了灵活、可扩展且形式化基础坚实的本体映射。
• DOL正在ISO/TC 37/SC 3下作为OntoIOp项目的一部分进行标准化，最终标准（ISO 17347）计划于2015年发布，表明其获得了广泛的社区与机构支持。