语义Web上的Onto1ogy表示语言研究

本体在语义Web中起着重要的作用,它能为软件Agent提供从语法层次到语义层次上的互操作性.在需求与技术的驱动下,多种本体表示语言也应运而生.介绍了3种本体表示语言(RDF Schema、DAML+OIL、OWL),并对它们进行了比较分析.     

利用派生谓词和偏好处理OSP 问题的目标效益依赖

在过渡规划问题(over-subscribed planning,简称 OSP)研究中,如果目标之间不是相互独立的,那么目标坚定效益依赖比单个目标效益更能提高规划解的质量.但是,已有的描述模型不符合标准规划描述语言(planning domain descrion language,简称PDDL)的语法规范,不能在一般的OSP规划系统上进行推广,提出了用派生谓词规则和目标偏好描述效益依赖的方法,这二者均为ＰDDL语言的基本要素.实质上,将已有的GAI模型转化为派生谓词规则和目标偏好,其中派生谓词规则显式描述目标子集的存在条件,偏好机制用来表示目标子集的效益,二者缺一不可.该转换算法既可以保持在描述依赖关系时GAI模型的易用性和直观性上,又可以扩展一般的OSP规划系统处理目标效益依赖的能力.从理论上可以证明该算法在转化过程中的语义不变性,子啊基准领域的实验结果表明其可行性和规划解质量的改善能力.提出符合PDDL语言规范的目标效益依赖关系的描述形式,克服了已有模型不通用的缺点.     

PPDDL一致性规划任务的有限域转换方法

给出了PPDDL一致性规划任务和有限域一致性规划任务的定义,扩展了非确定动作等相关语义,并在此基础上提出了一种将PPDDL表示的一致性规划任务转换为有限域表示的一致性规划任务的CFDR方法,实现了经典规划的FDR转换算法在一致性规划中的扩展。相比MCPT算法,主要改进了其中的合成不变量方法和任务生成方法,此外还增加了对于非确定动作效果的表示和处理。通过在标准的一致性规划域上的实验,证明了CFDR的适用性和有效性。     

语义Web上的Ontology表示语言研究

本体在语义Web中起着重要的作用，它能为软件Agent提供从语法层次到语义层次上的互操作性。在需求与技术的驱动下，多种本体表示语言也应运而生。介绍了3种本体表示语言（RDF Schema、DAML＋OIL、OWL），并对它们进行了比较分析。     

面向装配序列规划的装配本体设计*

为提高装配序列规划的自动化程度,实现装配相关活动间信息的共享、重用和顺畅传递,实现装配序列规划系统与其它异构系统之间的无缝集成和互操作,将本体技术引入到装配建模中.针对装配序列规划建模需求,构建面向装配序列规划且基于装配对象的装配本体(OWL-ASP).OWL-ASP由Properties本体、AssemblyInfo本体和AssemblySeq本体组成,分别描述装配对象的装配属性、装配信息、装配顺序等.在OWL-ASP的基础上,利用语义Web规则语言刻画装配规则,形成统一的装配知识表示层次体系,实现对装配知识的严格刻画和自动推理.通过球阀装配的实例说明装配本体和装配规则的有效性.     

关系代数派生算子语义表达式间等价性证明

关系代数的派生算子在关系数据库查询语言中得到了广泛应用。它们的语义有两种常见的表示方式,一种是基于原始算子的表达式,一种是基于一阶逻辑的表达式。但有关的文献资料都没有给出这两种表达式等价性的严格证明。文章尝试通过一系列等价变换,证明派生算子语义的这两种表达式间的等价性。从派生算子(主要是除算子)语义的原始算子表达式出发,根据关系代数表达式的特点,通过一步步的等价变换,得到派生算子语义的一阶逻辑表达式。所使用的变换方法能为关系代数表达式的正确性证明打下基础。     

关系代数派生算子语义表达式间等价性证明

关系代数的派生算子在关系数据库查询语言中得到了广泛应用。它们的语义有两种常见的表示方式,一种是基于原始算子的表达式,一种是基于一阶逻辑的表达式。但有关的文献资料都没有给出这两种表达式等价性的严格证明。文章尝试通过一系列等价变换,证明派生算子语义的这两种表达式间的等价性。从派生算子（主要是除算子）语义的原始算子表达式出发,根据关系代数表达式的特点,通过一步步的等价变换,得到派生算子语义的一阶逻辑表达式。所使用的变换方法能为关系代数表达式的正确性证明打下基础。     

