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描述逻辑ALCN和ALCQ的扩展研究

作　者: 印俊
导　师: 徐德智
学　校: 中南大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 描述逻辑一致性检测认知查询可满足性
分类号:
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 9次
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内容摘要

本体词汇处于语义Web体系结构中的关键层,用于对信息的概念和语义进行抽象描述,而OWL建立在描述逻辑的基础之上。作为一阶逻辑的子集,描述逻辑具有可判定的计算性能,广泛地应用于各领域。论文对ALCN和ALCQ这两种基础的描述逻辑语言进行了研究,目的在于扩展表达能力,解决推理和可判定性问题。首先介绍了课题的研究背景,总结了对于描述逻辑表达能力扩展和推理的研究现状。然后研究了ALCN Abox的一致性检测问题。利用图的思想,分析了对ABox直接应用ALCN概念表算法不会终止的必要条件,接着根据必要条件去掉其中部分角色断言,然后提出扩展规则将剩下的断言集合扩展为一个完全森林,证明了算法的终止性、正确性、完备性和可判定性,最后提出迹规则对算法进行了优化,使得在确保推理复杂度不会升高的条件下,算法的不确定性降到最低。接下来讨论了ALCNK的认知查询问题。在ALCN中加入认知算子K得到描述逻辑ALCNK,给出了其语法和语义,然后在Tbox为空集和Abox中无认知算子的情况下,设计了ALCNK概念的认知查询表算法,证明了算法的正确性、完备性和可判定性,最后分析了计算复杂度。最后对ALCQ进行了可判定扩展。通过限定复杂角色中由交并构子连接的角色链具有相同的长度,得到了ALCQ(°,∪,∩)的子语言ALCQS(°,∪)∩),然后给出了ALCQS(°,∪,∩)可满足性问题的表算法,证明了算法的终止性、正确性、完备性和可判定性,最后根据ALCQs(°,∪,∩)概念的性质分析了计算复杂度,得到了一个不紧密的上界。图6幅,表1个,参考文献72篇。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-18
  1.1 语义Web和本体  9-10
  1.2 描述逻辑  10-12
    1.2.1 基本概念  10-11
    1.2.2 表达能力扩展  11-12
    1.2.3 表算法概述  12
  1.3 研究现状  12-14
  1.4 研究内容  14-15
  1.5 描述逻辑的应用  15-16
  1.6 组织结构  16-17
  1.7 小结  17-18
2 描述逻辑ALCN基于Abox的推理  18-33
  2.1 断言知识库  18
  2.2 描述逻辑ALCN  18-20
  2.3 一致性检测  20-28
    2.3.1 变换处理  20-21
    2.3.2 方法改进  21-24
    2.3.3 表算法  24-28
  2.4 复杂度分析  28-31
  2.5 性能分析  31-32
  2.6 小结  32-33
3 描述逻辑ALCN的认知扩展  33-42
  3.1 闭世界与认知算子  33-34
  3.2 描述逻辑ALCNK  34-35
  3.3 查询表算法  35-41
    3.3.1 可判定性证明  37-41
  3.4 小结  41-42
4 描述逻辑ALCQ的一类可判定扩展  42-51
  4.1 描述逻辑ALCQ  42-44
    4.1.1 描述逻辑ALCQs((?),∪,∩)  43-44
  4.2 表算法  44-49
  4.3 复杂度分析  49-50
  4.4 小结  50-51
5 总结和展望  51-53
  5.1 内容总结  51
  5.2 未来工作  51-53
参考文献  53-58
攻读学位期间主要研究成果  58-59
致谢  59

描述逻辑ALCN和ALCQ的扩展研究

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