為什么要有Web3.0
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至今為止，WWW大部分都被用作為人們服務(wù)的文檔媒體，而不是能夠自動(dòng)控制的信息。為網(wǎng)頁(yè)擴展面向計算機的數據，并且增加專(zhuān)為計算機使用的文檔，我們就可以把Web變成一個(gè)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò )。計算機會(huì )根據關(guān)鍵名稱(chēng)定義的超鏈接和邏輯推理規則發(fā)現語(yǔ)義數據的含義。這種基礎設施的最終結果就是能夠刺激開(kāi)發(fā)自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò )服務(wù)，例如強大的代理。普通用戶(hù)能夠用現成的有語(yǔ)義標記功能的軟件編寫(xiě)語(yǔ)義網(wǎng)頁(yè)，增加新的定義和規則。
一個(gè)應用案例
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電話(huà)鈴響時(shí), 屋里的音響正大聲播放著(zhù)甲殼蟲(chóng)的“We Can Work It Out”。彼得拿起電話(huà)，電話(huà)給帶音量控制的本地設備發(fā)出信號,音樂(lè )聲降低了。彼得的姐姐露西正從醫生的辦公室打來(lái)電話(huà)：“媽媽需要找一位專(zhuān)家看看，然后得進(jìn)行一系列的理療，大約是兩周一次。我會(huì )讓我的代理來(lái)安排這些預約的。” 彼得立刻同意幫忙開(kāi)車(chē)接送。
在醫生的辦公室里，露西在手持網(wǎng)絡(luò )瀏覽器上給她的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò )代理下指令。代理立即從醫生的代理處查到了媽媽的治療處方，在診所清單中進(jìn)行查找，從中找出那些在母親家方圓20英里的范圍內，在信用評級服務(wù)中評級為出色或很好，在母親的保險計劃范圍之內的診所。然后，它嘗試將可能的預約時(shí)間（由各家診所通過(guò)其網(wǎng)頁(yè)提供）和彼得及露西的繁忙的日程進(jìn)行匹配。（以紅色字體標出的字表明它們是通過(guò)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò )來(lái)給代理定義其語(yǔ)義或含義的。）
幾分鐘之后，代理給他們提供了一個(gè)方案。彼得對此不太滿(mǎn)意。從母親家到這個(gè)醫院要橫穿整個(gè)城鎮，而他從醫院返回的時(shí)間又恰好是交通高峰時(shí)間。他設置了更多的時(shí)間和地點(diǎn)方面的限制，讓自己的代理重新進(jìn)行搜索。在這個(gè)任務(wù)的執行過(guò)程中，露西的代理充分信任彼得的代理。幾乎一瞬間，新的方案又出來(lái)了：醫院離家近了，時(shí)間也提前了。
但是，同時(shí)有兩點(diǎn)警告。首先，彼得要重新安排他的一些不太重要的預約。彼得查了一下，沒(méi)什么問(wèn)題。另一點(diǎn)是，這家醫院不在保險公司的理療醫院的清單上。代理為解除彼得的顧慮，說(shuō),“通過(guò)其他方式，可以保證予以確認服務(wù)類(lèi)型和保險計劃，需要細節內容嗎？”彼得表示同意，“給我提供所有的細節”。幾乎同時(shí)，露西也登記表示贊同，事情就這么定下來(lái)了。（當然，彼得為了了解細節安排，晚上又讓代理解釋它怎么找到那家診所的，因為那家并不在通常的清單上。)
表達含意彼得和露西能夠通過(guò)代理執行這些任務(wù)，不是靠今天的World WideWeb，而是得益于將來(lái)由此演變而來(lái)的語(yǔ)義網(wǎng)。
解決方案：語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò )
