基于SHOIN（D）的UML类图形式化方法

UML模型一致性自动检测的主要任务是解决形式化问题。描述逻辑是一阶谓词逻辑的可判定子集,具备强大的知识表示和推理功能。针对UML模型形式化问题,提出基于描述逻辑的形式化方法,分析UML类图各模型元素与描述逻辑SHOIN（D）的对应关系,提出UML类图的SHOIN（D）形式化方法,给出UML类图转换为SHOIN（D）知识库的正确性证明。     

基于描述逻辑的带属性依赖时序ER模型

分析了描述逻辑在数据库中的研究现状和存在的问题,特别是描述逻辑与时序ER模型的关系,在Artale的基础上提出了一种形式化带属性依赖时序ER模型εRVTAD.针对带属性依赖时序ER模型εRVTAD的需求和特点,提出了一种新的描述逻辑,即时序描述逻辑ALCQI（D）US.给出了ALCQI（D）US的语法和语义,提出了基于ALCQI（D）US的带属性依赖时序ER模型,即给出了如何将带属性依赖时序ER模型εRVTAD转化为ALCQI（D）US知识库,以及利用ALCQI（D）US的推理机制给出了带属性依赖时序ER模型εRVTAD的可满足性、冗余性、包含关系和蕴含关系等自动推理问题,证明了这些推理问题的正确性.     

一种基于描述逻辑的UML模型验证方法

针对UML模型中可能会存在的概念不一致、概念冗余等语义一致性问题,该文提出一种基于描述逻辑的UML模型形式化与模型验证方法。该方法首先采用描述逻辑的子系统SHOIN（D）形式化描述UML类图、状态图以及活动图的基本模型构造,进而将UML模型转换为相应的描述逻辑本体,最终借助现有的本体推理机制验证UML模型的语义一致性问题。该方法可以为下一代的软件CASE工具实现软件模型自动推理和验证提供一种可选的技术方案。     

模糊描述逻辑FALNUI的tableaux推理

分析了模糊描述逻辑FALNUI与模糊ER模型的关系,即模糊ER模型可以转化为FALNUI的知识库,并且模糊ER模型的可满足性、冗余性和包含关系等推理问题可以转化为FALNUI的包含推理问题,但FALNUI缺乏相应的推理算法.提出了一种基于描述逻辑tableaux的FALNUI的可满足性推理算法,证明了该推理算法的正确性,以及提出了FALNUI的Tbox扩展和去除方法,证明了FALNUI的包含推理问题可以转化为可满足性推理问题,并给出了FALNUI的包含推理算法.FALNUI的tableaux推理算法为模糊ER模型的可满足性、冗余性和包含关系等自动推理的实现提供了理论基础.     

基于描述逻辑的模糊ER模型

分析了描述逻辑ALNUI与ER模型的关系,特别是如何将ER模型转化为ALNUI的知识库,从而利用ALNUI的推理机制对ER模型进行自动推理的有效性,在此基础上,进一步研究了基于描述逻辑的模糊ER模型.针对模糊ER模型的特点和需求,在描述逻辑ALNUI的基础上,对描述逻辑ALNUI进行了模糊化推广,提出了一种新的描述逻辑,即模糊描述逻辑FALNUI.研究了基于FALNUI的模糊ER模型,即研究了如何将模糊ER模型转化为FALNUI的知识库,并利用FALNUI的推理机制研究了模糊ER模型的可满足性、冗余性和包含关系等自动推理问题,证明了这些推理问题的正确性.     

模糊面向对象数据模型的描述逻辑表示与推理

通过分析描述逻辑与面向对象数据模型之间的关系,研究了基于描述逻辑的模糊面向对象数据(fuzzy object-oriented data,简称FOOD)模型的表示与推理.首先,进一步研究了FOOD模型,提出了FOOD模型的形式化定义和语义定义,以便更好地在FOOD模型与模糊描述逻辑之间建立对应关系;然后,针对FOOD模型的特点和推理需求,介绍了模糊描述逻辑f-ALCIQ.在此基础上,研究了基于f-ALCIQ的FOOD模型的表示与推理,包括:实现了从FOOD模型到f-ALCIQ知识库在结构层和实例层上的转化,即实现了从FOOD模型到f-ALCIQ TBox的转化,以及从FOOD模型相应的数据库实例到f-ALCIQ ABox的转化;进而,基于转化得到的f-ALCIQ知识库,研究了如何利用f-ALCIQ的推理机制对FOOD模型的推理问题(一致性、包含性和冗余性等)进行推理;最后,设计并实现了基于f-ALCIQ的模糊描述逻辑推理机(FRsQ推理机),实现了对FOOD模型和f-ALCIQ模糊概念知识的自动推理.     

基于描述逻辑的上下文知识获取与推理方法

针对上下文感知计算中缺乏清晰统一的模型与自动推理支持的问题,提出一种基于描述逻辑的上下文知识获取与推理方法。该方法首先提出了一种本体引导的上下文模型框架,根据抽象层次的不同将上下文模型分为元模型与领域特定模型两层结构;然后采用描述逻辑表示语言SHOIN(D)形式化描述该上下文模型,设计上下文模型向描述逻辑知识库的转换算法。最后以一个实际案例说明该方法的可行性。     

面向语义Web的描述逻辑

分析描述逻辑SHOIQ(D)与语义Web的关系,特别是SHOIQ(D)与语义Web本体语言的等价性.但由于SHOIQ(D)的复杂性,目前只给出它的语法和语义,还没有研究给出它的推理机制.在描述逻辑SHOIQ推理机制的基础上,首先提出SHOIO(D)的tableaux的概念.然后重点研究基于tableaux的SHOIQ(D)的推理机制,提出SHOIQ(D)-tableaux推理算法,并证明该算法的正确性.     

描述逻辑μALCIO的语义及推理

循环术语集是描述逻辑长期以来的研究难点,它的最基本的问题即语义及推理问题没有得到合理的解决.分析了描述逻辑循环术语集的研究现状和存在的问题,基于混合μ-演算将不动点构造算子引入到含有枚举构造算子的描述逻辑ALCIO中,提出了一种允许包含循环术语集的描述逻辑μALCIO.给出了μALCIO的语法和语义,证明了μALCIO的可满足性推理等价于混合μ-演算的可满足性推理,并利用树自动机理论给出了μALCIO的可满足性推理算法以及给出了推理算法正确性证明和复杂性定理.     

描述逻辑μALCQO 的语义及推理

循环术语集是描述逻辑长期以来的研究难点,其最基本的问题即语义及推理问题没有得到合理的解决.基于混合分级μ-演算将不动点构造算子引入到含有枚举构造算子的描述逻辑ALCQO 中,提出了一种允许包含循环术语集的描述逻辑μALCQO.给出了μALCQO 的语法、语义和不动点构造算子的性质,证明了μALCQO 的可满足性推理等价于混合分级μ-演算的可满足性推理.基于混合分级μ-演算可满足性推理算法,并利用完全强化自动机给出了μALCQO的可满足性推理算法,以及给出了推理算法正确性证明和复杂性定理.μALCQO为进一步给出同时含有不动点构造算子和枚举构造算子的表达能力强的描述逻辑推理算法提供了理论基础.