Descripción lógica

Familia de representación del conocimiento formal

Las lógicas descriptivas ( DL ) son una familia de lenguajes formales de representación del conocimiento . Muchas LD son más expresivas que la lógica proposicional pero menos expresivas que la lógica de primer orden . En contraste con este último, los problemas centrales de razonamiento de las LD son (generalmente) decidibles , y se han diseñado e implementado procedimientos de decisión eficientes para estos problemas. Hay lógicas de descripción general, espacial, temporal, espacio-temporal y difusa, y cada lógica de descripción presenta un equilibrio diferente entre el poder expresivo y la complejidad del razonamiento al admitir diferentes conjuntos de constructores matemáticos. ^[1]

Las LD se utilizan en inteligencia artificial para describir y razonar sobre los conceptos relevantes de un dominio de aplicación (conocido como conocimiento terminológico ). Es de particular importancia para proporcionar un formalismo lógico para las ontologías y la Web Semántica : el Lenguaje de Ontologías Web (OWL) y sus perfiles se basan en DL. La aplicación más notable de DL y OWL se encuentra en la informática biomédica, donde DL ayuda en la codificación del conocimiento biomédico.

Introducción

Una lógica de descripción (DL) modela conceptos , roles e individuos , y sus relaciones.

El concepto de modelado fundamental de una LD es el axioma: una declaración lógica que relaciona roles y / o conceptos. ^[2] Esta es una diferencia clave con el paradigma de marcos, donde una especificación de marco declara y define completamente una clase. ^[2]

Nomenclatura

Terminología comparada con FOL y OWL

La comunidad de lógica descriptiva utiliza una terminología diferente a la comunidad de lógica de primer orden (FOL) para las nociones operacionalmente equivalentes; se dan algunos ejemplos a continuación. El Web Ontology Language (OWL) utiliza nuevamente una terminología diferente, que también se muestra en la tabla siguiente.

Sinónimos

FOL	BÚHO	DL
constante	individual	individual
predicado unario	clase	concepto
predicado binario	propiedad	papel

Convenio de denominación

Hay muchas variedades de lógicas descriptivas y existe una convención de nomenclatura informal, que describe a grandes rasgos los operadores permitidos. La expresividad está codificada en la etiqueta para una lógica que comienza con una de las siguientes lógicas básicas:

${\displaystyle {\mathcal {AL}}}$	Lenguaje atributivo. Este es el idioma base que permite:
	Negación atómica (negación de nombres de conceptos que no aparecen en el lado izquierdo de los axiomas) Intersección de conceptos Restricciones universales Cuantificación existencial limitada
${\displaystyle {\mathcal {FL}}}$	El lenguaje de descripción basado en marcos, [3] permite:
	Intersección de conceptos Restricciones universales Cuantificación existencial limitada Restricción de roles
${\displaystyle {\mathcal {EL}}}$	Lenguaje existencial, permite:
	Intersección de conceptos Restricciones existenciales (de cuantificación existencial completa)

Seguido de cualquiera de las siguientes extensiones:

${\displaystyle {\mathcal {F}}}$	Propiedades funcionales, un caso especial de cuantificación de unicidad .
${\displaystyle {\mathcal {E}}}$	Calificación existencial completa (restricciones existenciales que tienen otros rellenos ).${\displaystyle \top }$
${\displaystyle {\mathcal {U}}}$	Unión de conceptos.
${\displaystyle {\mathcal {C}}}$	Negación de concepto complejo.
${\displaystyle {\mathcal {H}}}$	Jerarquía de roles (subpropiedades:) rdfs:subPropertyOf.
${\displaystyle {\mathcal {R}}}$	Axiomas de inclusión de roles complejos limitados; reflexividad e irreflexividad; desunión de roles.
${\displaystyle {\mathcal {O}}}$	Nominales. (Clases de restricciones de valor objeto Enumerados: owl:oneOf, owl:hasValue).
${\displaystyle {\mathcal {I}}}$	Propiedades inversas.
${\displaystyle {\mathcal {N}}}$	Restricciones de cardinalidad ( owl:cardinality, owl:maxCardinality), un caso especial de cuantificación de conteo
${\displaystyle {\mathcal {Q}}}$	Restricciones de cardinalidad calificadas (disponibles en OWL 2, restricciones de cardinalidad que tienen rellenos distintos de ).${\displaystyle \top }$
${\displaystyle ^{\mathcal {(D)}}}$	Uso de propiedades de tipo de datos, valores de datos o tipos de datos.