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大部分今天Web上的內容是設計給人閱讀的，而不是讓計算機程序按其意義進(jìn)行操作的。計算機能熟練地解析網(wǎng)頁(yè)的版面，知道哪里是標題，哪里有與其他頁(yè)面的鏈接。但是，一般來(lái)說(shuō)，計算機沒(méi)有可靠的方法來(lái)處理語(yǔ)義，比方說(shuō)能告訴我們：這是Hartman andStrauss 診所的網(wǎng)頁(yè)，它能連接到Hartman醫生的簡(jiǎn)歷。語(yǔ)義網(wǎng)將結構賦予網(wǎng)頁(yè)上有意義的內容。在這樣的環(huán)境下，漫游于各個(gè)頁(yè)面之間的軟件代理就能容易地為用戶(hù)完成一些復雜的任務(wù)了。到達醫院網(wǎng)頁(yè)的代理將不僅知道存在類(lèi)似“治療、藥物、體格檢查”的關(guān)鍵字，還知道Hartman醫生周一、周三、周五在這家醫院上班，腳本程序對日期范圍采用年月日格式，并按此格式返回預約時(shí)間。另外，無(wú)需高性能的機器和人工智能，它就能“知道”所有這些情況。這些語(yǔ)義是由醫院辦公室主任編碼在網(wǎng)頁(yè)中的。他并未學(xué)習過(guò)基本的計算機科學(xué)課程，他只是使用市場(chǎng)上的軟件，利用理療協(xié)會(huì )網(wǎng)頁(yè)的資源，自己完成的。
語(yǔ)義網(wǎng)并非獨立的另一個(gè)Web，而是現在的Web的一個(gè)延伸。在其中，信息有定義完好的含意，更利于人機之間的合作。將語(yǔ)義網(wǎng)融入現在Web結構的初步努力已經(jīng)在進(jìn)行中了。不久的將來(lái)，當機器有更強的能力去處理和“理解”現在它僅僅進(jìn)行顯示的數據時(shí)，我們將看到很多重要的新功能。
World WideWeb本質(zhì)的特性便是其廣泛性全球性。超文本鏈接的威力在于“任何事物之間都可以相鏈接”。因此，無(wú)論是潦草的草稿，還是精致的作品，無(wú)論是商業(yè)信息還是學(xué)術(shù)內容，無(wú)論何種文化和語(yǔ)言，網(wǎng)絡(luò )技術(shù)對它們都應該是一視同仁的。信息在各個(gè)方面有所不同，其中的一個(gè)區別就是，有些信息是主要提供給人使用的，而有些則主要是給機器用的。比如，電視廣告、詩(shī)歌主要是給人看的，而數據庫、程序和傳感器輸出等主要是供機器讀的。到目前為止，Web大多數開(kāi)發(fā)成為人們閱讀文檔的媒體，而在提供可自動(dòng)處理的數據和信息方面，則發(fā)展較慢。語(yǔ)義網(wǎng)就是想彌補這方面的不足。
和Internet一樣，語(yǔ)義網(wǎng)將盡可能分散化（Decentralize）。這種類(lèi)似Web的系統能夠在各個(gè)層次產(chǎn)生大量令人激動(dòng)的事物，包括從大企業(yè)到個(gè)人用戶(hù)，能夠提供今天還不能或很難預見(jiàn)的好處。分散化需要一定的妥協(xié)：應當拋棄網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)必須保持完全一致性的想法，因為那樣可能動(dòng)不動(dòng)就跳出那句聲名狼藉的“錯誤 404：網(wǎng)頁(yè)沒(méi)有發(fā)現”。而允許一定的不完全一致性，網(wǎng)絡(luò )的相互鏈接數目會(huì )呈指數性增長(cháng)。
語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò )的基本問(wèn)題：知識的表示------------------------------------------
知識表現為使語(yǔ)義網(wǎng)工作，計算機必須能訪(fǎng)問(wèn)結構化的信息集合以及一套推理規則，據此進(jìn)行自動(dòng)推理。在Web被開(kāi)發(fā)出之前很久，人工智能研究人員就已經(jīng)研究過(guò)這樣的系統。這個(gè)技術(shù)通常稱(chēng)為知識表現，和Web出現之前的超文本的境地類(lèi)似：它的確是個(gè)好主意，也有一些非常好的范例，但是它還無(wú)法影響和改變世界。它蘊含了能產(chǎn)生重要應用的種子，但是要充分發(fā)揮其潛能，它必須和一個(gè)全球系統聯(lián)系在一起。
網(wǎng)絡(luò )化知識體系的多樣性：vs 傳統知識體系
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傳統的知識表現通常是集中化的，要求每個(gè)人對于共同的概念，如“父母”和“汽車(chē)”，使用完全一樣的定義。但是，集中化控制比較死板，而且這種系統的規模和范圍增長(cháng)過(guò)快，很快會(huì )變得難以管理。
