Le langage d'ontologie Web OWL est conçu pour les applications ayant besoin de traiter le contenu des informations
au lieu de les présenter simplement aux humains. Le langage OWL permet une interprétation du contenu Web par les machines
supérieure à celle offerte par les langages XML,
RDF et le schéma RDF (RDF-S), en fournissant
un vocabulaire supplémentaire avec une sémantique formelle. OWL se compose de trois sous-langages
d'expressivité croissante : OWL Lite, OWL DL et OWL Full.
Ce document s'adresse aux lecteurs souhaitant avoir un aperçu des possibilités du langage OWL. Cette introduction
à OWL décrit de manière informelle les caractéristiques de chaque sous-langage. Une certaine connaissance du
schéma RDF se révélera peut-être utile pour la compréhension de ce document
mais elle n'est pas essentielle. Les lecteurs intéressés poursuivront par la lecture du
guide OWL donnant une description détaillée et des exemples complets
des caractéristiques de OWL. La définition formelle normative de OWL se trouve dans le document
La sémantique et la syntaxe abstraite de OWL.
Ce document décrit le langage d'ontologie Web OWL. On utilisera OWL lorsque les informations contenues
dans les documents devront être traitées par des applications, par opposition aux situations où seule la présentation du contenu
à des humains sera nécessaire. On peut utiliser OWL pour représenter explicitement la signification des termes
des vocabulaires et les relations entre ces termes. On appelle ontologie cette représentation des termes et leurs interrelations.
OWL exprimera plus facilement un sens et une sémantique que XML, RDF et RDF-S,
et il les dépasse donc par ses capacités à représenter un contenu interprétable par des machines sur le Web.
OWL est une évolution du langage d'ontologie Web DAML+OIL incorporant les leçons
de la conception et de l'application de DAML+OIL.
1.1 La cartographie du document
Le langage OWL est décrit par un ensemble de documents, chacun remplissant un objectif propre et s'adressant à un public
différent. Voici une cartographie simplifiée pour s'orienter dans cet ensemble de documents :
L'ordre de lecture suggéré des quatre premiers documents est comme indiqué, car ils sont listés d'après un contenu technique
de degré croissant. Les deux derniers documents parfont l'ensemble documentaire.
Le Web sémantique est une vision du Web à venir, où les informations reçoivent une signification explicite facilitant le traitement
et l'intégration automatiques des informations disponibles sur le Web par des machines. Le Web sémantique se construira
avec XML et sa capacité à définir des schémas de balisage personnalisés
et avec RDF et sa flexibilité à représenter des données. Un langage ontologique, capable de décrire formellement
la signification de la terminologie employée dans les documents Web, constitue le premier niveau nécessaire du Web sémantique
après RDF. Si on veut que les machines effectuent des tâches de raisonnement
utiles sur les documents, le langage doit alors dépasser la sémantique de base du schéma RDF. Le document
Les cas et conditions d'utilisation de OWL fournit plus de
précisions sur les ontologies, justifie le besoin d'un langage d'ontologie Web
au travers de six cas d'utilisation et formule
les buts de conception, les
conditions d'utilisation
et les objectifs de OWL.
Le langage OWL a été conçu pour être ce langage d'ontologie Web. OWL fait partie du paquet croissant
des recommandations liées au Web sémantique.
Le langage XML fournit une syntaxe de surface aux documents structurés
mais n'impose aucune contrainte sémantique sur la signification de ces documents.
Le langage de XML Schema restreint la structure des documents XML
et étend XML par un typage des données.
RDF est un modèle de données
d'objects (les ressources
) et leurs relations, et il fournit une sémantique simplifiée de ces modèles de données
pouvant être représentés dans une syntaxe XML.
Le schéma RDF est un vocabulaire
permettant de décrire les propriétés et les classes des ressources RDF, avec une sémantique de généralisation-hiérarchies
de ces propriétés et classes.
Le langage OWL ajoute du vocabulaire pour décrire les propriétés et les classes : entre autres, des relations
entre les classes (par exemple, la disjonction), une cardinalité (par exemple, un seul exactement
), une égalité,
un typage enrichi des propriétés, des caractéristiques de propriétés (par exemple, la symétrie) et des classes énumérées.
1.3 Les trois sous-langages OWL
Le langage OWL offre trois sous-langages d'expression croissante destinés à des communautés
de développeurs et d'utilisateurs spécifiques.
Le langage OWL Lite est destiné aux utilisateurs ayant besoin
principalement d'une hiérarchie de classifications et de contraintes simples.
Par exemple, bien que le langage gère les contraintes de cardinalité, il n'admet que les valeurs de cardinalité 0 ou 1.
Il devrait être plus facile de mettre en œuvre des outils pour OWL Lite que pour ses parents d'expression plus grande,
et OWL Lite trace un chemin de migration rapide vers les thésaurus et autres taxonomies. La complexité formelle
de OWL Lite est aussi plus faible que celle de OWL DL, cf. le
chapitre OWL Lite dans la référence OWL pour des précisions.
Le langage OWL DL est destiné aux utilisateurs demandant
une expressivité maximale tout en gardant la complétude du calcul
(toutes les inférences sont garanties calculables) et la décidabilité
(tous les calculs s'achèveront dans un intervalle de temps fini). OWL DL comprend toutes les structures de langage OWL,
qui ne sont utilisables toutefois qu'avec certaines restrictions (par exemple, bien qu'une classe puisse être une sous-classe
de plusieurs classes, elle ne peut pas être une instance d'une autre). OWL DL est nommé ainsi pour sa correspondance
avec la logique de description (N.d.T. description logics),
un champs de la recherche qui étudie la logique sous-tendant la fondation formelle de OWL.
