基于逻辑映射的时空本体构造

时间和空间的表示和推理是人工智能研究中重要的组成部分。随着时空信息在地理信息系统、时空数据库、CAD/CAM等领域的重要应用,时空信息的本体表示越来越受到人们的重视。目前时空本体的构造都是基于一阶谓词逻辑,不能直接应用最新的OWL本体语言描述,不利于其在语义Web上的表示和应用。为解决这一问题,该文研究了使用一阶谓词逻辑到描述逻辑的逻辑映射构造的时空本体,给出了基于Web本体语言OWL的时空本体在Protégé环境中的具体实现。     

基于扩展序类逻辑的Ontology形式化描述与模型检验

本体一直是哲学中的词汇,后来随着计算机语义网络的发展,引入语义web领域,用来表示概念以及概念和概念之间的关系.用逻辑来形式化Ontology,并对形式化后的Ontology进行检验和推理一直是Ontology研究的热点和难点.参考描述逻辑描述本体的方法,提出了以扩展序类逻辑来描述本体,并对描述后的本体进行检验.     

一种应用描述逻辑推理实现本体映射的方法

本体匹配用于找到两个本体中元素间的映射关系,是数据库应用领域的一个重要问题.本文提出了一种基于描述逻辑的本体匹配方法,利用语义解释实现匹配.该方法首先利用多匹配器发现字面语义关系,并据此利用描述逻辑推理器推理元素相互间关系.借助概念包含推理设计了概念间关系的判定算法,可推理出各种对应关系,如等价、泛化、特化、相离、相交.该方法最终利用推理器RacerPro实现了本体匹配,最后通过实验证明了方法的有效性.     

国家知识基础设施中的数学知识表示

数学知识表示是知识表示中的一个重要方面,是数学知识检索、自动定理机器证明、智能教学系统等的基础.根据在设计NKI(national knowledge infrastructure)的数学知识表示语言中遇到的问题,并在讨论了数学对象的本体论假设的基础上提出了两种数学知识的表示方法:一种是以一个逻辑语言上的公式为属性值域的描述逻辑;另一种是以描述逻辑描述的本体为逻辑语言的一部分的一阶逻辑.在前者的表示中,如果对公式不作任何限制,那么得到的知识库中的推理不是可算法化的;在后者的表示中,以描述逻辑描述的本体中的推理是可算法化的,而以本体为逻辑语言的一部分的一阶逻辑所表示的数学知识中的推理一般是不可算法化的.因此,在表示数学知识时,需要区分概念性的知识(本体中的知识)和非概念性的知识(用本体作为语言表示的知识).框架或者描述逻辑可以表示和有效地推理概念性知识,但如果将非概念性知识加入到框架或知识库中,就可能使得原来可以有效推理的框架所表示的知识库不存在有效的推理算法,甚至不存在推理算法.为此,建议在表示数学知识时,用框架或描述逻辑来表示概念性知识;然后,用这样表示的知识库作为逻辑语言的一部分,以表示非概念性知识.     

结合度量空间和时间的逻辑

与时态和空间有关的推理问题是人工智能研究中重要的组成部分，近年来时空逻辑的研究受到相关领域研究者的极大重视。以多维逻辑为框架表示时空知识，提出了一组将度量空间逻辑和时态逻辑相结合的逻辑模型PTL-MS、PTL-MS1、PTL-MS2，表示和推理随时间变化的距离关系，看成是时态逻辑和度量逻辑的迪卡尔乘积，给出了语义和语法，研究了它们的表达能力，用于时空约束满足问题、时空知识库以及移动对象数据库(MOD)等。     

基于本体DL的语义推理研究

随着Internet的迅速发展,语义Web作为新一代Web正倍受关注,因为语义表述与推理是语义网需要解决的关键问题。为了解决这一问题,文中在概述了本体语言、描述逻辑的概念和描述逻辑的原理的基础上,提出了一种新的方法：让本体表示语言与描述逻辑相结合,从而为语义推理的合理性和有效性提供了保证。文中重点介绍了通过对基于本体DL的语义推理机制进行阐述分析,较详细地探讨了在本体构建过程中,运用基于描述逻辑的语义推理进行一致性判定和相容性判定的重要性和实现技术,并以果品领域的本体构建为例,对构建过程中的推理判定进行了验证。     

基于本体的知识库推理研究

本体的应用是第二代语义Web的重要内容。利用本体构建知识库,进行逻辑判定,实现语义Web的自动推理,描述逻辑的作用十分重要。就知识库的本体描述以及在此基础上利用描述逻辑从不同角度的推理进行了研究,并分析了其内在联系。     

基于描述逻辑的推理系统设计与实现

语义Web的出现使得描述逻辑成为近期的研究热点,作为本体描述语言的基础,描述逻辑具有较强的表达能力.设计并实现了基于描述逻辑Tableaux算法的推理系统,实验结果表明,该系统可实现本体基本推理功能、TBox及ABox推理功能,且能融入到语义Web的实际应用系统中,减少对计算机的人工干预,在一定程度上提高了机器的理解能力.     

