语义Web(Semantic Web)
语义Web(Semantic Web)的产生
1990年,蒂姆.伯纳斯.李(TimBerners-Lee)发明了互联网上的超文本系统,使网络互连技术用于人们的信息交流与共享,从而极大地促进了互联网的发展。现在,互联网已经成为人们进行信息交流的重要工具。但随着互联网应用的不断扩展,现有互联网技术的局限也逐渐暴露出来。现有互联网技术的核心是超文本系统,它的主要思想是通过统一资源标识符(URI:UniformResourceIdentifier)对互联网上的信息进行标记,使人们可以迅速地对互联网上的信息资源进行定位。然而,现有互联网技术并没有对信息的含义进行描述,计算机在处理信息时只是按照URI来定位信息,但对信息的内容并不关心。而人们真正关心的是信息的内容。特别是在海量的Web数据中来检索人们关心的内容时，这一点变得尤其的重要。
还好这一点已被Web的先驱者们所发现，也找到了相应的解决方案。在2000年的世界XML(ExtensibleMarkupLanguage)大会上,万维网创始人蒂姆.伯纳斯.李做了题为SemanticWeb的演讲,对语义Web的概念进行了解释,并提出了语义Web的体系结构。2001年5月,ScientificAmerican封面文章发表了蒂姆.伯纳斯.李的TheSemanticWeb一文,描绘了语义Web的美好前景,并对其中的主要技术进行了简明的介绍。语义Web也被网格研究者们纳入信息服务网格的研究范围。据美国《福布斯》杂志预测,网格技术将在2004～2005年出现一个高峰,推动信息产业市场的持续高速发展,在2020年产生一个产值为200000亿美元的大工业。而语义Web正是网格技术中信息服务网格技术的基础,在网格技术的研究中占有极其重要的地位。
语义Web是互联网研究者对下一代互联网的称谓,通过扩展现有互联网,在信息中加入表示其含义的内容,使计算机可以自动与人协同工作。也就是说,语义Web中的各种资源不再只是各种相连的信息,还包括其信息的真正含义[4,5],从而提高计算机处理信息的自动化和智能化。而计算机并不具有真正的智能,语义Web的建立需要研究者们对信息进行有效的表示,制定统一的标准,使计算机可以对信息进行有效的自动处理。
语义Web模型
为了实现语义信息服务智能化与自动化的目标,语义研究者们开发了许多新技术并提出了一系列的技术标准。蒂姆.伯纳斯.李一直致力于语义Web技术的研究,并一直关注语义Web技术的发展,在综合了语义Web研究领域的最新成果的基础上,提出了语义Web模型。这一模型得到了语义Web研究者的认同。蒂姆.伯纳斯.李在XML2000大会上提出的语义Web体系结构如图所示。
从中可以看出他所建议的语义Web分层:
1) XML层作为语法层;
2) RDF(ResourceDescriptionFramework)层作为数据层;
3) 本体层(OntologyLayer)作为语义层;
4) 逻辑层(LogicLayer/RulesLayer)提供了智能推理的规则;
5) 证据层(ProofLayer)支持代理间通讯的证据交换。
XML使每个人可以创造自己的标签来标注网页或网页的部分文本。XML允许用户为他们的文档添加结
构信息,但并没有说明这些结构的含义。只有标签名并不能提供语义,所以在语义Web结构中XML只是作为语法层,来为语义Web的建立提供语法基础。
RDF是对结构化的元数据编码、交换和重用的一个基础。在该语义Web模型中,信息以RDF句子的形式存储,即以统一的方式来存储数据,便于机器理解。抽象的RDF数据模型表示为一个有向标记图。这个抽象模型是独立于实现的而且可以用XML来序列化。
蒂姆.伯纳斯.李所提出的语义Web模型的第3层为本体层。在人工智能领域和互联网研究领域,一个本体描述了一个特定研究领域的一个形式化的、共享的概念化模型。本体非常适合于描述互联网上各种不同的、分散的、半结构化的信息资源。通过定义共享的、通用的领域知识,本体帮助人和机器明确的交流,支持语义级的交换,而不仅仅是语法级的。
逻辑层提供了规则,从而便于进行推理。而证据层则在此基础上使代理可以交换推理的结果。为了检查这些结果,需要将各代理的内部推理机制转化为一种通用的证据表示语言。
语义Web结构中的数字签名和确信(Trust)则是为了保证信息交换的安全问题而设计的。
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暂时到这里，这只是一个开始，学习的内容还很多。附上几个研究语义Web的站点和Blog。
北京大学 刘升平的Blog http://www.semantic.net.cn
中文RDF入门 推荐标准 http://zh.transwiki.org/cn/rdfprimer.htm
语义Web Step-up Blog http://blogger.org.cn/blog/blog.asp?name=orangebench