Le langage OWL Full est destiné aux utilisateurs voulant
une expressivité maximale et la liberté syntaxique de RDF sans garantie de calcul. Par exemple, dans OWL Full,
une classe peut se traiter simultanément comme une collection d'individus ou comme un individu à part entière.
OWL Full permet à une ontologie d'augmenter la signification du vocabulaire prédéfini (RDF ou OWL).
Un système de raisonnement ne pourra probablement pas gérer un raisonnement complet
de toutes les caractéristiques de OWL Full.
Chaque sous-langage représente une extension par rapport à son prédécesseur plus simple, à la fois en ce qu'on peut légalement exprimer
et en ce qu'on peut conclure de façon valide. Les relations suivantes sont vraies, pas leurs symétriques.
- Toute ontologie OWL Lite légale est une ontologie OWL DL légale.
- Toute ontologie OWL DL légale est une ontologie OWL Full légale.
- Toute conclusion OWL Lite valide est une conclusion OWL DL valide.
- Toute conclusion OWL DL valide est une conclusion OWL Full valide.
Les développeurs d'ontologies adoptant OWL devraient évaluer quel sous-langage convient le mieux à leurs besoins.
Le choix entre OWL Lite et OWL DL dépendra dans quelle mesure les utilisateurs auront besoin des
structures de restriction plus expressives de OWL DL. Le choix entre OWL DL et OWL Full
dépendra principalement des besoins des utilisateurs en ce qui concerne les facilités de métamodélisation offertes par le schéma RDF
(par exemple, pour définir des classes de classes, ou pour associer des propriétés aux classes). Pour décider entre
OWL Full et OWL DL, il est plus difficile de prévoir la prise en charge du raisonnement car il n'existe pas
actuellement de mise en œuvre OWL Full complète.
On peut assimiler OWL Full à une extension de RDF, et OWL Lite et
OWL DL à des extensions d'une vue restreinte de RDF. Tout document OWL (Lite, DL ou Full)
est un document RDF, et tout document RDF est un document OWL Full,
mais seuls certains documents RDF seront des documents OWL Lite ou OWL DL légaux. L'utilisateur
doit donc faire attention s'il veut migrer un document RDF vers OWL. Lorsque l'expressivité de
OWL DL ou OWL Lite est jugée appropriée, on doit prendre quelques précautions afin de s'assurer que
le document RDF original satisfasse aux contraintes supplémentaires imposées par OWL DL et OWL Lite.
Entre autres, on doit affirmer toute adresse URI utilisée comme nom de classe
comme étant de type owl:Class (idem pour les propriétés), on doit affirmer tout individu comme appartenant à au moins une classe
(même s'il s'agit seulement de la classe owl:Thing), et les adresse URI utilisées pour les classes, les propriétés
et les individus doivent être mutuellement disjointes. Ces contraintes de OWL DL et OWL Lite sont expliquées
en détails dans l'annexe E de la référence OWL.
Ce document décrit d'abord les caractéristiques de OWL Lite, puis celles ajoutées à OWL DL et OWL Full
(OWL DL et OWL Full renferment les mêmes caractéristiques, mais OWL Full est plus tolérant
sur la façon de les combiner).
Ce chapitre fournit un index rapide de toutes les caractéristiques de langage de OWL Lite, OWL DL
et OWL Full.
Dans ce document, les mots en italiques correspondent à des termes de OWL. Les préfixes rdf:
ou rdfs:
signalent une apparition antérieure des termes dans RDF ou le schéma RDF. À défaut, les termes sont introduits
par OWL. Ainsi, le terme rdfs:subPropertyOf indique que subPropertyOf
fait déjà partie du
vocabulaire rdfs
(techniquement, il s'agit de l'espace de nommage rdfs). En outre, le terme Class est traduit plus
précisément par owl:Class, et c'est un terme introduit par OWL.
2.1 Le synopsis de OWL Lite
Voici la liste des structures de langage de OWL Lite.
|
Caractéristiques du schéma RDF :
|
(In)égalité :
|
Caractéristiques de propriété :
|
|
Restrictions de propriété :
|
Cardinalité restreinte :
|
Informations d'en-tête :
|
|
Intersection de classe :
|
Versionnage :
|
Propriétés d'annotation :
|
|
Types de données :
|
2.2 Les synopsis de OWL DL et de OWL Full
La liste des structures de langage de OWL DL et OWL Full, en sus des structures de OWL Lite
ou augmentant celles-ci, est donnée ci-dessous.
|
Axiomes de classe :
|
Combinaisons booléennes d'expressions de classe :
|
|
Cardinalité arbitraire :
|
Information d'appoint :
|
Ce chapitre offre une description informelle des caractéristiques du langage OWL Lite. Nous n'abordons pas
la syntaxe spécifique de ces caractéristiques (cf. leurs définitions dans la référence OWL).
Chaque caractéristique de langage est reliée à l'entrée appropriée dans le guide OWL
pour plus d'exemples et un guide d'utilisation.
