基于动态描述逻辑的语义Web服务推理

语义Web服务的提出是为了解决Web服务资源在语义Web中的自动发现、组合和执行等问题,基本思路是将本体承载的静态知识与对Web服务动态功能的描述有机地结合起来.动态描述逻辑是描述逻辑的一种动态扩展,支持面向语义Web的对动作的描述和推理.文中利用动态描述逻辑DDL(SHOIN(D))的描述和推理功能,提出对语义Web服务进行建模和推理的一种有效途径.从OWL-S中的Process Model出发,将语义Web服务建模为基于DDL(SHOIN(D))的动作理论,其中,对应于Process Model中的原子过程,可以对输入、输出、局部变量、前提条件、结果等多个方面进行建模;对应于Process Model中的复合过程,可以相应地对数据流以及顺序、选择、乱序、条件、迭代、循环等控制结构进行刻画.以建模后得到的动作理论为基础,应用动态描述逻辑的推理机制,可以分别对语义Web服务的可实现性、可执行性、投影、规划等问题进行推理.这些推理功能为语义Web服务的自动发现和自动组合提供了有效的支持.     

描述逻辑的动态时序扩展*

在一些基于本体的动态应用中,需要描述组合动作和变化域的时间特性。为了对这类应用建模,通过整合动态时序逻辑和描述逻辑,提出一类描述逻辑扩展。分析了该类扩展的基本形式DLTLALC的语法和语义,并提出一种可终止的tableau算法判别DLTLALC公式可满足性。利用该类扩展,可以表达组合动作执行过程中域变化的时间特性,该类扩展为语义Web服务等动态应用建模和推理提供了一条有效途径。     

语义Web服务的形式化与满足性研究

描述逻辑是语义网的理论基础,首先通过对语义Web服务中的输入/输出参数进行抽象描述,依据描述逻辑理论得到语义Web服务的形式化定义。从描述逻辑的角度把语义Web服务映射成某一领域中的概念,把语义Web服务的组合看成是一个新的语义Web服务的形成,新服务形成后是否有意义其实就是描述逻辑中新概念的满足性问题。通过引入Tableau算法,证明了新语义Web服务的可终止性,并给出了语义Web服务满足性的可判定过程。这一工作为具体语义下的Web服务的发现、组合等问题的解决提供了理论基础,具有十分重要的指导作用。     

语义网的一阶逻辑推理技术支持

研究了一阶逻辑推理工具对语义网的推理支持.语义网的关键推理问题可以化为公式的可满足性判定问题.一阶逻辑的自动定理证明器可以证明不可满足性,而有限模型查找器为可满足的公式在有限域内构造模型.提出在语义网的推理中,同时使用定理证明器和有限模型查找器.实验结果表明,这样可以解决描述逻辑工具的不足,并可以弥补定理证明器对可满足的公式推理的不完备性.     

一类扩展的动态描述逻辑

作为描述逻辑的扩展,动态描述逻辑为语义Web服务的建模和推理提供了一种有效途径.在将语义Web服务建模为动作之后,动态描述逻辑从动作执行结果的角度提供了丰富的推理机制,但对于动作的执行过程却不能加以处理.借鉴Pratt关于命题动态逻辑的相关研究,一方面,对动态描述逻辑中动作的语义重新进行定义,将每个动作解释为由关于可能世界的序列组成的集合;另一方面,在动态描述逻辑中引入动作过程断言,用来对动作的执行过程加以刻画.在此基础上提出一类扩展的动态描述逻辑EDDL(X),其中的X表示从ALC(attributive language with complements)到SHOIN(D)等具有不同描述能力的描述逻辑.以X为描述逻辑ALCQO(attributive language with complements,qualified number restrictions and nominals)的情况为例,给出了EDDL(ALCQO)的表判定算法,并证明了算法的可终止性、可靠性和完备性.EDDL(X)可以从动作执行过程和动作执行结果两个方面对动作进行全面的刻画和推理,为语义Web服务的建模和推理提供了进一步的逻辑支持.     

语义Web服务组合中的服务建模及规划算法

Web服务的语义建模是指对Web服务的属性、功能和结构等进行语义描述,使用户能够对服务自动地定位、选择、使用和组合.本文以动作理论和描述逻辑为基础对服务的逻辑层信息(控制流和数据流)进行语义建模,用带前提和结果的原子动作描述简单服务,复杂动作描述组合服务的控制流,服务间的依赖关系描述数据流,并提出一个基本的Web服务自动组合框架.在该框架中,Web服务自动组合被划分为逻辑层和实现层2部分,于是服务的自动组合问题在逻辑上归结为一个动作规划问题,在实现上归结为一个根据动作选择具体服务的服务选择问题.最后给出一种新的自动组合规划算法,该算法充分考虑了语义推理和智能规划的结合,在对问题的描述能力和运行效率上做了较好的平衡.     

