本体调试中标签有序化及公理的扩展选择

【摘要】语义Web的目标是使得Web上的信息可以被计算机理解，是当前万维网的一个扩展。本体层是语义Web领域的核心层，本体是对特定领域共享概念的形式化描述，保证了大家对领域内概念以及概念之间的关系的共同认知。描述逻辑作为本体的逻辑基础，具有很好的语义和表达能力，能够提供可判定的推理服务。现实生活中，由领域专家手工完成的本体已经被广泛应用于计算机科学和工程的各个方面。与此同时，随着本体构建工具的不断完善，本体的构建可能是由多个非领域专家参与，或者是不同本体的合并，很容易从本体中可以推出相互矛盾的知识，导致本体出现不一致的情况。此外，在本体整合、本体融合、本体迁移、本体进化等任务中，都有可能导致本体不一致。这意味着在本体构建、使用、升级和维护的整个生命周期中，都离不开对其内涵知识不一致性的冲突消解，因此本体调试工作成为语义Web中的重要问题。到目前为止，推理机只能判定概念是否可满足，而无法提供有效参考信息和帮助来告诉用户概念不可满足的原因。本文讨论了语义Web中不一致本体所有逻辑冲突的求解问题，在扩展传统的Tableau演算和利用选择函数选择扩展的公理两个方面提出了公理定位的解决方法，具体工作如下：（1）基于有序标签Tableau演算的调试方法，通过分析导致概念不可满足和本体不一致的原因，研究二者之间的对应关系和不可满足概念之间的依赖关系，对不可满足概念提出一种有效地计算不一致本体术语集的最小不连贯保持子术语集（MIPS，minimalincoherencepreservingsub-TBox）的算法。在对不可满足概念进行带有序标签的Tableau演算过程中，能够得到其所依赖的其他不可满足概念，从而减少重复求解MIPS的计算量。我们将此算法与当前最具有代表性的算法进行了比较，实验结果表明所提出的基于有序标签Tableau演算的调试方法对于求解不一致本体的所有MIPS是有效的，能够高效准确地完成本体调试任务，优于其他算法。（2）基于公理扩展选择的公理定位方法，首先利用选择函数从术语集中选择当前相关的公理，然后逐条删除相关公理，确定导致概念不可满足的关键公理，最后保留下来的公理集就是不可满足概念的一个最小不可满足保持子术语集(MUPS，minimalunsatisfiabilitypreservingsub-TBox）。再进一步利用碰集树算法，结合深度优先原则生成碰集树得到不可满足概念所有的MUPS。这样可以缩减MUPS的求解问题空间，实验表明基于公理扩展选择的调试方法能够有效地处理具有不同表达能力的本体。综合，本文提出的两种调试方法都能够很好地定位不一致本体中的所有逻辑冲突，并且在时间效率上有一定的提高。
【作者】苏静；
【导师】欧阳丹彤；
【作者基本信息】吉林大学，计算机软件与理论，2014，硕士
【关键词】语义Web；本体；本体调试；公理定位；MUPS；描述逻辑；

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