Le langage OWL Lite emprunte quelques caractéristiques seulement du langage OWL, dont l'utilisation
est plus limitée que dans OWL DL ou OWL Full. Par exemple, dans OWL Lite,
on peut seulement définir les classes en fonction de superclasses nommées (les superclasses ne peuvent pas être des
expressions arbitraires), et on ne peut employer que certains types de restrictions de classe. L'équivalence entre les classes
et les relations des sous-classes entre les classes ne sont aussi permises qu'entre classes nommées, et pas entre des
expressions de classes arbitraires. De même, les restrictions dans OWL Lite n'utilisent que des classes nommées.
La notion de cardinalité de OWL Lite est également limitée, et les seules cardinalités qu'on peut déclarer explicitement
sont 0 ou 1.
Sont incluses les caractéristiques suivantes de OWL Lite liées au schéma RDF.
- Class :
Une classe définit un groupe d'individus mis ensemble parce qu'ils partagent certaines propriétés. Par exemple, Deborah et Frank
sont tous deux membres de la classe
Personne
. Les classes peuvent être organisées en une hiérarchie de spécialisations
à l'aide de la propriété subClassOf. Il existe une classe intégrée plus générale,
nommée Thing, qui est la classe de tous les individus
et qui est une superclasse de toutes les classes OWL. Il existe aussi une classe plus spécifique, nommée
Nothing, qui est la classe sans instance
et qui est une sous-classe de toutes les classes OWL.
- rdfs:subClassOf :
On peut créer des hiérarchies de classes au moyen d'une ou de plusieurs déclarations selon lesquelles une classe est une sous-classe
d'une autre. Par exemple, on pourrait déclarer la classe
Personne
comme étant une sous-classe de la classe Mammifère
.
Un moteur de raisonnement pourra en déduire que si un individu est une Personne
alors c'est aussi un Mammifère
.
- rdf:Property :
Des propriétés peuvent aussi servir à déclarer des relations entre individus, ou depuis des individus vers des
valeurs de données.
On prendra les propriétés suivantes pour exemple :
aPourEnfant
, estApparentéÀ
, estFrèreDe
et estAgéDe
.
Les trois premières peuvent servir à relier l'instance d'une classe Personne
(ce sont donc des occurences de la
propriété ObjectProperty), et la dernière (estAgéDe
)
à relier une instance de la classe Personne
à une instance du type de données Integer
(c'est donc une occurence de la propriété DatatypeProperty).
Les objets owl:ObjectProperty et owl:DatatypeProperty sont tous deux des
sous-classes de la classe RDF rdf:Property.
- rdfs:subPropertyOf :
On peut créer des hiérarchies de propriétés au moyen d'une ou de plusieurs déclarations selon lesquelles une propriété
est une sous-propriété d'une ou de plusieurs propriétés. Par exemple, on pourrait déclarer la propriété
estFrèreDe
comme étant une sous-propriété de estApparentéÀ
. Un moteur de raisonnement pourra en déduire que si un individu est relié
à un autre par la propriété estFrèreDe
alors il l'est aussi par la propriété estApparentéÀ
.
- rdfs:domain :
Le domaine d'une propriété limite les individus auxquels la propriété s'applique.
Si une propriété relie un individu à un autre et si cette propriété a une classe pour l'un de ses domaines,
alors l'individu doit appartenir à cette classe. Par exemple, on pourrait déclarer la propriété
aPourEnfant
avoir le domaine Mammifère
. Un moteur de raisonnement pourra en déduire que si Frank aPourEnfant
Anna
alors Frank doit être un Mammifère
. Remarquez que rdfs:domain s'appelle une restriction globale, puisque la restriction
est déclarée sur la propriété, et non pas juste sur la propriété lorsqu'elle est associée à une classe particulière.
Pour des précisions, cf. l'explication à suivre au sujet des restrictions de propriétés.
- rdfs:range :
L'image d'une propriété limite les individus pourvant représenter la valeur de la propriété.
Si une propriété relie un individu à un autre et si la propriété a une classe pour image, alors l'autre individu doit appartenir
à la classe image. Par exemple, on pourrait déclarer la propriété
aPourEnfant
avoir l'image Mammifère
.
Un moteur de raisonnement pourra en déduire que si Louise est reliée à Deborah par la propriété aPourEnfant
(c.à.d. Deborah est l'enfant de Louise) alors Deborah est un Mammifère
. La propriété range est aussi
une restriction globale, comme précédemment domain. Pour des précisions, cf. également les explications à suivre
au sujet des restrictions locales (par exemple, AllValuesFrom).
- Individual :
Les individus sont des instances de classes et des propriétés peuvent servir à relier les individus à d'autres. Par exemple,
on pourrait décrire un individu nommé Deborah être une instance de la classe
Personne
et utiliser la
propriété aPourEmployeur
pour relier l'individu Deborah à l'individu StandfordUniversity.
Les caractéristiques OWL Lite suivantes concernent l'égalité ou l'inégalité.
- equivalentClass :
On peut déclarer deux classes être équivalentes. Les classes équivalentes ont les mêmes instances. On peut créer deux classes synonymes
à l'aide d'une égalité. Par exemple, on peut déclarer
Voiture
être une classe équivalente de Automobile
.
Un moteur de raisonnement pourra en déduire que tout individu instance de Voiture
est aussi une instance de Automobile
,
et vice versa.
- equivalentProperty :
On peut déclarer deux propriétés être équivalentes. Les propriétés équivalentes relient un individu à un même ensemble d'autres individus.
On peut créer deux propriété synonymes à l'aide d'une égalité. Par exemple, on peut déclarer la propriété
aPourChef
être une propriété équivalente de aPourDirigeant
. Un moteur de raisonnement pourra en déduire que si X
est relié à Y
par la propriété aPourChef
alors X
est aussi relié à Y
par la propriété aPourDirigeant
, et vice versa.