除此之外，這些系統往往小心地對允許問(wèn)的問(wèn)題加以限制，這樣計算機才能給與可靠的回答。問(wèn)題就像數學(xué)中的哥德?tīng)柪碚摚喝魏巫銐驈碗s的系統如果是可用的，就必然存在不可解決的問(wèn)題。
也就像那個(gè)最基本的悖論的復雜版本： “本句話(huà)是錯誤的。”為避免此類(lèi)問(wèn)題，傳統的知識表現系統通常各自都有針對其數據作推理的一套有限和特殊的規則。例如，一個(gè)基于家庭數據庫的家譜系統，可能包含規則“叔叔的妻子是嬸嬸”。即使數據可以由一個(gè)系統傳到另一個(gè)系統，規則則不然，由于規則所處的環(huán)境完全不同了，它往往不能運用到另一個(gè)系統中了。
相反，語(yǔ)義網(wǎng)的研究者認為要獲得多樣性，必然會(huì )有自相矛盾的情況或無(wú)法回答的問(wèn)題出現。描述規則的語(yǔ)言要盡量具有表達力，讓W(xué)eb能盡可能廣泛地進(jìn)行推理。這個(gè)思想和傳統的Web相似：在Web開(kāi)發(fā)的早期，惡意批評者指出它永遠無(wú)法是一個(gè)組織良好的庫；沒(méi)有集中的數據庫和樹(shù)狀結構，人們無(wú)法確保找到任何東西。他們曾經(jīng)是正確的。但是，系統的表現能力使我們能獲得大量的信息，而搜索引擎（十年前看起來(lái)不切實(shí)際）現在能從中對許多材料產(chǎn)生出非常完整的索引。
因此，擺在語(yǔ)義網(wǎng)面前的挑戰是，提供一種語(yǔ)言，能同時(shí)表達數據以及根據數據進(jìn)行推理的規則，并且允許任何現存的知識表現系統中的規則都能輸出到Web上。在Web上增加邏輯性—— 使用規則去推理、選擇行為的步驟并回答問(wèn)題的方法—— 是語(yǔ)義網(wǎng)組織面臨的一個(gè)任務(wù)。這個(gè)任務(wù)涵蓋了數學(xué)和工程化決策，使其更加復雜。邏輯必須強大到能夠描述復雜的對象屬性，但也不能太復雜，導致代理可能被一些悖論的問(wèn)題問(wèn)倒。幸運的是，通常我們大部分想表達的意思就像“六頭螺釘是一種機器螺釘”這樣的句子，稍加一些詞匯表，用現在的語(yǔ)言就能將其表達出來(lái)。
知識表示技術(shù)：XML&RDF
---------------------------------開(kāi)發(fā)語(yǔ)義網(wǎng)的兩個(gè)重要技術(shù)已經(jīng)就緒，它們是eXtensible Markup Language (XML) 和 ResourceDescription Framework (RDF)。 XML讓每個(gè)人都能創(chuàng )建自己的標簽，例如、來(lái)對網(wǎng)頁(yè)或頁(yè)面的部分文字進(jìn)行注釋。腳本，或者說(shuō)是程序，可以將這些標簽運用到復雜的應用中，不過(guò)程序編寫(xiě)者必須知道網(wǎng)頁(yè)作者是如何使用每一個(gè)標簽的。簡(jiǎn)而言之，XML允許用戶(hù)在文檔中加入任意的結構，但無(wú)需說(shuō)明這些結構的含意
語(yǔ)義網(wǎng)能使機器理解含語(yǔ)義的文檔和數據，而不是語(yǔ)音和筆跡。含意由RDF來(lái)表達。RDF中的代碼包含一組組的三元組，每個(gè)三元組相當象句子中的主語(yǔ)、動(dòng)詞和賓語(yǔ)。這些三元組可以用XML的標簽來(lái)描寫(xiě)。在RDF中，文檔中的聲明通常是某個(gè)事物（人、網(wǎng)頁(yè)或其他任何東西）對于某些值（另一個(gè)人、另一網(wǎng)頁(yè)）擁有某些屬性（例如“是姐姐”，“是作者”）。這種結構用于描述由機器處理的大量數據，是非常自然的方法。如同使用網(wǎng)頁(yè)上的鏈接一樣，主語(yǔ)和賓語(yǔ)分別由Universal Resource Identifier(URI)識別。（URL, Uniform Resource Locators, 是最普通的URI。）動(dòng)詞也由URI識別，這樣任何人只要通過(guò)在Web上定義一個(gè)URI，就能定義新概念、新動(dòng)詞。
一詞多意使人類(lèi)語(yǔ)言變得豐富，對自動(dòng)處理而言卻不是什么好事。想象一下，我雇了小丑信使服務(wù)，叫他們在客戶(hù)生日的那天送去氣球。但是，當服務(wù)將我的數據庫中的地址傳到它的數據庫中時(shí)，并不知道我這里的“地址”指的是開(kāi)票地址，大部分都是郵局信箱號碼。結果，我雇的小丑去逗郵局工人們樂(lè )了，當然這并不是壞事，但是我最初的意圖并非如此。要解決這個(gè)問(wèn)題，可以給每個(gè)概念應用不同的URI。這樣，郵寄地址、開(kāi)票地址等等都可以互相區分開(kāi)。