基于语义聚类的遗传规划算法比较

针对遗传规划算法容易陷入局部最优解与局部搜索过慢的问题,提出一种基于语义聚类的遗传规划算法(genetic programming algorithm based on semantic clustering, SCGP),比较不同聚类算法对SCGP表现的影响。同时提出一种基于子种群规模的自适应适应度函数,提高局部搜索能力。在多个基准问题上对比标准遗传规划、几何语义遗传规划、K均值聚类遗传规划与SCGP,实验结果表明,SCGP算法在拟合能力和泛化能力上都有较大改善。在诸多聚类方法中,层次聚类嵌入的SCGP算法在基准问题上的泛化能力最优,与标准遗传规划、几何语义遗传规划、K均值聚类遗传规划相比,分别提高了32.36%、61.29%、20.53%。     

两层次多目标规划的优化算法

本文综合了多目标对偶理论与多目标包络面方法,提出了一种解决两层次多目标非线性(BLMOP)问题的新方法。在该方法中,首先求出下级多目标规划以参数形式表示的全部非劣解,在此基础上,用常规的多目标规划方法解决上级多目标决策问题,随后,上级将其优化结果传递给下级,不需要迭代可直接得到下级决策问题的解。文中详细地讨论了BLMOP问题的求解过程和原理,最后,用一个算例说明了本文方法的实施过程和算法的可行性。     

从WSBPEL程序中学习Web服务的不确定动作模型

智能规划是一种比较有前途的Web服务组合(WSC)方法.用规划进行WSC需要Web服务(WS)的动作模型,而让工程师来写它却很困难.考虑到现存WSC解决方案多用Web服务业务流程语言(WSBPEL)手工编写,可从现存方案中提取动作模型.由于WS本身有不确定性,且现存方案中蕴含对WS的语义要求,所以学习的应是体现流程语义且包含条件效果的不确定动作模型.为此,先将WSBPEL程序转成保留流程语义的标签转换系统(LTS);然后将动作模型学习技术扩展到包括条件效果的不确定规划(NDP),并从LTS中学习动作模型.实现了ARMS-WS系统,它可从WSBPEL程序中学习WS的不确定动作模型.     

计算树逻辑特性模式研究

模型检查是系统验证的有效方法,在验证过程中需要对系统待检验特性用时态逻辑公式进行刻画,然后在模型检查工具中进行检验。介绍计算树逻辑的语法及语义,根据计算树逻辑中特性模式的划分及作用范围给出计算树逻辑常见的特性模式,包括缺失性模式、存在性模式、普遍性模式、优先性模式和跟随性模式等。     

基于时序描述逻辑的UML顺序图形式化方法

根据统一建模语言(UML)顺霤图的时霤特征,提出一种基于时霤描述逻辑ALCQIUS的UML顺霤图需式化方法。研究ALCQIUS时霤扩展部分的语法和语义、ALCQIUS断言公式集一致霆定理,给出ALCQIUS断言公式集一致霆推理算法,并证明该推理算法的可判定霆。以公安报警系统为例,说明基于ALCQIUS的UML顺霤图需式化规约和需式化验证具备可霂霆,并且ALCQIUS为UML顺霤图需式化提供了合理的逻辑基础。     

UML的形式化描述语义

本文提出了一种新的定义UML形式化语义的方法。我们将建模语言的语义区分为描述语义和功能语义两个方面。描述语义定义哪些系统满足模型,功能语义定义模型中的基本概念。本文用一阶逻辑定义了UML的类图、交互图和状态图的描述语义,并介绍我们实现的将UML模型转换成逻辑系统的软件工具LAMBDES,该工具集成了定理证明器SPASS,可以对模型进行自动推理。我们成功地将此方法和工具应用于模型的一致性检查。     

Action Type Deontic Logic

A new deontic logic, Action Type Deontic Logic, is presented. To motivate this logic, a number of benchmark cases are shown, representing inferences a deontic logic should validate. Some of the benchmark cases are singled out for further comments and some formal approaches to deontic reasoning are evaluated with respect to the benchmark cases. After that follows an informal introduction to the ideas behind the formal semantics, focussing on the distinction between action types and action tokens. Then the syntax and semantics of Action Type Deontic Logic is presented and it is shown to meet the benchmarks. Finally, possibilities for further research are indicated. In the appendix, decidability of the satisfiability of formulas is proved via a technique known from monadic First Order Logic.     

