云计算环境下基于描述逻辑的本体并行推理框架研究.ppt

重庆大学行业信息化工程中心
重庆大学软件学院
重庆大学计算机学院
1.研究背景及现状
2.描述逻辑及其应用
3.云计算及其关键技术
4.框架基本架构设想
5.研究计划本体（Ontology）
起源于哲学，可追溯到公元前古希腊哲学家亚里斯多德
定义：对世界上客观存在物的系统的描述，即存在论
本体论是哲学形而上学的一个分支，研究存在的本质，即什么是最一般意义上真实存在的，以及如何描述它们
一个本体形式地刻画一个论域，一个典型的本体由有限个术语以及它们之间的关系组成

本体（Ontology）
Inbothcomputerscienceandinformationscience,anontologyisadatamodelthatrepresentsasetofconceptswithinadomainandtherelationshipsbetweenthoseconcepts.Itisusedtoreasonabouttheobjectswithinthatdomain.
Intheory,anontologyisa"formal,explicitspecificationofasharedconceptualization".Anontologyprovidesasharedvocabulary,whichcanbeusedtomodeladomain—thatis,thetypeofobjectsand/orconceptsthatexist,andtheirpropertiesandrelations

FromWikipedia,http://en.wikipedia.org/wiki/Ontology_(information_science)计算机相关领域语义Web中的本体
RDF/RDFS
OWL
OWLLite
OWLDL
OWLFull
OWL2

本体示例：动物园的故事软件工程中的本体
软件需求与本体
软件过程控制与本体
软件设计与本体
UML与本体(逻辑验证)
描述逻辑
模态逻辑（ModalLogic）
动态描述逻辑（DynamicDL）
时态描述逻辑（TemporalDL）现代逻辑学研究
现代逻辑学研究主要分为了以下几个分支：模态逻辑(modallogic)、时态逻辑(Temporallogic)、空间逻辑(Spatiallogic)、道义逻辑(Deonticlogic)、动态逻辑(Dynamiclogic)、描述逻辑(Descriptionlogic)、模糊逻辑(Fuzzylogic)、分布式逻辑(Distributedlogic)等。
模态逻辑是现代逻辑的核心，其他逻辑都可以由模态逻辑表示，模糊逻辑与西方传统的逻辑思维(二值逻辑)方式有冲突，因此还没有被西方学术界所广泛接受。
描述逻辑（DescriptionLogic）
又称为术语逻辑，是一阶谓词逻辑的可判定子集
描述逻辑是OWLLite和OWLDL的逻辑基础
Brachman于1977年提出描述逻辑思想，并实现第一个描述逻辑系统KL-ONE
推理算法
结构包含算法
Tableau算法描述逻辑（DescriptionLogic）
DL由概念(Concepts)、关系/角色(Roles)和个体(Individuals)组成，复杂概念和角色可以通过简单概念和角色进行描述
描述逻辑语言表达能力越强，推理复杂性越高，反之亦然
描述逻辑的TBox推理由以下几类组成：可满足性、包含、等价、不交。其中后三者均可转化为可满足性推理；ABox推理主要进行一致性检查推理和检索问题。
基本的描述逻辑语言是AL，可扩展U、C、N、E，形成A族语言
描述逻辑语言扩展
S：可追溯到命题模态逻辑S4，在ALC语言基础上允许部分角色具有传递性，即ALCR+
R+：传递型角色；I：逆角色；H：角色层次；
F：函数型约束；Q：定性数量约束；O：个体集合；
本体与描述逻辑对应关系
OWLLitetoSHIF、OWLDLtoSHION
OWL2ELtoEL++、OWL2DLtoSROIQ
UML（静态图）toALCQI现有基于描述逻辑的本体推理系统
Racer：德国FranzInc.，商用，
Fact++：英国曼切斯特大学，开源，C++
Pellet：美国马里兰大学，开源，JAVA
并行描述逻辑推理研究现状
DataPartitioning&RulePartitioning
Multi-threadsbasedparallelreasoning
Distributedparallelreasoning(MarVIN、Reasoning-Hadoop)
(∀DesignFor.Semantic_Web)⊓(¬Tableau)
目前还没有一个针对于描述逻辑Tableau算法的云计算服务框架
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