基于描述逻辑的主体服务匹配

多主体系统中的服务匹配是智能主体和多主体系统等领域中的重要研究课题．描述逻辑是知识表示和推理的形式化工具，它提供了可判定的和可靠的推理服务．该文利用描述逻辑有效的推理功能，特别是它对概念包含关系的有效判断，把它与多主体系统的服务推理结合起来．充分利用描述逻辑具有清晰模型一理论语义和有效的概念分层推理服务等功能，该文提出了基于描述逻辑的主体服务匹配算法，详细研究了如何利用描述逻辑的理论和推理机制来实现自动的服务分层及服务匹配．并提出了五种服务匹配算法．这些方法都是基于语义的服务匹配，利用服务分层机制实现了有效和高效的多主体系统中的服务匹配，克服了基于语义距离进行服务匹配的不足．     

基于动态时序描述逻辑的动作理论

动态时序描述逻辑(DLTLDL)是一类描述逻辑的动态时序扩展。提出一种基于DLTLALCIO的动态域建模方法,利用该方法可构造出刻画动态域知识的DLTLALCIO理论,并解决动作推理中的框架问题和分支问题。动作推理问题,如动作可执行性和投影问题等,可归结为关于DLTLALCIO理论的推理问题,并最终归结为DLTLALCIO的公式可满足性问题。DLTLALCIO公式可表达动作和时间约束,相对于其他基于描述逻辑的动作形式,基于DLTLALCIO的动作形式在需要执行复杂查询,尤其是含时间或动作的查询的应用场合具有更好的适用性。     

基于语境和动作推理的语义Web服务发现

在语义Web服务发现中,服务本身及用户所处的语境是不可忽视的因素.针对现有服务发现方法的不足,给出一种基于语境和动作推理的语义Web服务发现方法.该方法通过建立基于动作的语境模型来刻画静态和动态的语境信息,利用动态描述逻辑中的动作推理实现语境推理,并在此基础上实现语境敏感的语义Web服务发现算法.案例研究及相关工作对比表明,与现有方法相比,文中方法在语境刻画和推理能力方面均有较优表现.同时实验结果也表明,在增加合理逻辑推理的时空开销的前提下,文中方法能为用户提供更符合需求的服务发现结果.     

一种分布式动态描述逻辑

分析了目前描述逻辑（DL）的研究现状和存在的问题，特别是动态描述逻辑（DDL）作为语义Web逻辑基础所存在的问题．针对语义Web的特点和需求，对DDL进行了扩充，提出了一种新的描述逻辑，即分布式动态描述逻辑（D3L），给出了D3L的语法和语义，并研究了D3L的推理机制，提出了两种推理方法：直接推理和转化推理．与动态描述逻辑DDL相比，该D3L可以为语义Web提供更为合理的逻辑基础，弥补了DDL作为语义Web逻辑基础的不足．     

一种模糊动态描述逻辑

分析了目前描述逻辑DL的研究现状和存在的问题,特别是动态描述逻辑DDL作为语义Web逻辑基础所存在的问题。针对语义Web需要处理模糊和不精确知识的特点和需求,对DDL进行了模糊化扩充,提出了一种新的描述逻辑,即模糊动态描述逻辑FDDL。给出了FDDL的语法和语义,研究了FDDL的推理机制。与动态描述逻辑DDL相比,该FDDL可以为语义Web提供更为合理的逻辑基础,弥补了DDL作为语义Web逻辑基础的不足。     

A logical foundation for the semantic Web

World Wide Web (WWW) has been one of important channels from which people acquire information and services, but most web pages are only used by humans at pre-sent, and these pages cannot be processed and understood automatically by computers. The semantic Web is an essential reformation of Web. The main objective of the seman-tic Web is to enrich Web with semantics and make Web be understood by computers, in order to communicate and cooperate between people and computer. The key of the se-…     

基于动态描述逻辑DDL的动作理论

基于一阶谓词逻辑或高阶逻辑的动作理论与采用命题语言的动作理论之间存在一个关于描述和推理能力的鸿沟;作为描述逻辑的动态扩展,动态描述逻辑DDL为基于描述逻辑的动作刻画和推理提供了一种途径.系统地研究了基于DDL的动作表示和推理问题.首先,在应用描述逻辑对静态领域知识进行刻画的基础上,引入带参数的原子动作定义式和带参数的复...     

OWL DL的形式化基础研究

W3C正在制定的OWL DL是一种面向语义Web的知识表示标记语言，具有较强的知识表达能力并适合大规模应用的推理效率，是语义Web领域对适合语义Web应用的知识表示标记语言进行研究的最新综合．在知识表示领域，为了对知识表达能力和推理效率做合适的折衷，进行了大量关于描述逻辑的研究，本文以描述逻辑作为OWL DL的形式化基础，详细分析了OWL DL和描述逻辑间的对应关系，用描述逻辑的语义解释了OWL DL的各个基本元素，从而可以将描述逻辑领域研究的大量成果应用到OWL DL上来，为进一步研究OWL DL的知识表示、推理等问题奠定了基础．     

CDDL:动态描述逻辑的不确定性扩展

本体(Ontology)是语义Web中共享知识的形式化建模工具,其逻辑基础是描述逻辑.动态描述逻辑(DDL)具有同时表示静态和动态知识的优势.本文针对语义Web需要处理不确定性动态知识的需求,利用云模型对DDL进行不确定性扩展,提出了一种能够有效实现不确定性静态和动态知识进行表示和推理的不确定性动态描述逻辑CDDL.与...     

基于本体的推理机研究

语义网技术的兴起促进了本体技术的发展,本体作为语义网的基石,在知识表示与知识推理方面发挥着重要作用。本体表示语言与描述逻辑相结合,为本体推理的合理性和有效性提供了保证。介绍了本体语言、描述逻辑和描述逻辑推理的基本原理,重点介绍了基于SHIQ描述逻辑的推理机Racer的基本功能及其在智能信息检索中的应用。