Le moteur de raisonnement peut aussi déduire que aPourChef
est une sous-propriété de aPourDirigeant
,
et aPourDirigeant
une sous-propriété de aPourChef
.
- sameAs :
On peut déclarer deux individus être les mêmes. Ces structures servent à créer plusieurs noms différents se rapportant au même individu.
Par exemple, on pourrait déclarer l'individu Deborah comme étant le même individu que DeborahMcGuinness.
- differentFrom :
On peut déclarer un individu être différent d'autres individus. Par exemple, on pourrait déclarer l'individu Frank être différent
des individus Deborah et Jim. De ce fait, si les individus Frank et Deborah sont tous deux les valeurs d'une propriété déclarée
comme étant fonctionnelle (c.à.d. la propriété a donc au moins une valeur), alors il y a contradiction. Déclarer explicitement
que des individus sont différents peut se révéler important dans l'utilisation de langages, comme OWL (et RDF),
lesquels ne présupposent pas un seul nom par individu. Par exemple, sans information supplémentaire, un moteur de raisonnement
ne pourra pas déduire que Frank et Deborah se rapportent à des individus distincts.
- AllDifferent :
On peut déclarer plusieurs individus être mutuellement distincts dans une déclaration AllDifferent. Par exemple, on pourrait
déclarer Frank, Deborah et Jim être mutuellement distincts à l'aide de la structure AllDifferent. À la différence de la déclaration
differentFrom précédente, elle ferait aussi valoir que Jim et Deborah sont distincts (et pas seulement que Frank est distinct
de Deborah et que Frank est distinct de Jim). La structure AllDifferent se révèle particulièrement utile dans le cas d'ensembles
d'objets distincts lorsque les modeleurs cherchent à faire valoir une
présomption d'unicité des noms au sein de ces ensembles d'objets.
On l'utilise en conjonction avec la structure distinctMembers
afin de déclarer que tous les membres d'une liste sont distincts et disjoints deux à deux.
OWL Lite dispose d'identificateurs spéciaux qui fournissent des informations à propos des propriétés et leurs valeurs.
La distinction entre les propriétés ObjectProperty et DatatypeProperty apparaît dans leurs descriptions précédentes.
- inverseOf :
On peut déclarer une propriété être la symétrique d'une autre. Soit la propriété P1 déclarée être la symétrique de P2,
si X est relié à Y par P2, alors Y est relié à X par P1. Par exemple,
si la propriété
aPourEnfant
est la symétrique de aPourParent
et si Deborah aPourParent
Louise,
alors un moteur de raisonnement pourra déduire que Louise aPourEnfant
Deborah.
- TransitiveProperty :
On peut déclarer des propriétés être transitives. Soit P une propriété transitive, si le couple
(x,y)
est une instance de P et si le couple (y,z) est une instance de P, alors le couple (x,z)
est aussi une instance de P. Par exemple, soit la propriété ancêtreDe
déclarée être transitive, si Sara est une ancêtre
de Louise, c'est-à-dire que (Sara,Louise) est une instance de la propriété ancêtreDe
, et si Louise est une ancêtre de Deborah,
c'est-à-dire que (Louise,Deborah) est une instance de ancêtreDe
, alors un moteur de raisonnement pourra en déduire que Sara
est une ancêtre de Deborah, c'est-à-dire que (Sara,Deborah) est une instance de la propriété ancêtreDe
.
OWL Lite (et OWL DL) imposent comme condition supplémentaire
que les propriétés transitives (et leurs superpropriétés) ne peuvent pas avoir de restriction maxCardinality de valeur 1.
Sans cette condition, OWL Lite et OWL DL deviendraient des
langages indécidables. Pour des précisions, cf. le chapitre sur les axiomes
de propriétés dans le document La sémantique et la syntaxe abstraite de OWL.
- SymmetricProperty :
On peut déclarer des propriétés être symétriques. Soit une propriété symétrique P, si le couple
(x,y)
est une instance de P, alors le couple (y,x) est aussi une instance de P. Par exemple,
on pourrait déclarer amiDe
être une propriété symétrique. Un moteur de raisonnement, sachant que Frank est un ami de Deborah,
pourra alors déduire que Deborah est un ami de Frank.
- FunctionalProperty :
On peut déclarer une propriété avoir une valeur unique. Si une propriété est de la classe FunctionalProperty,
alors elle n'a pas plus d'une seule valeur pour chaque individu (un individu peut n'avoir aucune valeur).
Cette caractéristique désigne le fait d'avoir une propriété unique. L'objet FunctionalProperty est un raccourci pour déclarer que
la cardinalité minimum de la propriété est 0 et sa cardinalité maximum 1. Par exemple, on pourrait déclarer
la propriété
aPourEmployeurPrincipal
être de type FunctionalProperty. Un moteur de raisonnement pourra en déduire
qu'un individu ne peut pas avoir plusieurs employeurs principaux. Cela ne veut pas dire pour autant que chaque Personne
doit avoir au moins un employeur principal.
- InverseFunctionalProperty :
On peut déclarer des propriétés être fonctionnelles symétriques.
Si une propriété est fonctionnelle symétrique, alors la symétrique de cette propriété est fonctionnelle. De ce fait,
la symétrique de la propriété a au moins une valeur pour chaque individu. Cette caractéristique désigne une
propriété univoque. Par exemple, on peut déclarer la
propriété
aLeNuméroDeSécuritéSociale
(un identificateur unique) être fonctionnelle symétrique (ou univoque).