信息物理融合系统的时间需求一致性分析

信息物理融合系统(cyber-physical system,简称CPS)蕴藏着巨大的潜在应用价值.时间在CPS中起到非常重要的作用,应该在需求早期阶段明确.提出了一个基于逻辑时钟的CPS时间需求一致性分析框架.首先,构建了CPS软件的时间需求概念模型,提供时间需求和功能需求的基本概念,并给出了概念模型的形式化语义;然后,在模型制导下,从CPS的交互环境特性和约束中提取出其软件时间需求规约.基于形式化语义,定义了时间需求规约的一致性特性.为了支持形式化验证,将时间需求规约转换成NuSMV模型,用CTL公式表述要检测的特性,并使用NuSMV工具实施了一致性检测.     

集合代数是经典命题演算形式系统的语义解释

经典命题演算形式系统(CPC)中的公式只是一些形式符号,其意义是由具体的解释给出的.逻辑代数和集合代数都是布尔代数,都是CPC的解释.集合代数是CPC的集合语义,其中对联结词的解释就是集合运算;对形式公式的解释就是集合函数;对逻辑蕴涵.逻辑等价的解释就是集合包含和集合相等=.标准概率逻辑是在标准概率空间上建立的逻辑体系,命题表示随机事件,随机事件是集合,概率空间中的事件域是集合代数,概率逻辑就是CPC集合语义的实际应用.CPC完全适用于概率命题演算.     

Conceptual modeling in full computation‐tree logic with sequence modal operator

In this paper, we propose a method for modeling concepts in full computation‐tree logic with sequence modal operators. An extended full computation‐tree logic, CTLS*, is introduced as a Kripke semantics with a sequence modal operator. This logic can appropriately represent hierarchical tree structures in cases where sequence modal operators in CTLS* are applied to tree structures. We prove a theorem for embedding CTLS* into CTL*. The validity, satisfiability, and model‐checking problems of CTLS* are shown to be decidable. An illustrative example of biological taxonomy is presented using CTLS* formulas. © 2011 Wiley Periodicals, Inc.     

基于时序逻辑的UML2.0通信图语义研究

UML2.0通信图可以表示对象之间的交互,很适合用于对系统的交互行为建模,但由于UML缺乏精确语义,使得难以对其所表示的系统行为进行分析和验证.XYZ/E是可执行线性时序逻辑语言,既可描述系统的静态语义和动态语义.在定K.UML2.0通信图的形式化语法的基础上,给出了通信图的XYZ/E时序逻辑语义,为进一步的系统分析和验证提供了形式化基础.     

Evolvable concurrent processes

This paper presents a formal model of concurrent processes whose functions can be modified from the environments during execution. In many applications, it takes too much cost to stop the whole of the concurrent system working in distributed environments to update its components. Features of dynamic evolution that make it possible to modify functions of processes without termination are important. In this paper, a formal model of evolvable concurrent processes is presented using logical formulas of linear logic. The operational semantics is defined using a formal proof in a fragment of the sequent calculus of linear logic. A method for replacing the continuations of working processes by applications of inference rules of linear logic is presented.     

A new framework for declarative programming

We propose a new framework for the syntax and semantics of Weak Hereditarily Harrop logic programming with constraints, based on resolution over τ-categories: finite product categories with canonical structure.

Constraint information is directly built-in to the notion of signature via categorical syntax. Many-sorted equational are a special case of the formalism which combines features of uniform logic programming languages (moduels and hypothetical implication) with those of constraint logic programming. Using the cannoical structure supplied by τ-categories, we define a diagrammatic generalization of formulas, goals, programs and resolution proofs up to equality (rather than just up to isomorphism).

We extend the Kowalski-van Emden fixed point interpretation, a cornerstone of declarative semantics, to an operational, non-ground, categorical semantics based on indexing over sorts and programs.

We also introduce a topos-theoretic declarative semantics and show soundness and completeness of resolution proofs and of a sequent calculus over the categorical signature. We conclude with a discussion of semantic perspectives on uniform logic programming.