三元組RDF構成相關(guān)事物的網(wǎng)上信息。RDF使用URI來(lái)對文檔中的信息進(jìn)行編碼，而URI能夠確保概念并非只是文章中的詞，還能將其和人人都能在網(wǎng)上找到的一個(gè)唯一定義相聯(lián)系。比方說(shuō)，假設我們可以訪(fǎng)問(wèn)到人們的許多信息，包括他們的地址。如果我們要尋找住地位于特定郵政編碼的人，我們需要知道哪個(gè)數據的哪個(gè)字段分別代表姓名和郵編。通過(guò)URI,RDF能這樣聲明“(field 5 in database A) (is a field of type) (zipcode)”，而不必描述每個(gè)名詞。
知識表示的一致性問(wèn)題：
Ontology
------------------------------------------當然，事情并未到此結束。因為兩個(gè)數據庫可能對同一概念，例如郵政編碼，采用不同的標識符，程序若要進(jìn)行兩個(gè)數據庫之間信息的比較和合并，它就必須了解這兩個(gè)標識符表示的是同一事物。在理想的情況下，對于遇到的任何數據庫，程序必須有辦法來(lái)發(fā)現這種同意的標識符。對該問(wèn)題的一個(gè)解決方法就是語(yǔ)義網(wǎng)的第三個(gè)基本組成部分，信息的集合(Collection)，稱(chēng)為ontology。
在哲學(xué)上，ontology是有關(guān)存在的本質(zhì)，以及何種事物存在的理論，這是它作為一門(mén)學(xué)科所研究的理論。人工智能和網(wǎng)絡(luò )研究人員共同選擇了這個(gè)詞作為其術(shù)語(yǔ)。在他們看來(lái)，ontology 是一份正式定義名詞之間關(guān)系的文檔或文件。一般Web上的ontology包括分類(lèi)和一套推理規則。分類(lèi)定義對象的類(lèi)別及其之間的關(guān)系。例如，地址可以定義為屬于一種位置的類(lèi)型，城市代碼可以定義為僅用于位置，等等。類(lèi)、子類(lèi)，實(shí)體間的關(guān)系對于網(wǎng)上應用是非常強大的工具。 通過(guò)給類(lèi)指定屬性，允許子類(lèi)繼承類(lèi)的屬性，我們能夠表達實(shí)體之間的大量關(guān)系。如果城市代碼必須屬于城市類(lèi)型，而城市通常有自己的網(wǎng)址，那么即使沒(méi)有數據庫直接將城市代碼和網(wǎng)址相連，我們也能討論與城市代碼相關(guān)的網(wǎng)址。Ontology中的推理規則提供進(jìn)一步的功能。
一個(gè)ontology可能表達如下的規則：“如果城市代碼屬于某一州代碼，而一個(gè)地址使用了城市代碼，則該地址具有相應的州代碼。”程序便能據此進(jìn)行推理，比方說(shuō)，Cornell大學(xué)位于Ithaca,則它一定在紐約州，而紐約州屬于美國，所以它的地址應該遵照美國的標準。計算機并不會(huì )真正“理解”這些信息，但是它現在能以對人類(lèi)更有用更具意義的方法來(lái)對這些名詞進(jìn)行操作了。
隨著(zhù)網(wǎng)上出現ontology頁(yè)面，對于名詞及其它的一些問(wèn)題的解決辦法初露端倪。網(wǎng)頁(yè)上使用的名詞或XML代碼的含意，能夠通過(guò)由頁(yè)面指向的ontology來(lái)定義。當然，如果我指向的ontology定義地址包含郵編，而你指向的ontology定義地址包含郵政編碼，和以前同樣的問(wèn)題仍存在。如果ontology（或其他網(wǎng)上服務(wù)）提供相等關(guān)系：我們倆的ontology中的一個(gè)或兩個(gè)，說(shuō)明我的郵編等同于你的郵政編碼，則這種混淆也是可以解決的。派小丑去為客戶(hù)服務(wù)的計劃已經(jīng)可以部分解決了，只要兩個(gè)數據庫指向對地址的不同定義。程序中不同的地址概念應用不同的URI，將不會(huì )將它們混淆，而且會(huì )進(jìn)一步發(fā)現它們實(shí)際上是有聯(lián)系的。程序然后能應用某種服務(wù)，就一些“郵政編碼”（在第一個(gè)ontology中定義），通過(guò)重新組織和刪除郵箱號及其他不合適的地址，能轉換為實(shí)際的地址(第二個(gè)ontology)。ontology所提供的結構和語(yǔ)義能讓企業(yè)家更容易地提供這樣一種服務(wù)，并使之對使用者完全透明。
