含放松DL-safe規(guī)則知識庫的可判定性研究.pdf

1、下一代語義網(wǎng)使用本體來表示知識，引入規(guī)則來增強(qiáng)知識表達(dá)力和自動推理能力。OWL-DL與SWRL分別是語義網(wǎng)中應(yīng)用最廣泛的本體語言和規(guī)則語言，兩者的結(jié)合具有強(qiáng)大的知識表達(dá)力。但由于SWRL規(guī)則的推理不可判定，無法得到可靠的推理算法，限制了其應(yīng)用。德國卡爾斯魯厄大學(xué)的Boris Motik等人將OWL-DL對應(yīng)的描述邏輯SHOIN(D)與規(guī)則結(jié)合，通過將規(guī)則限制在所謂的“DL-safe規(guī)則”(事實(shí)上是SWRL的一個可判定子集)范圍內(nèi)，提出了

2、一種可滿足性檢測可判定的推理算法。但是在實(shí)際應(yīng)用中仍有大量含規(guī)則知識庫因其規(guī)則集不滿足“DL-safe規(guī)則”的嚴(yán)格限制而無法使用上述推理算法，本文旨在確保含規(guī)則知識庫的可滿足性檢測可判定的前提下，對“DL-safe規(guī)則”的限制進(jìn)行放松，使知識表示及推理的應(yīng)用范圍擴(kuò)大。主要內(nèi)容包括以下四個方面： (1)針對含規(guī)則知識庫中因復(fù)合關(guān)系的使用被隱式引入到ABox中的個體(稱匿名個體)，對“DL-safe規(guī)則”進(jìn)行了放松，提出了“放松DL

3、-safe規(guī)則”的定義。 (2)形式化證明了含“放松DL-safe規(guī)則”知識庫的可滿足性檢測是可判定的。 (3)為了使含“放松DL-safe規(guī)則”知識庫仍能運(yùn)用Boris Motik等人提出的推理算法，提出了一個判斷轉(zhuǎn)換算法AJC，該算法不僅能判斷含規(guī)則知識庫是否滿足“放松DL-safe規(guī)則”，而且能將滿足“放松DL-safe規(guī)則”的知識庫等價(jià)轉(zhuǎn)換為滿足“DL-safe規(guī)則”的知識庫；同時分析了算法時間復(fù)雜度。

4、(4)在以上理論研究的基礎(chǔ)上，開發(fā)了實(shí)現(xiàn)AJC算法的原型工具KBRC，并通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了案例研究，驗(yàn)證了算法的有效性與時間復(fù)雜度。 研究結(jié)果表明：“放松DL-safe規(guī)則”涵蓋了Boris Motik等人提出的“DL-safe規(guī)則”，依然是SWRL，規(guī)則的一個可判定子集。研究成果可滿足性檢測可判定的含規(guī)則知識庫中的規(guī)則限制有了一定的放松，從而使Boris Motik等人提出的推理算法可應(yīng)用于更一般的含規(guī)則知識庫，亦即可應(yīng)用于語義網(wǎng)