语义Web概况

 

针对目前因特网在信息表达、检索等方面存在的缺陷，WWW的缔造者Tim Berners-Lee于2000年12月在XML 2000会议上，提出来下一代互联网的概念：语义网（Semantic Web），为人们勾勒出一幅未来语义网的美好前景。语义Web作为下一代web的发展趋势越来越受到大家的关注。语义Web的目标是让Web上的信息能够被机器理解，从而实现Web信息的自动化及智能化处理，其核心设想是：使Web上的数据能以一种可以被机器所理解的方式定义和联系起来，它不仅仅以显示为目的，而是为了自动集成和重用不同平台中的数据。

语义Web是万维网创始人Tim Berners-Lee提出的：“语义Web是目前万维网的扩展，其上的信息都具有定义良好的含义，可以很好地支持计算机和人之间的协同工作。”一般来讲，语义Web的设计遵循3个主要的原则： 所有的资源都能用URI（Universal Resource Indicator）来标识；资源与链接可以有类型；部分、片断、不完整的信息是容许的。

 

（1）最底层是URI/IRI，是整个语义Web的基础，用URI（Uniform Resource Identifier， 统一资源标识符）和IRI（Internationalized Resource Identifiers，国际化资源标识符）来标识Web上的资源。

（2）第2层是XML与RDF，用于表示语义Web上信息的结构及内容，而RDF（Resource Description Framework）以其简单的语义描述Web元数据的能力，已逐渐取代XML成为语义Web上进行数据交换的主流数据模型。

（3）第3层的RDFS（RDF Schema）和OWL（Web Ontology Language）本体语言为RDF提供词汇，描述了概念及概念间关系的语义；SPARQL（Simple Protocol And RDF Query Language）作为RDF的查询语言，提供了强大的本体查询能力；而RIF（Rule Interchange Format）规则语言用于解决规则间的交换问题。

（4）第4层是逻辑层，应用本体的语义进行逻辑推理。

（5）第5层是认证层，根据逻辑层产生的逻辑规则来提供认证机制，并结合Trust层的应用机制来判断给定证明的可信性。

（6）第6层是信任层，负责提供认证和信任机制，以保护用户代理Agent在网上进行个性化服务和彼此间交互合作，建立信任关系。

（7）第7层是应用层，如面向具体的应用领域及不同的交互界面。

其中，贯穿于第1层至第5层的数字签名和加密是实现语义Web信任的关键技术，以保证信息的可信任性。

语义Web上的信息具有良好的定义，能促进人与计算机的合作，其数据的定义和链接方式有利于信息与知识的发现（Finding）、自动处理（Automatic Processing）、集成（Integration）和重用（Reuse），而W 3C 语义Web行动计划在标准、规范的设计制订和开放式、合作式技术研究中起着指导性的作用，其目标是对非集中研究和开发的关键技术进行指导并标准化，以确保它们协调发展。W 3C 语义Web行动计划依靠RDF核心工作组和万维网本体（Web Ontology）工作组提供一整套的基础标准支持协议。

语义Web的发展可能对经济、政治、军事和人民生活带来根本性的影响。美国和欧洲的高等院校（如Stanford大学、MIT大学、Manchester大学等）、政府机构（如美国国防部、欧共体）、公司（IBM、Microsoft、HP、Nokia等）为语义Web的产生和发展已经作了大量的推动工作，涌现了Swoogle、RDFWeb、Jena、Protégé等一大批涉及语义Web中各个领域的项目。

近年来，随着各个研究组织及商业公司的支持和推动，语义Web技术开始走向成熟并开始广泛应用到各类领域之中，比如W 3C 的语义Web应用的案例列表及每年Semantic Web Challenge上提交的语义Web应用系统都很好的说明了语义Web的应用前景。又如，2007年首届中国语义Web研讨会上一篇题为“Semantic Web Adoption”^[38]的报告指出，根据对11个国家16个应用系统的调查，已部署的基于语义Web技术的信息系统大多集中于医疗卫生及生命科学等领域，且多用于数据集成及信息查询。当前语义Web技在本体构建、国际化、信任与验证、语义Web服务、语义Web应用等五个方面面临着挑战与机遇。特别是2008年以来，Yahoo！、eBay等互联网企业都宣布逐渐采用语义Web技术来增强数据的语义、重用性及互操作。

因此，尝试应用语义Web技术来解决现实中的问题有很好的实践意义，可进一步推动语义Web的发展与应用。

 

by lark @2008.07.15

【参考文献】

［1］T. Berners-Lee, J. Hendler and O. Lassila. The semantic web [J].  Scienticfic American, May 2001,284(5):34-43

［2］W 3C Semantic Web Activity [EB/OL]. http://www.w3.org/2001/sw/

［3］Ora Lassila , James Hendler. Embracing web 3.0 [J]. 1089-7801/07. 2007. IEEE

［4］Enrico Motta, Marta Sabou. Next Generation Semantic Web Applications [J]. 2005

［5］Semantic Web Case Studies and Use Cases.

http://www.w3.org/2001/sw/sweo/public/UseCases/

［6］Semantic Web Challenge [EB/OL].

http://www.cs.vu.nl/~pmika/swc/submissions2007.html

［7］Ivan Herman. Semantic Web Adoption [R]. First China Semantic Web Symposium (CSWS 2007), Beijing, China, 2007-11-19 . http://www.w3.org/2007/Talks/1119-Beijing-IH/

［8］AMin Tjoa, Amin Andjomshoaa, Ferial Shayeganfar, et al. Semantic Web Challenges and New Requirements [J]. In proceedings of the 16th International Workshop on database and expert systems applications (DEXA05)