基于OBDD的描述逻辑循环术语集推理算法研究

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描述逻辑(Description Logic)作为基于对象的知识表示的形式化工具,广泛地应用在信息系统、数据库、软件工程、自然语言处理和网络智能访问等领域。尤其是在语义网快速发展的当前,描述逻辑已成为其本体层语言OWL的逻辑基础。在语义Web中,对本体的推理和查询可以转化为描述逻辑中的推理问题。  循环术语集是指存在循环定义的 TBox。现有的大部分描述逻辑推理系统都假设TBox中不存在循环定义。然而,使用循环定义能够刻画出更符合人们直觉的知识,并且在TBox的形式上能够更加简练。因此,解决TBox中的循环定义问题是具有十分重要意义的。  OBDD是布尔函数的等价规范型,它能有效地缓解乃至避免处理大规模问题时,对布尔函数进行操作而可能出现的状态组合爆炸问题,并且已成功地应用于命题逻辑、一阶谓词逻辑、线性时态逻辑以及分支时态逻辑的推理中。  本文将OBDD引入到描述逻辑循环术语集的推理研究中,完成了如下工作:  (1)针对由描述逻辑εL刻画的循环术语集,分别给出基于OBDD的最大不动点语义下和最小不动点语义下对概念之间包含关系进行判定的算法。  (2)在前一工作基础上,对描述逻辑εLN刻画的循环术语集,分别给出基于OBDD最大不动点语义下和最小不动点语义下对概念之间包含关系进行判定的算法。  (3)编程实现了“描述逻辑 EL循环术语集推理机”系统,并将该推理机与基于Tableau算法的 Pellet推理机进行实验对比,通过实验数据进行分析,得出各自的优缺点。
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