La symétrique de cette propriété (qui pourrait s'appeler estLeNuméroDeSécuritéSocialeDe
) a au plus une valeur pour chaque individu
dans la classe des numéros de sécurité sociale. De ce fait, le numéro de sécurité sociale de chacun est la seule valeur correspondant à
la propriété estLeNuméroDeSécuritéSocialeDe
. Un moteur de raisonnement pourra en déduire que deux instances individuelles distinctes
de Personne
ne peuvent pas avoir un numéro de sécurité social identique. Le moteur de raisonnement peut également déduire
que si deux instances de Personne
ont le même numéro de sécurité sociale alors ces deux instances se rapportent au même individu.
3.4 Les restrictions des propriétés OWL Lite
Le langage OWL Lite permet de placer des restrictions à l'utilisation des propriétés par les instances d'une classe.
Ces types (ainsi que les restrictions de cardinalité dans la sous-section suivante) s'utilisent dans le contexte d'un
objet owl:Restriction.
L'élément owl:onProperty désigne la propriété restreinte.
Les deux restrictions suivantes limitent les valeurs qui peuvent être utilisées tandis que celles du chapitre suivant limitent
leur nombre.
- allValuesFrom :
La restriction allValuesFrom se déclare sur une propriété par rapport à une classe. Elle signifie qu'une
restriction d'image locale est associée à la propriété en question
sur cette classe particulière. Ainsi, si une instance de la classe est reliée à un deuxième individu par cette propriété,
alors on peut inférer que ce deuxième individu est une instance de la classe de restriction d'image locale. Par exemple,
la classe
Personne
pourrait avoir une propriété aPourFille
restreinte ayant toutes ses valeurs de
(N.d.T. have allValuesFrom) la classe Femme
. C'est-à-dire que si un individu Louise de la
classe Personne
est relié par la propriété aPourFille
à l'individu Deborah, alors un moteur de raisonnement
pourra en déduire que Deborah est une instance de la classe Femme
. Cette restriction permet d'utiliser la
propriété aPourFille
avec une autre classe, par exemple la classe Chat
, et une restriction de valeur adéquate
est alors associée à l'utilisation de la propriété sur cette classe. Auquel cas, la propriété aPourFille
aurait
une restriction d'image locale sur Chat
, quand elle est associée à la classe Chat
, et une restriction d'image locale
sur Personne
, associée à la classe Personne
. Remarquez qu'un moteur de raisonnement ne pourra pas déduire de la seule
restriction allValuesFrom qu'il existe réellement au moins une valeur pour la propriété.
- someValuesFrom :
La restriction someValuesFrom se déclare sur une propriété par rapport à une classe. Une classe particulière peut avoir une
restriction de propriété où au moins une valeur de cette propriété est d'un certain type. Par exemple,
la classe
ArticleWebSémantique
pourrait avoir une restriction someValuesFrom sur la propriété aPourMotClé
,
cette restriction déclarant qu'une certaine valeur de la propriété aPourMotClé
devrait être une instance de la classe SujetWebSémantique
. Cela permet de choisir plusieurs mots-clés et,
tant que l'un ou plusieurs d'entre eux sont des instances de la classe SujetWebSémantique
, l'article sera alors cohérent
avec la restriction someValuesFrom. À la différence de allValuesFrom, la restriction someValuesFrom ne restreint pas
toutes les valeurs de la propriété pour être des instances de la même classe. Si l'individu monArticle
est une instance
de la classe ArticleWebSémantique
, alors monArticle
est relié par la propriété aPourMotClé
à au moins une instance
de la classe SujetWebSémantique
. Remarquez qu'un moteur de raisonnement ne pourra pas déduire (tandis qu'il le pouvait
avec la restriction allValuesFrom) que toutes les valeurs
de la propriété aPourMotClé
sont des instances de la classe SujetWebSémantique
.
3.5 La cardinalité restreinte de OWL Lite
OWL Lite contient des formes limitées de restrictions de cardinalité. Les restrictions de cardinalité OWL
(et OWL Lite) sont dites des restrictions locales, car elles sont déclarées sur les propriétés par rapport à
une classe particulière. À savoir, les restrictions contraignent la cardinalité de la propriété sur les instances de cette classe.
Les restrictions de cardinalité de OWL Lite sont limitées car elles ne permettent que des déclarations
de cardinalité de valeur 0 ou 1 (elles n'admettent pas de valeurs de cardinalité arbitraires, comme c'est le cas pour OWL DL
et OWL Full).
- minCardinality :
La cardinalité se déclare sur une propriété par rapport à une classe particulière. Si on déclare une restriction minCardinality
de valeur 1 sur une propriété par rapport à une classe, alors toute instance de cette classe sera reliée par cette propriété
à au moins un individu. Cette restriction est une autre façon de dire que la propriété doit obligatoirement
avoir une valeur pour toutes les instances de la classe. Par exemple, la classe
Personne
n'aurait aucune restriction de cardinalité
minimum déclarée sur une propriété aPourDescendant
dans la mesure où les personnes n'ont pas toutes une descendance. Inversement,
la classe Parent
aurait une cardinalité minimum de 1 sur la propriété aPourDescendant
. Si un moteur de raisonnement
sait que Louise est une instance de Personne
, rien ne lui permet de déduire une cardinalité minimum concernant la propriété
aPourDescendant
de celle-ci. Une fois découvert que Louise est une instance de Parent
, le moteur de raisonnement
pourra alors déduire que Louise est reliée à au moins un individu par la propriété aPourDescendant
. Il ne pourra pas déduire
un nombre maximum de descendants pour les instances individuelles de la classe Parent
d'après cette seule information.