基于
Ontology的搜索:
------------------------------------------Ontology通過(guò)許多方法增強網(wǎng)絡(luò )的功能。通過(guò)簡(jiǎn)單的方法，它們就能改進(jìn)網(wǎng)上搜索的準確性，使搜索程序只尋找那些指向精確概念的網(wǎng)頁(yè)，而不是僅僅通過(guò)模糊關(guān)鍵字查到的所有頁(yè)面。更高級的應用將使用ontology將頁(yè)面上的信息關(guān)聯(lián)到相關(guān)的知識結構和推理規則，這樣的例子可見(jiàn)http://www.cs.umd.edu/~hendler 。在該網(wǎng)頁(yè)上，你將看到題為"Dr. James A. Hendler."的普通頁(yè)面。作為人，我們能很快看到通過(guò)鏈接找到的一份簡(jiǎn)短的簡(jiǎn)歷，知道Hendler在布朗大學(xué)獲得博士學(xué)位。計算機程序也試圖查找這樣的信息，然而，讓它猜測在簡(jiǎn)歷中的這個(gè)信息是什么意思，讓它懂得其中的語(yǔ)言，是非常復雜的。對于計算機，該頁(yè)面鏈接到定義計算機科學(xué)系有關(guān)信息的ontology頁(yè)面。比如教授在大學(xué)工作，他們通常有博士學(xué)位。網(wǎng)頁(yè)上的進(jìn)一步Markup（一般的瀏覽器不顯示）使用ontology的概念來(lái)指明：Hendler 從URI http://www.brown.edu/(布朗大學(xué)網(wǎng)頁(yè))描述的實(shí)體處獲得其博士學(xué)位。計算機也能發(fā)現Hendler是一個(gè)特別研究項目的成員，有一個(gè)特別的email地址，等等。所有這些信息都能由計算機處理，可以用來(lái)回答詢(xún)問(wèn)（例如，Dr. Hendler從哪里獲得學(xué)位），這類(lèi)詢(xún)問(wèn)如果由人來(lái)查，在搜索引擎不同的網(wǎng)頁(yè)間要查上好一陣子。 這個(gè)Markup能更便于開(kāi)發(fā)程序來(lái)回答一些復雜的問(wèn)題，而其答案不在單獨一個(gè)網(wǎng)頁(yè)上。假設你想找找去年在貿易洽談會(huì )上遇見(jiàn)的Cook小姐，你不記得她的名，但是你知道她為你的一個(gè)客戶(hù)工作，而且她的兒子是在你的母校就讀。智能搜索程序篩選出所有含人名“Cook”的人的網(wǎng)頁(yè)（不選所有有關(guān)Cooks, Cooking,Cook島等的網(wǎng)頁(yè)），找到其中為你的客戶(hù)之一工作的，然后通過(guò)其子女的鏈接，看他們是否在正確的地點(diǎn)上學(xué)。
代理：搜索程序的協(xié)同作用
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當許多程序被開(kāi)發(fā)用來(lái)從不同的資源收集網(wǎng)頁(yè)內容，處理信息和其他程序交換結果，將真正實(shí)現語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò )的力量。當出現更多的機器可讀的網(wǎng)頁(yè)內容和自助服務(wù)（包括其他的代理），這種軟件代理的效率將呈指數級增長(cháng)。語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò )提倡這樣的協(xié)同作用，即使各代理之間并非明確設計為在一起工作，當數據隨語(yǔ)義到達時(shí)，代理之間也能傳送數據。代理功能的一個(gè)重要方面是由語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò )的統一語(yǔ)言所寫(xiě)的“Proof”的交換，該語(yǔ)言通過(guò)應用規則和信息（如ontology中所指定的）表達邏輯推理。比如，某個(gè)在線(xiàn)服務(wù)找到了Cook小姐的聯(lián)系信息，而令人驚訝的是她在Johannesburg。