《結合描述邏輯和霍恩規則的不確定推理算法》是依託復旦大學，由鄭驍慶擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：結合描述邏輯和霍恩規則的不確定推理算法
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：鄭驍慶
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
語義全球資訊網知識表示部分的邏輯學基礎是描述邏輯，而描述邏輯本身又要求與某個規則系統協同工作，才能夠支持複雜的實際套用。霍恩規則和描述邏輯已被證明是一階謂詞邏輯的可判定子集，並且兩者在知識表達能力和作用方面相互補充，但是現存的兩者結合的推理算法不是表達能力較弱，就是不具備可判定性。項目首先擬進行結合描述邏輯和霍恩規則推理算法的研究，該算法應同時滿足完備性、合理性和可判定性。其次，將算法在不確定性處理方面加以擴展，以支持語義全球資訊網的典型套用。最後，在前述研究的基礎上，實現一個面向語義全球資訊網的推理引擎原型系統，並對該推理引擎系統進行實驗分析和套用示範。項目的開展將對發展知識表示理論，特別是進一步認識描述邏輯和霍恩規則相結合所產生的特殊邏輯學結構和特徵、完善語義全球資訊網邏輯和證明層理論基礎、設計開發新一代智慧型系統和開展網路情報分析都有一定的現實意義和參考價值。
結題摘要
描述邏輯和霍恩規則都是一階謂詞邏輯的子集，兩者在知識表達能力和作用方面相互補充，描述邏輯長於表示領域概念之間豐富的層次關係，而霍恩規則長於表示前提和結論之間的聯繫。兩者結合的邏輯學系統不僅在表達能力方面超越各自獨立的系統，並且可以融合兩者的優點用於支持單一邏輯學系統無法完成的複雜套用。另一方面，語義全球資訊網是人工智慧研究領域中知識表示理論，特別是描述邏輯系統發展和研究成果在全球資訊網領域的推廣與套用。目前在語義全球資訊網的技術框架中，本體論語言OWL的邏輯學基礎是描述邏輯，它需要與其上的位於邏輯層和證明層的某種規則語言協同工作才能完全發揮語義全球資訊網所帶來的技術優勢。霍恩規則作為較受關注的這類規則語言的候選，不僅被廣為熟知，而且擁有眾多高效可靠的推理引擎，使其較易於被接受和套用。但是之前存在的描述邏輯和霍恩規則相結合的系統或者知識表達能力不足（描述邏輯部分由表達能力較弱的系統構成），就是推理算法不具備可判定性。課題組利用“約束邏輯”的消解原理，提出了描述邏輯ALCNR和霍恩規則相結合的可判定推理算法，證明了約束消解算法的合理性和完備性，並且分析了結合推理算法的計算複雜性。研究的邏輯學系統包括描述邏輯ALCNR、霍恩規則和事實集合三個組成部分。ALCNR是目前所知的具備可判定性的表達能力較高的描述邏輯系統之一。此外，系統提供了一個結合的完整框架，描述邏輯子系統可以根據需要替換成任何具備可判定性推理算法的描述邏輯系統。針對知識來源和規則並不一定完全可靠的問題，課題組將上述邏輯學系統在處理不確性方面加以擴展，擴展後的描述邏輯子系統具備預設邏輯的推理能力，同時系統中出現的事實和規則，以及知識來源都可以使用[0, 1]之間的區間來描述其可信程度。這方面的擴展這有助於擴大系統的適用範圍，滿足網路方面的套用需求。課題組設計並開發了結合描述邏輯和霍恩規則的不確定性推理算法的軟體系統，並且套用於線上藥品廣告違規行為的分析判斷。通過與美國麻省理工學院信息技術研究團隊的國際合作，將項目研究成果套用於數據上下文信息建模和數據層語義衝突檢測與消解，並且開發了基於SPARQL查詢語言的上下文語義衝突消解系統。項目的成果對發展知識表示理論，特別是進一步認識描述邏輯和霍恩規則相結合所產生的特殊邏輯學結構和特徵、完善語義全球資訊網邏輯和證明層理論基礎、設計開發數據集成、情報分析、決策支持系統都等有一定的參考價值。