Dans OWL Lite, les seules cardinalités minimum admises sont 0 et 1. Une cardinalité minimum de zéro sur une propriété
déclare simplement (en l'absence d'autres informations spécifiques) que la propriété est optionnelle par rapport à une classe.
Par exemple, la propriété aPourDescendant
pourrait avoir une cardinalité minimum de zéro sur la classe Personne
(tandis
qu'elle aurait été déclarée plus spécifiquement avec une cardinalité minimum de un sur la classe Parent
).
- maxCardinality :
La cardinalité se déclare sur une propriété par rapport à une classe particulière. Si on déclare une restriction maxCardinality
de valeur 1 sur une propriété par rapport à une classe, alors toute instance de cette classe sera reliée par cette propriété à un individu
au plus. On appelle parfois une restriction de cardinalité de 1 une propriété fonctionnelle ou unique. Par exemple,
la propriété
estInscritDansUnÉtat
sur la classe CitoyensDesÉtatsUnis
aurait une cardinalité de un
(parce que les personnes ne peuvent voter que dans seul état). Un moteur de raisonnement pourra en déduire
que les instances individuelles de la classe CitoyensDesÉtatsUnis
ne peuvent pas être reliées à deux individus distincts,
ou plus, par le biais de la propriété estInscritDansUnÉtat
. Un moteur de raisonnement ne peut pas déduire une cardinalité minimum
de 1 d'une restriction de cardinalité maximum de 1 seule. Il peut se révéler utile de déclarer certaines classes n'avoir pas de valeur
pour une propriété particulière. Par exemple, les instances de la classe Célibataire
ne devraient pas être reliées
à un quelconque individu par la propriété aÉpousé
.
On traduit cette situation par une cardinalité de zéro pour la propriété aÉpousé
sur la classe Célibataire
.
- cardinality :
La restriction cardinality est une commodité lorsqu'il convient de déclarer une propriété avoir minCardinality 0
et maxCardinality 0, ou bien minCardinality 1 et maxCardinality 1, sur une classe. Par exemple, la classe
Personne
a exactement une valeur pour la propriété aPourMère
. Un moteur de raisonnement pourra en déduire
que deux instances individuelles distinctes de la classe Mère
ne peuvent pas être les valeurs de la propriété aPourMère
pour la même personne.
D'autres noms de ces formes de cardinalité restreintes ont fait l'objet de débats. Les recommandations actuelles sont d'inclure
ces noms aux systèmes frontaux. On trouvera des informations supplémentaires
à ce sujet dans les archives publiques de la liste de diffusion webont
, les messages les plus pertinents se trouvant à
http://lists.w3.org/Archives/Public/www-webont-wg/2002Oct/0063.html.
Le langage OWL Lite contient un constructeur d'intersection mais son utilisation est limitée.
- intersectionOf :
Le langage OWL Lite autorise les intersections de classes nommées et de restrictions. Par exemple, on pourrait décrire
la classe
Employé
comme l'intersection de (N.d.T. intersectionOf) des classes PersonneEmployée
et ChosesEmployées
(que l'on pourrait définir comme des choses avec une cardinalité minimum de 1 pour la
propriété aPourEmployeur
). Un moteur de raisonnement pourra en déduire que toute personne employée a au moins un employeur.
Le langage OWL utilise les mécanismes RDF des valeurs de données.
Cf. le chapitre sur les types de données du guide OWL
pour des précisions sur les types de données OWL intégrés, inspirés en grande partie des types de données du schéma XML.
Le langage OWL Lite gère la notions d'inclusion d'ontologies et leurs relations et celle d'association d'informations
aux ontologies.
Cf. la référence OWL pour des précisions
et le guide OWL pour des exemples.
Le langage OWL Lite permet d'annoter les classes, les propriétés, les individus et les en-têtes d'ontologies.
Ces annotations sont soumises à certaines conditions. Cf. le
chapitre sur les annotations dans la références OWL
pour des précisions.
Le langage RDF propose déjà un vocabulaire réduit pour décrire les informations de version.
Cf. la référence OWL pour des précisions.
Les langages OWL DL et OWL Full emploient tous deux le même vocabulaire avec quelques restrictions
concernant OWL DL. Grossièrement, le langage OWL DL impose une séparation des types
(une classe ne peut pas aussi être un individu ou une propriété, une propriété être un individu ou une classe).
Cela signifie qu'on ne peut pas appliquer de restrictions aux éléments de langage OWL même
(ce qui est permis pour OWL Full). En outre, le langage OWL DL impose que les propriétés
soient de type ObjectProperty ou bien DatatypeProperty : les propriétés de type DatatypeProperty
sont des relations entre des instances de classes et littéraux RDF et des types du schéma XML,
tandis que les propriétés de type ObjectProperty sont des relations entre des instances de deux classes.
Le document La sémantique et la syntaxe abstraite de OWL
expliquent ces distinctions et leurs limitations. Nous décrivons le vocabulaire de OWL DL et OWL Full
qui étend les structures de OWL Lite.