當然，你要核對一下，所以你的計算機讓服務(wù)來(lái)證明它的回答，服務(wù)立即將其內在的推理理由翻譯成語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò )的統一語(yǔ)言，你計算機中的界面引擎證實(shí)了這個(gè)Cook女士確實(shí)符合你的查詢(xún)要求，如果你還有疑問(wèn)，它能顯示出相關(guān)的網(wǎng)頁(yè)。盡管離真正發(fā)揮語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò )的潛能還很遠，已經(jīng)有一些程序可以按這種方法利用目前的統一語(yǔ)言初級版本來(lái)交換“證明”。
另一個(gè)重要的特性將是數字簽名。數字簽名是一段加密的數據，計算機和代理可以據此證明所附的信息是由特定的可靠來(lái)源提供。當你的會(huì )計應用程序收到一條信息，說(shuō)明你欠某個(gè)在線(xiàn)零售商一定的金額，你當然想證明這是確實(shí)的，而不是由鄰家那個(gè)黑客小子發(fā)來(lái)的假信息。代理應該對在語(yǔ)義網(wǎng)上讀到的聲明保持警覺(jué)，檢查確認其信息來(lái)源之后才能相信。 （我們希望更多的人學(xué)會(huì )在網(wǎng)上這樣操作?。?
網(wǎng)絡(luò )實(shí)體的功能描述以及功能發(fā)現
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在沒(méi)有語(yǔ)義的情況下，現在已經(jīng)存在了許多自動(dòng)的網(wǎng)上服務(wù)，但是如果沒(méi)有語(yǔ)義，其他一些程序，例如代理，則無(wú)法對執行某個(gè)特定功能的服務(wù)進(jìn)行定位。這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為服務(wù)發(fā)現，它的實(shí)現需要存在一種共同的語(yǔ)言來(lái)描述服務(wù)，讓其他的代理都能“理解”該服務(wù)的功能并知道如何利用其功能。服務(wù)和代理可以宣傳它們的功能，比方說(shuō)，將這些功能描述放到類(lèi)似于黃頁(yè)的目錄下。目前有一些低層的服務(wù)發(fā)現的方案，例如，微軟的Universal Plug and Play, 它專(zhuān)門(mén)用于連接不同類(lèi)型的設備，還有SunMicrosystems的Jini，它的目的在于連接服務(wù)。但是，這些嘗試僅僅是在結構或句法的級別上解決問(wèn)題，較多地依賴(lài)于對一些事先確定的功能描述的標準化。標準化這個(gè)方法能達到的功能也就到此為止了，因為我們無(wú)法預見(jiàn)未來(lái)所有的需求。
經(jīng)過(guò)正確設計，語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò )能夠從整體上幫助人類(lèi)知識的進(jìn)化。相反，語(yǔ)義網(wǎng)則靈活得多。通過(guò)交換ontology，這之中提供了討論中需要的詞匯，消費者和生產(chǎn)者的代理之間能達成共同的理解。當發(fā)現新的ontology時(shí)，代理甚至可以“提升”出新的推理能力。語(yǔ)義的應用也更易于去利用僅僅部分符合請求的服務(wù)。通常的處理過(guò)程將涉及“價(jià)值鏈”的建立，信息的各個(gè)組成部分從一個(gè)代理傳向另一個(gè)代理，每個(gè)代理都對其“增加價(jià)值”，以構成用戶(hù)所要求的最終產(chǎn)品。別搞錯：要按需建立復雜的價(jià)值鏈，一些代理除了語(yǔ)義網(wǎng)之外，還將利用人工智能技術(shù)。然而，語(yǔ)義網(wǎng)將為此類(lèi)技術(shù)更為可行提供基礎框架。綜合以上所有特性，就能實(shí)現本文最初提到的彼得和露西的代理實(shí)例。他們的代理將任務(wù)細分，分配給服務(wù)廣告中找的其他服務(wù)和代理。
例如，它們可以通過(guò)可靠的服務(wù)獲取診所清單，決定它們中的哪些符合特定的保險計劃和治療方案。診所清單也可以由其他搜索服務(wù)提供。這些活動(dòng)構成了一條鏈，大量在網(wǎng)上傳播的（幾乎沒(méi)有什么費用）數據逐步篩減為彼德和露西所需的少量數據，以滿(mǎn)足他們的日程安排和其他一些要求。
