试论含放松dl-safe规则知识库的可判定性研究

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1、河海大学硕士学位论文含放松DL-safe规则知识库的可判定性研究姓名：马良申请学位级别：硕士专业：计算机软件与理论指导教师：许卓明20080601河海大学硕士学位论文摘要下一代语义网使用本体来表示知识，引入规则来增强知识表达力和自动推理能力。O、ⅣL．DL与SwRL分别是语义网中应用最广泛的本体语言和规则语言，两者的结合具有强大的知识表达力。但由于s、脉I，规则的推理不可判定，无法得到可靠的推理算法，限制了其应用。德国卡尔斯鲁厄大学的BorisMotik等人将OwL．DL对应的描述逻辑SHO烈(D)与规则结合，通过将规

2、则限制在所谓的“DL—safe规则”(事实上是Swl也的一个可判定子集)范围内，提出了一种可满足性检测可判定的推理算法。但是在实际应用中仍有大量含规则知识库因其规则集不满足“DL．safe规则”的严格限制而无法使用上述推理算法，本文旨在确保含规则知识库的可满足性检测可判定的前提下，对“DL．safe规则”的限制进行放松，使知识表示及推理的应用范围扩大。本文工作主要包括以下四个方面：(1)针对含规则知识库中因复合关系的使用被隐式引入到ABox中的个体(称匿名个体)，对“DL-safe规则”进行了放松，提出了“放松DL．s

3、afe规则”的定义。(2)形式化证明了含“放松DL．safe规则”知识库的可满足性检测是可判定的。(3)为了使含“放松DL-safe规则”知识库仍能运用BorisMotik等人提出的推理算法，提出了一个判断转换算法AJC，该算法不仅能判断含规则知识库是否满足“放松DL．Safe规则”，而且能将满足“放松DL-safe规则”的知识库等价转换为满足“DL．Safe规则”的知识库；同时分析了算法时间复杂度。(4)在以上理论研究的基础上，开发了实现AJc算法的原型工具l①Rc，并通过实验进行了案例研究，验证了算法的有效性与时间

4、复杂度。研究结果表明，本文提出的“放松DL．Safe规则”涵盖了BorisMotik等人提出的“DL．safe规则”，依然是SwRL规则的一个可判定子集。本文研究成果使得可满足性检测可判定的含规则知识库中的规则限制有了一定的放松，从而使BorisMotik等人提出的推理算法可应用于更一般的含规则知识库，亦即可应用于语义网上更普遍的场合。关键词：语义网，描述逻辑，含规则知识库，推理，可判定性河海大学硕士学位论文AbStractAbStraCtInnextgenerationofsemanticweb，ontologies

5、areusedforknowledgerepresentation，锄drulesarebroughttoenhancethel(nowledgeeXpressibilityandabil时toreaSonautomaIically．OWL·DLandSWRLarerespectiVely廿leontology一卸drule-languagethataremoStWidelyusedinsemanticweb．Powerfulexpressibil时c锄begainedbythecombinationofOWL—DLa

6、ndSWI也．HoweVer，SWl也alsobringsundecidablityofreaSoning，sonoreliablereaSoningalgorithmh笛beengiVensof．ar，whichlimitsitS印plication．BorisMotik’s(UniVerSit)，ofKarlsruhe，Gem锄y)te锄，foundawaytoensurethedecidabili妙ofreaSoninginSHOrN(D)l(nowledgebaSeswjthrulesbyres仃ictingt

7、herulestoso—called“DL—saferule”(1nf．act，“DL·saferule”isadecidablesubsetofSWRI，rule．)．TheyalsobroughtareliablereaSoningalgorithm．However，thereexiststillplen妙ofknowledgeb船eswithmlesinwhichthealgorithmaboVec猢otbeusedbecausethemIesintheseknowledgebaSeSwith11llesdon’

8、tmeettheconditionsof“DL·safemle，，inpractical印plications．Thisthesisrelaxestherestrictionindefinitionof‘‘DL—safe砌e"锄denl唱estheapplicationmngeofl(nowIedgerepresentationa