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描述逻辑ABOX和TBOX

主要内容
什么是描述逻辑? ◆ 为什么用描述逻辑? ◆ 描述逻辑的研究进展 ◆ 描述逻辑的体系结构 ◆ 描述逻辑的构造算子 ◆ 描述逻辑的推理问题


1 什么是描述逻辑(DL)?
一种基于对象的知识表示的形式化, 也叫概念表示语言或术语逻辑。 建立在概念和关系(Role)之上 -概念解释为对象的集合 -关系解释为对象之间的二元关系 源于语义网络和KL-ONE 是一阶逻辑FOL的一个可判定的子集 具有合适定义的语义(基于逻辑)

特点
◆是以往表示工具的逻辑重构和统一形式化 - 框架系统 (Frame-based systems) - 语义网络 (Semantic Networks) - 面向对象表示 (OO representation) - 语义数据模型 (Semantic data models) - 类型系统 (Type systems) - 特征逻辑 (Feature Logics) ◆ 具有很强的表达能力 ◆ 是可判定的,总能保证推理算法终止

描述逻辑的应用
◆ 概念建模 ◆ 查询优化和视图维护 ◆ 自然语言语义 ◆ 智能信息集成 ◆ 信息存取和智能接口 ◆ 工程的形式化规范 ◆ 术语学和本体论 ◆ 规划 ◆…

2 为什么用描述逻辑?
若直接使用一阶逻辑,而不附加任何约束,则: ◆ 知识的结构将被破坏,这样就不能用来驱动推理 ◆ 对获得可判定性和有效的推理问题来说,其表达 能力太高,(也许是太抽象了) ◆ 对兴趣表达,但仍然可判定的理论,其推理能力 太低。 DL的重要特征是: ◆ 很强的表达能力; ◆ 可判定性,它能保证推理算法总能停止,并返回 正确的结果。

在众多知识表示的形式化方法中,描述逻辑在十多 年来受到人们的特别关注,主要原因在于以下三点 : ◆ 它们有清晰的模型-理论机制; ◆ 它们很适合于通过概念分类学来表示应用领域; ◆ 它们提供了很用的推理服务。 它们可以被认为是从基于框架的表示形式化向着 精确的语义特征方向发展。此外,描述逻辑将分类 学中表示和推理(专业推理)与在分类学中项的事 实或实例的表示和推理(断言推理)区别开来。

3 描述逻辑的研究进展
◆ 描述逻辑的基础研究
研究描述逻辑的构造算子、表示和推理的基本问题, 如可满足性、包含检测、一致性、可判定性等。 一般都在最基本的ALC的基础上在扩展一些构造算子, 如数量约束、逆关系、特征函数、关系的复合等。 TBox和Abox上的推理问题、包含检测算法等。 Schmidt-Schaub 和 Smolka首先建立了基于描述逻辑 ALC的Tableau算法,该算法能在多项式时间内判断描述 逻辑ALC概念的可满足性问题。

◆ 描述逻辑的扩展研究
A.Artale和E.Franconi (1998)提出了一个知识表示系统, 用时间约束的方法将状态、动作和规划的表示统一起来。 为了能让描述逻辑处理模

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