在目前看来，语义网涉及的主要研究问题包含如下几个方面。
(1)语义网知识表示模型。语义网采用本体作为知识表示模型。本体形式化定义了领域内共同认可的知识，是语义网体系中的核心。因此，如何创建和管理本体是实现语义网上知识表示的基础。此外，本体的扩充、集成和演化等问题也常常需要考虑。
(2)语义网逻辑基础。语义网的逻辑基础是描述逻辑。它是一阶逻辑的子集，这个子集具有可判定性的特点，并适合处理大规模的数据。语义网语言的表达能力直接依赖于相应的描述逻辑，推理问题也可由描述逻辑的推理算法实现。
(3)语义网表示语言。表示语言提供了语义网中的领域信息描述的基础，是语义网的核心。语义网中需要通过表示语言来描述领域中的资源，包括分类、属性、子类关系、子属性关系、实例关系、定义域和值域等等。目前的语义网表示语言包括XML、RDF(S)和OWL(Web ontology language)等。
(4)语义网查询技术。查询技术是语义网的基本技术，语义网的各种应用都离不开查询技术的支持。语义网查询的对象是以各种语义网表示语言表示的文档或知识库，因此针对各种表示语言(XML、RDF(S)和OWL等)，发展了各自的查询语言。
(5)语义网安全。安全主题是语义网实现的必要条件。语义网安全事务涉及语义网结构中的所有层次。安全包含每一层次的安全以及互用性的安全。高层的安全依赖底层的安全。如果在语义网的较低层次(如XML层)的安全性存在缺陷乃至网络安全暴露出漏洞，那么再严格的高层安全机制也可能被绕过。
语义网构想了Web辉煌的未来。但在语义网的实现道路上还有很多尚待解决的重要问题，而且对于这些问题研究者各抒己见，莫衷一是。并非所有的研究人员都持接受语义网的观点，甚至有些对语义网持反对观点。在他们看来，语义网所设想的目标过于远大和不切实际，其技术实现等多方面都存在着巨大的困难。尽管有这些反对或消极的看法，还是有大量的科研机构、大学中的科研人员投入到相关的研究中。因此，无论最终的结果如何，我们都相信语义网的研究会带来很多新的成果。
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