Excepciones

Algunas listas de distribución canónicas que no se ajustan exactamente a esta convención son:

${\displaystyle {\mathcal {S}}}$	Abreviatura de con roles transitivos.${\displaystyle {\mathcal {ALC}}}$
${\displaystyle {\mathcal {FL^{-}}}}$	Un sub-lenguaje de , que se obtiene al no permitir la restricción de roles. Esto es equivalente a sin negación atómica.${\displaystyle {\mathcal {FL}}}$${\displaystyle {\mathcal {AL}}}$
${\displaystyle {\mathcal {FL}}_{o}}$	Sublenguaje de , que se obtiene al no permitir la cuantificación existencial limitada.${\displaystyle {\mathcal {FL^{-}}}}$
${\displaystyle {\mathcal {EL^{++}}}}$	Alias ​​para . [4]${\displaystyle {\mathcal {ELRO}}}$

Ejemplos de

Como ejemplo, es una lógica de descripción de importancia central a partir de la cual se pueden hacer comparaciones con otras variedades. es simplemente con el complemento de cualquier concepto permitido, no solo conceptos atómicos. se utiliza en lugar del equivalente .${\displaystyle {\mathcal {ALC}}}$${\displaystyle {\mathcal {ALC}}}$${\displaystyle {\mathcal {AL}}}$${\displaystyle {\mathcal {ALC}}}$${\displaystyle {\mathcal {ALUE}}}$

Otro ejemplo, la lógica de descripción es la lógica más las restricciones de cardinalidad extendidas y los roles transitivo e inverso. Las convenciones de nomenclatura no son puramente sistemáticas, por lo que se puede hacer referencia a la lógica y también se hacen otras abreviaturas cuando es posible.${\displaystyle {\mathcal {SHIQ}}}$${\displaystyle {\mathcal {ALC}}}$${\displaystyle {\mathcal {ALCOIN}}}$${\displaystyle {\mathcal {ALCNIO}}}$

El editor de ontologías Protégé admite archivos . Tres bases principales de terminología de informática biomédica, SNOMED CT , GALEN y GO, se pueden expresar en (con propiedades de función adicionales).${\displaystyle {\mathcal {SHOIN}}^{\mathcal {(D)}}}$${\displaystyle {\mathcal {EL}}}$

OWL 2 proporciona la expresividad de , OWL-DL se basa y para OWL-Lite lo es .${\displaystyle {\mathcal {SROIQ}}^{\mathcal {(D)}}}$${\displaystyle {\mathcal {SHOIN}}^{\mathcal {(D)}}}$${\displaystyle {\mathcal {SHIF}}^{\mathcal {(D)}}}$

Historia

La lógica descriptiva recibió su nombre actual en la década de 1980. Anteriormente a esto se le llamó (cronológicamente): sistemas terminológicos y lenguajes de conceptos .

Representación del conocimiento

Los marcos y las redes semánticas carecen de semántica formal (basada en la lógica). ^{[5] La} DL se introdujo por primera vez en los sistemas de representación del conocimiento (KR) para superar esta deficiencia. ^[5]

El primer sistema KR basado en DL fue KL-ONE (por Ronald J. Brachman y Schmolze, 1985). Durante los años 80 se desarrollaron otros sistemas basados ​​en DL que utilizaban algoritmos de subsunción estructural ^[5] , incluidos KRYPTON (1983), LOOM (1987), BACK (1988), K-REP (1991) y CLASSIC (1991). Este enfoque presentó DL con expresividad limitada pero razonamiento relativamente eficiente (tiempo polinomial). ^[5]

A principios de los años 90, la introducción de un nuevo paradigma de algoritmo basado en tableau permitió un razonamiento eficiente en DL más expresivo. ^[5] Los sistemas basados ​​en DL que utilizan estos algoritmos, como KRIS (1991), muestran un rendimiento de razonamiento aceptable en problemas de inferencia típicos, aunque la complejidad del peor de los casos ya no es polinomial. ^[5]

Desde mediados de los 90, los razonadores se crearon con un buen rendimiento práctico en DL muy expresivo con una alta complejidad en el peor de los casos. ^[5] Ejemplos de este período incluyen FaCT, ^[6] RACER (2001), CEL (2005) y KAON 2 (2005).

Los razonadores DL, como FaCT, FaCT ++, ^[6] RACER, DLP y Pellet, ^[7] implementan el método de cuadros analíticos . KAON2 se implementa mediante algoritmos que reducen una base de conocimiento SHIQ (D) a un programa de registro de datos disyuntivo .

