基于描述逻辑的语义Web知识推理研究

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描述逻辑(Description Logic)是基于对象的知识表示的形式化,它依据提供的构造器,在简单的概念和关系上构造出复杂的概念和关系.本文在基本描述逻辑ALC的基础上添加构造器:最大基数约束(≤nR.c)、最小基数约束(≥nR.c)、传递关系(R+)、反关系(R-)、关系并(Rl(?)R2)、关系复合(Rl(?)R2)、个体实例集({α})对其进行了扩展,提出了描述逻辑ALc+.并给出了描述逻辑ALC+的语法以及它的语义,形式化公理体系,还给出了一些基本性质,包括幂等律、交换律、结合律等;然后分析论证了语法推论与语义推论的关系.检测描述逻辑所表示的概念的可满足性是描述逻辑推理的一个关键问题,在Schmidt—Schauβ和Smolka为检验ALC概念的可满足性提出的Tableau算法的基础上,给出了ALC+表示的一般概念的可满足性检测方法,并讨论了其他重要推理问题(概念包含问题、概念等价问题、概念不相交问题)可以转化为检测概念可满足性.另外,由WWW的创始人Berners—Lee在2001年正式提出的语义Web,主要基于XML和RDF/RDFS,并在此基础上构建本体和逻辑推理规则,以完成基于语义的知识表示和推理,从而能够为计算机所理解和处理,W3C等研究团体提出了针对语义Web表达的很多建议和语言,这些语言包括DAML(DARPA Agent Markup Language)、OIL(Ontology InferenceLayer)、DAML+OIL、OWL(web Ontology Language),构成了语义Web的基础,我们给出了ALC+与Web本体语言OWL的对映关系,主要是语法上的对映,包括构造器的对映和可以用ALC+来描述OWL中的部分公理.接着,给出了一个用ALC+描述OWL表示的知识及推理的示例.最后提出了今后的研究方向.我们提出的描述逻辑ALC+具有一定的理论和实用价值,它适合于通过概念分类来表示知识的应用领域.
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