面向語義Web的本體理論和工程方法研究.pdf

1、以描述邏輯為基礎(chǔ)的本體是語義Web中重要的知識表示形式，隨著本體描述語言O(shè)WL成為W3C的標(biāo)準(zhǔn)，本體層在語義Web體系結(jié)構(gòu)中已漸趨成熟，然而隨著語義Web越來越多的用于實際應(yīng)用，本體工程面臨著各種應(yīng)用問題，如大規(guī)模本體不易維護(hù)、應(yīng)用困難以及語義Web急需時態(tài)信息的規(guī)范說明的問題，但只使用本體難以有效解決這些問題。規(guī)則是語義Web中另一重要的知識表示形式，本體和規(guī)則有效結(jié)合可彌補(bǔ)各自在表達(dá)能力上的不足。本體和Datalog形式的規(guī)則有相同

2、的邏輯基礎(chǔ)，目前已有應(yīng)用技術(shù)可支持這兩者的結(jié)合，然而本體與Data log v，()形式的規(guī)則(回答集程序設(shè)計)存在較大語義差異，如何在語義層次上將兩者有效結(jié)合是語義Web發(fā)展中的關(guān)鍵問題。本研究主要內(nèi)容包括：
　　 ⑴將Datalog規(guī)則引入本體并使用本體模塊化技術(shù)解決了大規(guī)模本體不易維護(hù)、應(yīng)用困難的問題，提出了本體模塊的定義，并以物流領(lǐng)域為應(yīng)用背景，驗證了方法的可行性。給出了物流領(lǐng)域問題域劃分原則，并采用規(guī)則和程序?qū)⒛K連接

3、，形成不同語境下的知識表示。針對模塊連接時產(chǎn)生的不一致問題提出約束原則，從而保證了模塊間連接的正確性。在此基礎(chǔ)上，優(yōu)化了基于本體和單調(diào)規(guī)則的物流管理系統(tǒng)。實驗表明，模塊化技術(shù)將推理限制在較小的范圍之內(nèi)，降低了推理復(fù)雜度，大大減少了系統(tǒng)內(nèi)存消耗，提高了系統(tǒng)響應(yīng)速度，且本體模塊易維護(hù)和復(fù)用。
　　 ⑵用間斷區(qū)間的時態(tài)理論擴(kuò)展了OWL-Time，以表達(dá)單個事件帶間斷時區(qū)的情況，用本體和單調(diào)規(guī)則表示了間斷區(qū)間概念以及間斷區(qū)間的時態(tài)關(guān)系，

4、并以物流領(lǐng)域運(yùn)輸事件的表示為例驗證了基于間斷區(qū)間的時間本體在領(lǐng)域時態(tài)知識表示中的合理性。通過擴(kuò)展Jena中的原語、Datalog規(guī)則以及對推理模型的操作構(gòu)建了相應(yīng)的推理機(jī)，對推理機(jī)進(jìn)行實驗檢驗，不僅驗證了推理機(jī)運(yùn)行的正確性，且保證了時間知識在本體和規(guī)則中表示的正確性。解決了帶間斷區(qū)間的時態(tài)知識在語義Web中表示和推理的問題。
　　 ⑶提出了一種用限定(circumscription)將一階邏輯特別是描述邏輯和回答集程序設(shè)計結(jié)合的

5、方法。這種方法不僅可描述NM-model的語義和disiunctive dl-programs的回答集語義，且NM-model的語義和disjunctivedl-programs的回答集語義的不同之處僅在于限定的策略不同，而且這種方法可引出本體和規(guī)則結(jié)合的新見解。首先，消除了對disiunctivedl-programs的回答集語義不能得到邏輯結(jié)論的非的誤解；其次不同的限定策略可體現(xiàn)本體和規(guī)則結(jié)合時的不同語義，由此也引出了很多本體和規(guī)則