本体推理在几何定理机器证明中的应用

本文阐述了平面几何定理机器证明的基本原理及方法，针对几何定理机器证明过程中可读证明的产生，及推理信息快速增长的问题，提出了一种基于本体推理的几何定理机器证明方法。通过具体案例，描述了以Protégér软件为工具， 基于WordNet重用的领域本体半自动构建方法，构建几何本体模型的过程, 并结合Prolog规则进行双向推理，结果表明将本体引入几何定理机器证明是可行的，且本体推理脱离了代数形式，使得推理过程更接近自然语言的描述，同时推理效率更高     

本体推理在几何定理机器证明中的应用

文中阐述了平面几何定理机器证明的基本原理及方法,针对几何定理机器证明过程中可读证明的产生,及推理信息快速增长的问题,提出了一种基于本体推理的几何定理机器证明方法。通过具体案例,描述了以Protégér软件为工具,基于WordNet重用的领域本体半自动构建方法,构建几何本体模型的过程,并结合Prolog规则进行双向推理。结果表明将本体引入几何定理机器证明是可行的,且本体推理脱离了代数形式,使得推理过程更接近自然语言的描述,同时推理效率更高。     

SGARP中符号计算模块的实现及其应用

可持续发展的几何自动推理平台(sustainable geometry automated reasoning platform,SGARP)支持用户按需添加或修改几何定理机器证明所涉及的几何对象、谓词、定理和规则,以发展多种多样基于规则的机器自动推理或人机交互推理方法.为进一步提高SGARP的推理能力和扩展其适用范围,提出一种在SGARP中实现符号计算功能的快捷方法,并成功添加了质点法和解析法推理模块.质点法可证明希尔伯特交点类几何命题,解析法能用于辅助证明各种类型有一定难度的几何定理,如著名的Thebault定理.对这两种方法用基于Web的机器证明测试用的几何问题库(thousands of geometric problems for geometric theorem provers,TGTP)中180道几何题进行评估,均在合理时间内给出令人满意的可读机器证明,表明升级后的SGARP能更好地满足用户学习与发展几何机器推理的需求.     

基于本体的语境信息模型与推理

语境信息是用来刻画一个实体情形的信息,该文提出了基于本体的语境信息建模以及查询方法,利用本体极强的语义描述能力和有效的推理机制,更好地实现了语境信息的管理。介绍了关键技术、相关支持工具以及开发的原型系统。该模型采用2种推理机制：基于描述逻辑的推理与规则推理,能够更快速有效地管理语境信息。 普     

基于语义Web的受控自然语言系统推理模型

虽然相关研究组织提供了语义Web的一些简化工具,但是对不具备相关背景知识的领域专家来说,语义Web的可用性较低。提出了基于语义Web的受控自然语言系统推理模型,以解决这个问题。首先给出受控自然语言系统推理模型框架;然后分析受控自然语言的语言处理部分,提出基于WordNct的受控自然语言系统的本体词库模型和基于本体词库的受控自然语言解释器,把受控自然语言转换成中间表达语言篇章表述结构;最后通过推理部分把篇章表述结构转换成语义Web的本体和规则,通过模板工具映射成Jess的事实和规则,根据预定义的语义Web的公理和定理对受控自然语言进行推理。试验证明此模型大大提高了知识表示建模的效率,也基本满足简单推理任务,具有实用价值。     

基于语义技术的软件用户访问控制方法

在应用软件中广泛使用的访问控制模型不能根据用户上下文来动态改变资源的访问权限。针对上述问题提出一种基于语义技术的访问控制方法,实现了对用户的动态授权。提出基于语义信息的用户模型和资源模型并构建面向用户模型和资源模型的基础本体,定义一组与访问控制相关的语义规则及推理规则,并设计基于语义推理过程的判定算法。访问控制过程是接收并分析访问请求,根据语义规则从显示的本体知识中获取相关联的用户信息,调用判定算法得出用户与资源间的访问权限关系。最后通过某综合减灾应用系统案例来验证该方法的有效性。     

以云计算为支撑的海量本体推理研究

为了解决海量本体可推理的问题,以云计算平台为支撑,将本体schema转换为图结构,并设计相应的推理策略,以Map/Reduce为计算模型,重写推理规则,设计推理算法,在Map过程中通过一次迭代实现推理,在Reduce过程中消重,解决了海量资源描述框架模式(RDFs)本体的推理问题,在合理时间实现了海量本体的推理。实验显示,一亿条三元组的推理时间没有超过4min,证明算法是有效的。     

基于混合推理的知识库的构建及其应用研究

该文提出了基于OWL本体与Prolog规则的平面几何知识库的构建方法,从而可形式化地表示平面几何中丰富的语义信息.一方面,用类型、定义域、值域、分类、属性、实例等本体描述来表达结构化的知识,为领域内概念与概念之间关系的描述提供形式化的语义;另一方面,用Prolog规则来解决本体不能有效表达的诸如属性之间的关系和操作等问题,从而支持复杂关系间的推理.在此基础上,用Protégé和Prolog构建了一个基于本体和规则的平面几何知识库.实验证明:此知识库可实现知识和语义层次上的信息查询,还可进行复杂问题求解,其丰富的语义描述和混合推理能力弥补了传统知识库的不足.     

