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语义万维网中的海量信息通常是不协调的,描述逻辑作为其逻辑基础并不能处理不协调信息,致使有关语义万维网的技术在实际应用中受到很大限制。为增强描述逻辑处理矛盾知识的能力,本文提出了描述逻辑的超协调语义,它可以有效地对描述逻辑进行不平凡推理,并可以合理地度量矛盾本体的不协调程度。主要工作包括:
(1)提出了描述逻辑AEC的超协调语义,其在容忍不协调信息的同时,可以保持经典语义的多种直观性质,该语义具有简洁的代数结构,可以更细致地刻画概念间的包含关系。
(2)给出了两个ALC超协调语义的自动推理算法:定义了π(·)算子用于线性预处理,然后调用经典推理机完成推理;定义了全否定词,从而设计了带选择函数的超协调有序消解算法。实现了基于第一个算法的原型系统ParOWL。
(3)扩展了超协调语义到其他描述逻辑系统之上,包括强表达能力的SHIQ和低计算复杂度的εL++、Horn-DLs和DL-Lite:定义了SHIQ相对ALC所特有的更多概念构子的超协调语义,并证明了其推理可以通过扩展的π(.)算子,转化为经典推理;证明了通过对包含关系的超协调语义的适当限制,εL++、Horn-DLs和DL-Lite的超协调语义依然具有低计算复杂度。
(4)提出了一个基于超协调描述逻辑的度量本体不协调度的方法,并证明了与不协调度相关的若干判定问题的计算复杂度结果。基于该度量,得到了一个定义在所有本体集合上的序关系,可以对本体按不协调程度排序。
(5)定义了S[n]-4语义并详细论证了其性质,用于设计不协调度的精确算法,从而避免了穷举超协调模型的问题。提出了一个任意时间的近似算法,来计算不协调度的上下界,弥补了精确算法在通常情况下高复杂度的缺点。
(6)讨论了本体超协调语义及不协调度度量在语义万维网不协调知识处理中的两个应用:其一是基于不协调度,给出了一个不协调知识处理的多种方法的选择框架;其二是将不协调度结合Shapley值理论,用于修正本体中有错误的公理以消除或者减少本体不协调信息。