- oneOf (classes énumérées) :
On peut décrire les classes en énumérant les individus qui les composent. Les membres de la classe sont exactement l'ensemble
des individus énumérés, ni plus ni moins. Par exemple, on pourrait décrire la classe
JoursDeLaSemaine
en énumérant simplement
les individus Lundi, Mardi, Mercredi, Jeudi, Vendredi, Samedi, Dimanche. Un moteur de raisonnement pourra en déduire
la cardinalité maximum (7) de toute propriété dont la restriction allValuesFrom s'exerce sur JoursDeLaSemaine
.
- hasValue (valeurs de propriété) :
On peut obliger une propriété à avoir un certain individu comme valeur (appelé parfois valeur de propriété). Par exemple,
on pourrait caractériser les instances de la classe
CitoyensHollandais
comme étant les personnes dont la valeur de nationalité
est PaysBas
. (La valeur de nationalité PaysBas
étant une instance de la classe Nationalités
).
- disjointWith :
On peut déclarer les classes disjointes les unes des autres. Par exemple, on pourrait déclarer les classes
Femme
et Homme
disjointes. Un moteur de raisonnement pourra y relever une anomalie au cas où un individu est déclaré être une instance des deux classes,
et de la même façon, il pourra déduire que si A est une instance de Homme
, alors A n'est pas
une instance de Femme
.
- unionOf, complementOf, intersectionOf
(combinaisons booléennes) : Les langages OWL DL et OWL Full admettent des combinaisons arbitraires de classes
et de restrictions : unionOf, complementOf et intersectionOf. Par exemple, avec la propriété unionOf,
on pourrait déclarer une classe contenir des éléments
CitoyensUS
ou CitoyensHollandais
. Avec la propriété complementOf, on pourrait déclarer les enfants ne pas être
des personnes âgées (c.à.d. la classe Enfants
est une sous-classe du complément de la classe PersonnesÂgées
).
On pourrait décrire la citoyenneté dans l'Union Européenne comme l'union des citoyennetés de tous les états membres.
- minCardinality, maxCardinality, cardinality (cardinalité complète) :
Tandis que les cardinalités, dans OWL Lite, se restreignent à au moins, au plus ou exactement 1 ou 0,
le langage OWL Full permet des déclaration de cardinalité d'entiers non négatifs arbitraires. Par exemple,
la classe
DSSE
(double salaire sans enfant) restreindrait la cardinalité de la propriété aUnSalaire
à une cardinalité minimum de deux (tandis que la propriété aPourEnfant
se restreindrait à une cardinalité de 0).
- Classes complexes : Dans beaucoup de structures,
le langage OWL Lite restreint la syntaxe aux seuls noms des classes (par exemple, dans les déclarations subClassOf
ou equivalentClass). Le langage OWL Full étend cette définition afin de permettre des descriptions de classes
de complexité arbitraire, se composant de classes énumérées, de restrictions de propriétés et de combinaisons booléennes.
Le langage OWL Full permet également d'utiliser des classes comme instances (au contraire de OWL DL
et OWL Lite). Pour des précisions à ce sujet, cf. le chapitre intitulé
Une conception pour une utilisation dans le document guide.
Ce document constitue une vue d'ensemble du langage d'ontologie Web OWL en expliquant brièvement pourquoi
un langage ontologique du Web était nécessaire, et où se place le langage OWL dans ceux apparentés du W3C.
Il aborde également les trois sous-langages de OWL, OWL Lite, OWL DL
et OWL Full, et il introduit le synopsis des caractéristiques de chacun d'eux. Ce document constitue une mise à jour
du document de synopsis de caractéristiques. Il contient des descriptions simples des structures avec des exemples.
Il renvoie aux documents La référence OWL,
Le guide OWL
et La sémantique et la syntaxe abstraite de OWL
pour approfondissement. Les versions précédentes de ce document
(15 décembre 2003,
5 septembre 2003,
18 août 2003,
30 juillet 2003,
1 mai 2003,
20 mars 2003,
2 janvier 2003,
29 juillet 2002,
8 juillet 2002,
23 juin 2002,
26 mai 2002 et
15 mai 2002) offrent un panorama de l'évolution
de OWL Lite et des problèmes rencontrés.
- [OWL Guide]
-
OWL Web Ontology Language Guide,
Michael K. Smith, Chris Welty, et Deborah L. McGuinness, rédacteurs, recommandation du W3C, 10 février 2004,
http://www.w3.org/TR/2004/REC-owl-guide-20040210/.
La dernière version est disponible à http://www.w3.org/TR/owl-guide/
- [OWL Reference]
-
La référence du langage d'ontologie Web OWL,
Mike Dean et Guus Schreiber, rédacteurs, recommandation du W3C, 10 février 2004,
http://www.w3.org/TR/2004/REC-owl-ref-20040210/.
La dernière version est disponible à http://www.w3.org/TR/owl-ref/ .
- [OWL Abstract Syntax and Semantics]
-
La sémantique et la syntaxe abstraite du langage d'ontologie Web OWL,
Peter F. Patel-Schneider, Pat Hayes et Ian Horrocks, rédacteurs, recommandation du W3C, 10 février 2004,
http://www.w3.org/TR/2004/REC-owl-semantics-20040210/.
La dernière version est disponible à http://www.w3.org/TR/owl-semantics/
- [OWL Test]
-
Les jeux d'essais du langage d'ontologie Web OWL,
Jeremy J. Carroll et Jos De Roo, rédacteurs, recommandation du W3C, 10 février 2004,
http://www.w3.org/TR/2004/REC-owl-test-20040210/.