語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò )向www外的擴展:數字家庭網(wǎng)絡(luò )應用
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下一步，語(yǔ)義網(wǎng)將要突破虛擬的理論世界，延伸到實(shí)際應用中去。URI能指向任何事物，包括物理實(shí)體，意味著(zhù)我們能使用URI語(yǔ)言來(lái)描述諸如電話(huà)、電視機等設備。這些設備可以將它們的功能加以宣傳。它們能做什么，軟件代理等如何對它們進(jìn)行控制。這樣的語(yǔ)義解決方案較Universal Plug andPlay等的低層方案更為靈活，它打開(kāi)了一扇通往更多神奇的可能性的門(mén)。
例如，現在的家庭現代化需要仔細對各個(gè)設備進(jìn)行配置，以使它們協(xié)同工作。如果存在設備功能的語(yǔ)義描述，將幫助我們用最少的人工干預就實(shí)現自動(dòng)化。一個(gè)小小的例子便是，當彼得答電話(huà)時(shí)，音響的音量自動(dòng)調低了。對于音量控制這個(gè)功能，不需要為每個(gè)設備都一一編程，只要對該功能編碼一次，就可以應用到所有宣布帶有音量控制的本地設備，如電視機、DVD機，甚至是晚上帶回家只用上一次的媒體播放器。在這一領(lǐng)域，已經(jīng)采取了第一步的具體行動(dòng)，即對設備的功能（如屏幕大?。┟枋鲅芯块_(kāi)發(fā)一個(gè)標準和用戶(hù)喜好。該標準建立于RDF之上，稱(chēng)為Composite Capability/Preference Profile(CC/PP)。最初，它將讓電話(huà)以及其他非標準的網(wǎng)上客戶(hù)描述它們的特性，這樣網(wǎng)上內容就可以按照它們的功能進(jìn)行剪裁了。之后，當增加處理ontology和邏輯的語(yǔ)言完全多樣性后，設備將能自動(dòng)挑選出并使用服務(wù)和其他設備，來(lái)增強功能或增加信息。不難想象，有一天，你家的微波爐會(huì )向冷凍食品生產(chǎn)商的網(wǎng)址咨詢(xún)最佳烹飪參數。
大規?？蓱玫恼Z(yǔ)義網(wǎng)絡(luò )對人類(lèi)社會(huì )的貢獻
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精確搜索語(yǔ)義網(wǎng)并不“僅僅”是執行單個(gè)任務(wù)的工具。如果設計合理，語(yǔ)義網(wǎng)還能從整體上幫助人類(lèi)知識的發(fā)展。人類(lèi)的努力都無(wú)外乎這樣一個(gè)永遠的矛盾：那就是小部分人獨立高效行動(dòng)，但是又必須融入更大群體。一小部分人能迅速有效地進(jìn)行創(chuàng )新，不過(guò)這就產(chǎn)生了一個(gè)小團體，它的概念其他人無(wú)法理解。在一個(gè)大群體中進(jìn)行協(xié)調，不但慢，而且需要大量的交流。世界就在這兩個(gè)極端之間忙碌著(zhù)，把小團體中的個(gè)人想法，逐步推向更廣的范圍，讓更多的人隨著(zhù)時(shí)間的推移而逐步理解。一個(gè)基本的過(guò)程就是，當需要一種更通用的語(yǔ)言時(shí)，將一些亞文化加以整合。兩個(gè)團體通常各自獨立開(kāi)發(fā)了非常相似的概念，對它們之間的聯(lián)系加以描述帶來(lái)不少好處。就像英漢字典或度量對照表，關(guān)系能疏通交流和協(xié)作，即使概念的共性未能達成一個(gè)共同的名詞。在語(yǔ)義網(wǎng)中，每個(gè)概念由URI定義，任何人花最少的功夫就能表達他們發(fā)明的新概念。它的統一邏輯語(yǔ)言將這些概念逐步連到全球的Web上。這樣的構架將人類(lèi)的知識和工作開(kāi)放給軟件代理進(jìn)行有意義的分析，為我們提供一起生活、工作、學(xué)習的新工具。
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參考信息:
Weaving the Web: The Original Design and Ultimate Destiny of theWorld Wide Web by Its Inventor.Tim Berners-Lee, with Mark Fischetti. Harper San Francisco, 1999.