基于图结构描述的几何约束模型的研究与建立

本文提出了一种基于图结构描述的二维图形几何约束模型的建立及存储方法。该方法利用图论的概念和原理,提出用无向图的结构描述一个几何约束系统,用约束图表示图形的约束信息,规则图则用来表达几何推理的过程,同时利用面向对象的技术建立一种扩展的图的领接表的数据结构来存储约束模型。这种方法对约束的分类及表达清晰、直观,能够处理各种约束信息,效率及可靠性较高。     

粗糙本体支持的知识推理框架

基于精确本体的推理机不能够直接应用到粗糙本体的知识推理中,因此目前还没有适合粗糙本体的推理机。根据粗糙本体的特点,将其中的粗糙集、粗糙描述逻辑、粗糙包含和知识推理作为研究对象,在此基础上将基于描述逻辑的推理方法与基于规则的推理方法相结合,提出一种粗糙本体支持的知识推理框架,实现了粗糙本体的推理功能,解决了针对不确定信息的知识推理问题。     

多项式等式型几何定理的可读证明

目前的智能几何软件都使用基于搜索法的定理证明器作为推理引擎,其主要缺点是不能可读地证明涉及到几何量代数运算的几何定理,这极大地限制了智能几何软件的实际应用.对一类结论为几何量多项式等式的几何定理,文中提出了一种能给出可读证明的启发式搜索算法.该算法通过引入多项式的变形操作算子——标准项代换,把证明结论为多项式等式g=0的几何定理转化为寻找从g到0的标准项代换序列的搜索问题.采用Lisp语言实现了该算法,并做了30个结论为几何量等式的几何定理的推理实验.实验结果表明算法具有较高的推理效率.     

可由用户持续发展的几何自动推理平台的推理算法

目前的几何定理证明器都不具有可持续性。提出一种结构具有一般性的知识表示和能够统一处理所有规则的推理算法，初步实现了可由用户持续发展的几何自动推理平台。该推理平台允许用户添加几何知识，如几何对象、谓词和规则，并可以综合使用多种推理算法，如前推搜索法和一部分面积法，它将更适合用于几何教学。     

基于本体的民航应急决策知识表达与推理方法研究

针对民航突发事件应急决策知识表达与管理中的问题,利用本体技术在知识获取和建模方面的优势,本文设计了一个基于领域本体的民航突发事件应急决策知识推理模型;以民航突发事件应急预案、应急案例、应急资源和应急规则等应急知识为基础,构建了民航应急管理领域词典,采用领域本体四元组建模方法给出了基于领域词典的本体构建过程;运用SWRL规则语言建立了民航突发事件应急决策所需的基本规则,采用Protégé本体编辑工具和Jena推理机实现了基于本体的规则推理,为民航突发事件应急决策知识的管理与应用提供了良好的方法与技术支持。     

几何代数的高阶逻辑形式化

几何代数是一种用于描述和计算几何问题的代数语言.由于它统一的表达分析和不依赖于坐标的几何计算等优点现已成为数学分析、理论物理、几何学、工程应用等领域重要的理论基础和计算工具, 然而利用几何代数进行计算和建模分析的传统方法,如数值计算方法和符号方法等都存在计算不精确或者不完备等问题.高阶逻辑定理证明是验证系统正确的一种严密的形式化方法.本文在高阶逻辑证明工具HOL-Light中建立了几何代数系统的形式化模型,主要包括片积、多重矢量、外积、内积、几何积、几何逆、对偶、基矢量运算和变换算子等的形式化定义和相关性质定理的证明.最后为了说明几何代数形式化的有效性和实用性,本文在共形几何代数空间中对刚体运动问题提供了一种新的简单有效的形式化建模与验证方法.     

Android隐式信息流检测的本体模型

针对传统的信息泄漏检测技术无法有效检测Android应用中存在的隐式信息泄露的问题,提出了一种将控制结构本体模型与语义网规则语言（SWRL）推理规则相结合的Android隐式信息流（ⅡF）推理方法。首先,对控制结构中能够产生隐式信息流的关键要素进行分析和建模,建立控制结构本体模型;其次,通过分析隐式信息泄露的主要原因,给出基于严格控制依赖（SCD）隐式信息流的判定规则并将其转换为SWRL推理规则;最后,将添加的控制结构本体实例与推理规则共同导入到推理引擎Jess中进行推理。实验结果表明：所提方法能够推理出多种不同性质的SCD隐式流,公开样本集的测试准确率达到83.3%,且推理耗时在分支数有限时处于合理区间。所提模型方法可有效辅助传统信息泄露检测提升其准确率。     

权限扩展RBAC模型的本体表示和实现

针对基于角色的访问控制(RBAC)模型对权限实体的刻画能力不足,提出了带权限层次扩展的RBAC模型。为结合本体在知识表示和推理方面的优势,提出了该模型的本体表示和实现方法。该方法使用Web本体语言(OWL)表示该扩展模型,借助语义Web规则语言(SWRL)定义模型中应用逻辑规则,隐式授权知识经规则推理获得。在此基础上,通过SPARQL协议和RDF查询语言(SPARQL)查询命令生成显式和隐式授权视图,实现系统安全状态分析。最后,给出了具体应用示例,表明该方法的可行性。     

基于本体推理的在线评测系统网络连接模型

为了解决网络上不同系统之间连接的问题,提出了网络连接模型。针对网络连接模型中初始值无法由HTML 解析器从页面中直接获取,提出了基于本体推理的解决方案,即通过对网页进行本体分析,构建网页的本体模型,然后在 KAON2本体推理机中定义规则,推理出网络连接模型的初始值。实验以在线评测系统为例,结果证明,该方法具有很高的识别率,大大提高了网络连接模型的自动化程度。     

基于Ontology的平面几何知识库设计

文中给出了Ontology建模方法在平面几何知识库设计中的一个应用实例，先从总体上介绍了Ontology建模方法的思想，框架结构及优点，再详细描述了平面几何知识库的设计、组织结构及其实现，我们提出概念分层，等价类存贮、启发式双向推理、推理经验生成，交互解题，数字测试等多种平面几何知识库的相关技术，能生成与“吴法”等代数方法不同的、传统的、较优的可读证明，并提高了系统的重用性、可靠性、可维护性和知识扩展性。