La dernière version est disponible à http://www.w3.org/TR/owl-test/
- [OWL Requirements]
-
Les cas et conditions d'utilisation du langage d'ontologie Web OWL,
Jeff Heflin, rédacteur, recommandation du W3C, 10 février 2004,
http://www.w3.org/TR/2004/REC-webont-req-20040210/.
La dernière version est disponible à http://www.w3.org/TR/webont-req/
- [OWL Issues]
- L'état des problèmes relatifs à l'ontologie Web,
Michael K. Smith, rédacteur, 1 novembre 2003.
- [DAML+OIL Reference]
- La description de la référence DAML+OIL,
Dan Connolly, Frank van Harmelen, Ian Horrocks, Deborah L. McGuinness, Peter F. Patel-Schneider et Lynn Andrea Stein.
Note du W3C du 18 décembre 2001.
- [XML]
- Le langage de balisage extensible (XML)
- [XML Schema]
- XML Schema
- [XML-SCHEMA2]
-
XML Schema tome 2 : Les types de données,
recommandation du W3C, 2 mai 2001.
- [RDF/XML Syntax]
- La spécification de la syntaxe RDF/XML (révision),
Dave Beckett, rédacteur, recommandation du W3C, 10 février 2004, http://www.w3.org/TR/2004/REC-rdf-syntax-grammar-20040210/.
La dernière version est disponible à http://www.w3.org/TR/rdf-syntax-grammar/
- [RDF Concepts]
- Le cadre de description des ressources (RDF) : Concepts et syntaxe abstraite,
Graham Klyne et Jeremy J. Carroll, rédacteurs, recommandation du W3C, 10 février 2004, http://www.w3.org/TR/2004/REC-rdf-concepts-20040210/.
La dernière version est disponible à http://www.w3.org/TR/rdf-concepts/
- [RDF Schema]
- Le langage de description du vocabulaire RDF : Le schéma RDF,
Dan Brickley et R. V. Guha, rédacteurs, recommandation du W3C, 10 février 2004, http://www.w3.org/TR/2004/REC-rdf-schema-20040210/.
La dernière version est disponible à http://www.w3.org/TR/rdf-schema/
- [RDF Semantics]
- La sémantique RDF,
Patrick Hayes, rédacteur, recommandation du W3C, 10 février 2004, http://www.w3.org/TR/2004/REC-rdf-mt-20040210/.
La dernière version est disponible à http://www.w3.org/TR/rdf-mt/
- [Description Logics]
- The Description Logic Handbook,
Franz Baader, Diego Calvanese, Deborah McGuinness, Daniele Nardi, Peter Patel-Schneider, rédacteurs. Cambridge University Press, 2003;
et Description Logics Home Page
Ce document est le résultat de discussions approfondies au sein du
groupe de travail Ontologie Web dans son entier.
Les participants à ce groupe de travail comprenaient : 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 et John Yanosy.
- Ajouté owl:Nothing à OWL Lite ;
- Ajouté un pointeur vers le document en dernier appel sous le titre ;
- Changé tous les liens owl-absyn en owl-semantics ;
- Incorporé la remarque grammatical de Lee Lacy parue dans la liste public-webont-comments du 21 avril 2003 ;
- Incorporé d'autres remarques de Lee Lacy : les propriétés d'annotation, les propriétés de version et d'autres balises manquantes
dans le chapitre 2.2 (ce qui en a provoqué la réorganisation) ;
- Changé la propriété
aPourDescendant
d'un exemple en aPourFille
(à la demande de Morten Frederiksen) ;
- Incorporé toute la remarque de Lasilla, y compris le remplacement de
lisibilité par une machine
par interprétation par une machine
et diverses coquilles ;
- Ajouté une phrase sur la classe de complexité moindre de OWL Lite, sur proposition de Jim Hendler ;
- Ajouté la première phrase du chapitre 1, à la suite de la remarque de Sandro Hawke ;
- Rétabli le lien vers le fichier de style ;
- Ajouté un lien vers le document de test et la version du 1er mai ;
- Ajouté un chapitre de références ;
- Remis des liens relatifs vers les chapitres ;
- Changé les liens en http://www.w3.org/TR/xx dans les versions précédentes avec des dates de mise à jour postérieures à ...TR/2003/CR-xx-20030818/
- Ajouté le journal des changements depuis la recommandation candidate ;
- Effacé les
ctrl M
à la fin de toutes les lignes ;
- Incorporé les remarques de Jeff Rafter parues sur la liste public-webont-comments ;
- Mis à jour les liens du statut du document, la date de la publication, etc. en réponse à un
courrier du président.
- Réparé deux liens cassés : le logo du W3C était appelé depuis un développement local du W3C
src="OWL Web Ontology Language Overview_files/ ainsi que l'image adresse d'un auteur. Ajouté un développement complet
au logo du W3C (http://www.w3.org/Icons/w3c_home) et à l'image adresse (http://www.w3.org/2001/sw/WebOnt/guide-src/Email.Deborah.McGuinness.gif).
- Supprimé les
ctrl M
à la fin des lignes apparus à la suite du nouveau transfert de version ;
- Ajouté un lien vers la version précédente de décembre 2003 ;
- Mis à jour le document d'après les remarques de Lee Lacy du 12 janvier 2004. (Petites corrections,
changement de l'espacement des cellules dans la table de 30 à 27, ...) ;
- Inclus les suggestions de corrections de Benjamin Nowack ;
- Mis à jour le format des références.
