基于描述邏輯的時(shí)態(tài)知識(shí)表示與推理研究.pdf

1、近年來(lái)，描述邏輯由于其強(qiáng)大的表達(dá)能力和優(yōu)良的計(jì)算性質(zhì)，在知識(shí)工程領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。描述邏輯的出現(xiàn)改變了以往知識(shí)表示和推理的方式，具有語(yǔ)義的知識(shí)表示方便了領(lǐng)域知識(shí)的創(chuàng)建與共享，成為目前知識(shí)表示和推理的主流語(yǔ)言。知識(shí)庫(kù)、語(yǔ)義Web及本體理論等都開(kāi)始用描述邏輯作為其底層的邏輯基礎(chǔ)。 時(shí)態(tài)表達(dá)和推理有專(zhuān)門(mén)的國(guó)際會(huì)議，相關(guān)的研究也比較多。自然語(yǔ)言中時(shí)態(tài)知識(shí)的提取和標(biāo)記即時(shí)態(tài)感知(temporally aware)是其中一個(gè)比較集中的研究方

2、向，而一些針對(duì)專(zhuān)門(mén)領(lǐng)域(如實(shí)時(shí)系統(tǒng)、智能規(guī)劃等)的時(shí)態(tài)知識(shí)的推理和應(yīng)用也有較多研究。但由于應(yīng)用環(huán)境和需求各不相同，一直沒(méi)有形成相對(duì)統(tǒng)一的時(shí)態(tài)知識(shí)表示和推理框架。雖然描述邏輯已經(jīng)成為知識(shí)表示和推理的主流語(yǔ)言，但是基于描述邏輯的時(shí)態(tài)知識(shí)表示和推理研究還只是初步的、不全面的，因此本文期望通過(guò)對(duì)基于描述邏輯的時(shí)態(tài)知識(shí)表示和推理的研究，能推進(jìn)統(tǒng)一的時(shí)態(tài)知識(shí)表示和推理框架的形成。 本文首先通過(guò)研究時(shí)間本體來(lái)表示時(shí)態(tài)信息和知識(shí)。通過(guò)研究已有

3、的時(shí)間本體及現(xiàn)實(shí)中時(shí)態(tài)知識(shí)的表現(xiàn)形式，給出了一個(gè)較全面的時(shí)間本體表示框架，對(duì)時(shí)態(tài)信息與知識(shí)的規(guī)范表示有一定的促進(jìn)作用。在研究了時(shí)間本體表示框架后，結(jié)合時(shí)間本體給出了一個(gè)基于本體的工作流模型，能方便地表示工作流中的時(shí)態(tài)信息及約束，同時(shí)可以對(duì)工作流中的各種時(shí)態(tài)約束進(jìn)行自動(dòng)驗(yàn)證和控制，提供了另一種工作流實(shí)現(xiàn)的思路。 本體作為描述邏輯的應(yīng)用，在其基礎(chǔ)上的時(shí)態(tài)表達(dá)和推理必然會(huì)過(guò)于繁瑣，并導(dǎo)致推理算法的低效。因此我們嘗試對(duì)邏輯層即描述邏輯本

4、身進(jìn)行時(shí)態(tài)擴(kuò)展來(lái)增加時(shí)態(tài)表達(dá)和推理能力。本文對(duì)描述邏輯進(jìn)行了時(shí)態(tài)領(lǐng)域的擴(kuò)展，給出了帶時(shí)態(tài)擴(kuò)展的描述邏輯ALC(T)的形式化描述及其對(duì)應(yīng)的Tableau推理算法；對(duì)已有的描述邏輯推理機(jī)進(jìn)行了DIG接口的時(shí)態(tài)領(lǐng)域擴(kuò)充，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)應(yīng)的Tableau推理算法；使得推理機(jī)具備了時(shí)態(tài)知識(shí)的表示和推理能力，該算法及其實(shí)現(xiàn)過(guò)程能方便地?cái)U(kuò)展到其他具體領(lǐng)域，可廣泛用于現(xiàn)實(shí)世界中具體知識(shí)的表示和推理。 建立一個(gè)基于本體的知識(shí)庫(kù)原型系統(tǒng)可以搭建一個(gè)研