An enhanced version of this article is on the Scientific American Website, with additional material and links. World Wide Web Consortium(W3C): www.w3.org/ W3C
Semantic Web Activity: www.w3.org/2001/sw/
Anintroduction to ontologies: www.SemanticWeb.org/knowmarkup.html
SimpleHTML Ontology Extensions Frequently Asked Questions (SHOE FAQ):www.cs.umd.edu/projects/plus/SHOE/faq.html
DARPA Agent Markup Language(DAML) home page: www.daml.org/
作者簡(jiǎn)介 TIM BERNERS-LEE, JAMES HENDLER 和 ORA LASSILA 致力于語(yǔ)義網(wǎng)技術(shù)。
Berners-Lee是World Wide Web Consortium (W3C)的理事，以及麻省理工學(xué)院計算機科學(xué)實(shí)驗室的研究員。他在1989年發(fā)明了Web，當時(shí)他就希望能夠包含更多語(yǔ)義技術(shù)。
Hendler 是馬里蘭大學(xué)的計算機科學(xué)教授，多年來(lái)致力于Web上下文知識表現的研究。他和他的研究生團隊開(kāi)發(fā)了SHOE,也是第一個(gè)基于Web的知識表示語(yǔ)言，展示了本文中描述的大部分代理功能。Hendler還在阿另頓國防高級研究項目所負責基于代理的計算研究。
Lassila 是在波士頓的諾基亞研究中心的研究員，也是諾基亞風(fēng)險基金的首席科學(xué)家，以及W3C顧問(wèn)組成員.正因為看到今天Web上建立代理和自動(dòng)化任務(wù)的困難之處，他才參與創(chuàng )建了W3C的RDF規范，這個(gè)規范對今天眾多語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò )研究奠定了基礎。
精確搜索
如果語(yǔ)義信息在Web上廣泛采用，那么“精細、準確和自動(dòng)化”的搜索就能夠實(shí)現。這里的一個(gè)程序能夠基于一些模糊的知識分類(lèi)找到一個(gè)人：她的姓是"Cook," 她為你的客戶(hù)之一工作，她的兒子是你的Avondale 大學(xué)校友。這些信息的組合并不可能在單個(gè)網(wǎng)頁(yè)中出現，但是語(yǔ)義信息能夠讓程序能夠更容易分辨布同網(wǎng)頁(yè)中的元素，理解“Mike Cook 是 WendyCook的孩子”這樣的關(guān)系，而且能夠把他們結合在一起。語(yǔ)義信息能夠自動(dòng)處理復雜的過(guò)程和事務(wù)。
今天的搜索引擎
今天的WEB搜索通常會(huì )找到數不清的毫不相關(guān)的“結果”，需要大量人們手工過(guò)濾工作。例如，如果你用關(guān)鍵字"cook,"搜索，計算機根本無(wú)法知道你是在找一位廚子，還是找有關(guān)燒菜的信息，抑或是其他什么帶有“Cook”的人，企業(yè)或其他什么。問(wèn)題的根源在于"cook"這個(gè)詞對計算機來(lái)說(shuō)根本沒(méi)有含義，或者說(shuō)語(yǔ)義信息。
代理
Web 上的語(yǔ)義信息能夠極大推動(dòng)軟件代理的出現。在以上描述的情景中，Lucy的代理能夠按照一些規則的組合為她母親尋找一個(gè)合適的理療診所，并能夠與她自己和弟弟的空閑時(shí)間相配合。定義語(yǔ)義數據的含義Ontologies在這里發(fā)揮了重要作用，讓代理能夠理解語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò )上的內容，并采用其他站點(diǎn)的自動(dòng)化服務(wù)。
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