基于Racer和nRQL的本体查询与推理

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.本体描述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.在介绍描述逻辑及其系统的有关概念与查询推理机制的基础上,重点讨论了推理机Racer及其查询语言nRQL的功能,开发了一个基于Racer和nRQL的智能信息查询程序并应用于大学本体的信息查询.     

基于描述逻辑的电机故障诊断知识表示与推理

针对传统电机故障诊断专家系统中知识表示方法的不足,提出一种基于描述逻辑的电机故障诊断领域知识描述方法,并在此基础上对所构建的电机故障知识库进行了逻辑检错推理.通过对电机故障诊断领域知识进行表示和推理,可以有效地表示电机故障知识之间的关系,检测知识逻辑体系错误.在实验过程中,利用本体编辑工具Protégé采用OWL语言对其进行了实现,并通过TABLEAU算法实现了逻辑检错推理.     

多种空间关系和时间结合的定性时空推理

空间实体之间存在多种时空关系,主要包含拓扑、方向、距离、尺寸和时间等.以往的研究工作主要集中于3种以下时空关系结合的表示和推理,而3种以上结合的研究很少.但多种时空关系之间是相互统一和相互约束的,所以,将它们全部综合起来研究是时空推理研究发展的必然趋势,也是实际应用的迫切需要.提出了采用矩形关系统一表示多种空间关系,以矩形关系变化次数表示时间的时空统一表示模型,并在此基础上,利用概念邻域图推导空间关系变化和时间变化.据此,结合矩形关系网络和路径一致性算法,提出了检验上述统一模型网络一致性的算法,并分析了算法复杂度.该研究成果提高了空间关系分析方法的准确性,减小了时间信息的冗余,对地理信息系统中空间实体间的空间关系以及时间变化的分析和查询等有一定的理论意义与应用价值.     

面向模块重用的描述逻辑SHJF本地性规则研究

可重用本体模块的抽取是本体重用的一个关键环节。与传统工程应用中使用的基于本体层次的结构化方法抽取本体模块相比,使用逻辑的方法能充分利用本体提供的语义信息,抽取的本体模块更具完整性和正确性。在研究保守扩展的本体模块理论基础上,根据Grau B C提出的 SHOJQ 本地性规则,提出并证明了描述逻辑SHJF对应的语义本地性规则和句法本地性规则,为基于该规则抽取可重用本体模块提供了理论基础。     

A model of fuzzy spatio-temporal knowledge representation and reasoning based on high-level Petri nets

In many application areas there is a need to represent human-like knowledge related to spatio-temporal relations among multiple moving objects. This type of knowledge is usually imprecise, vague and fuzzy, while the reasoning about spatio-temporal relations is intuitive. In this paper we present a model of fuzzy spatio-temporal knowledge representation and reasoning based on high-level Petri nets. The model should be suitable for the design of a knowledge base for real-time, multi-agent-based intelligent systems that include expert or user human-like knowledge. The central part of the model is the knowledge representation scheme called FuSpaT, which supports the representation and reasoning for domains that include imprecise and fuzzy spatial, temporal and spatio-temporal relationships. The scheme is based on the high-level Petri nets called Petri nets with fuzzy spatio-temporal tokens (PeNeFuST). The FuSpaT scheme integrates the theory of the PeNeFuST and 117 spatio-temporal relations.The reasoning in the proposed model is a spatio-temporal data-driven process based on the dynamical properties of the scheme, i.e., the execution of the Petri nets with fuzzy spatio-temporal tokens. An illustrative example of the spatio-temporal reasoning for two agents in a simplified robot-soccer scene is given.     

NKI中的本体、框架和逻辑理论

NKI(国家知识基础设施)是一个大规模知识库,它用框架来表示本体中的概念,用Hom逻辑程序作为自动推理.给出NKI中的本体、框架和逻辑理论的形式表示以及形式表示之间的转换,并证明如果将本体、框架和逻辑理论看作是3个范畴,则这些转换是这3个范畴之间的函子.这个结果保证了在NKI中,基于Horn逻辑程序的推理关于用本体和框架表示的知识库是正确的.