Web semántica

Los lenguajes de ontología DARPA Agent Markup Language (DAML) y Ontology Inference Layer (OIL) para la Web Semántica pueden verse como variantes sintácticas de DL. ^[8] En particular, la semántica formal y el razonamiento en OIL usan el DL. ^[9] El DAML + OIL DL se desarrolló como una presentación a ^[10] —y constituyó el punto de partida de— el Grupo de trabajo de ontología web del World Wide Web Consortium (W3C). ^[11] En 2004, el Grupo de trabajo de ontología web completó su trabajo con la publicación del OWL ^[12]${\displaystyle {\mathcal {SHIQ}}}$recomendación. El diseño de OWL se basa en la familia de DL ^[13] con OWL DL y OWL Lite basados ​​en y respectivamente. ^[13]${\displaystyle {\mathcal {SH}}}$${\displaystyle {\mathcal {SHOIN}}^{\mathcal {(D)}}}$${\displaystyle {\mathcal {SHIF}}^{\mathcal {(D)}}}$

El Grupo de Trabajo de W3C OWL comenzó a trabajar en 2007 en un refinamiento y extensión de OWL. ^[14] En 2009, esto se completó con la publicación de la recomendación OWL2 . ^[15] OWL2 se basa en la lógica de descripción . ^[16] La experiencia práctica demostró que OWL DL carecía de varias características clave necesarias para modelar dominios complejos. ^[2]${\displaystyle {\mathcal {SROIQ}}^{\mathcal {(D)}}}$

Modelado

En DL, se hace una distinción entre el llamado TBox (cuadro terminológico) y el ABox (cuadro afirmativo ). En general, TBox contiene oraciones que describen jerarquías de conceptos (es decir, relaciones entre conceptos ) mientras que ABox contiene oraciones básicas que indican a qué lugar de la jerarquía pertenecen los individuos (es decir, relaciones entre individuos y conceptos). Por ejemplo, la declaración:

Cada empleado es una persona

( 1 )

pertenece al TBox, mientras que la declaración:

Bob es un empleado

( 2 )

pertenece al ABox.

Tenga en cuenta que la distinción TBox / ABox no es significativa, en el mismo sentido que los dos "tipos" de oraciones no se tratan de manera diferente en la lógica de primer orden (que incluye la mayoría de las DL). Cuando se traduce a la lógica de primer orden, un axioma de subsunción como ( 1 ) es simplemente una restricción condicional a predicados unarios (conceptos) con solo variables que aparecen en él. Claramente, una oración de esta forma no es privilegiada o especial sobre las oraciones en las que solo aparecen constantes (valores "fundamentados") como ( 2 ).

Entonces, ¿por qué se introdujo la distinción? La razón principal es que la separación puede ser útil al describir y formular procedimientos de decisión para varios LD. Por ejemplo, un razonador podría procesar TBox y ABox por separado, en parte porque ciertos problemas de inferencia clave están vinculados a uno pero no al otro ('clasificación' está relacionada con TBox, 'verificación de instancia' con ABox). Otro ejemplo es que la complejidad del TBox puede afectar en gran medida el desempeño de un determinado procedimiento de decisión para un determinado DL, independientemente del ABox. Por lo tanto, es útil tener una forma de hablar sobre esa parte específica de la base de conocimientos .

La razón secundaria es que la distinción puede tener sentido desde la perspectiva del modelador de la base de conocimientos. Es plausible distinguir entre nuestra concepción de términos / conceptos en el mundo (axiomas de clase en el TBox) y manifestaciones particulares de esos términos / conceptos (afirmaciones de instancia en el ABox). En el ejemplo anterior: cuando la jerarquía dentro de una empresa es la misma en todas las sucursales, pero la asignación a los empleados es diferente en cada departamento (porque hay otras personas trabajando allí), tiene sentido reutilizar el TBox para diferentes sucursales que no lo hacen. use el mismo ABox.

Hay dos características de la lógica de descripción que no comparten la mayoría de los otros formalismos de descripción de datos: DL no hace la suposición de nombre único (UNA) o la suposición de mundo cerrado (CWA). No tener UNA significa que dos conceptos con nombres diferentes pueden ser permitidos por alguna inferencia para demostrar que son equivalentes. No tener CWA, o más bien tener el supuesto de mundo abierto (OWA) significa que la falta de conocimiento de un hecho no implica inmediatamente el conocimiento de la negación de un hecho.

Descripción formal

Al igual que la lógica de primer orden (FOL), una sintaxis define qué colecciones de símbolos son expresiones legales en una lógica de descripción, y la semántica determina el significado. A diferencia de FOL, una DL puede tener varias variantes sintácticas bien conocidas. ^[8]

Sintaxis

La sintaxis de un miembro de la familia de lógica descriptiva se caracteriza por su definición recursiva, en la que se enuncian los constructores que pueden utilizarse para formar términos conceptuales. Algunos constructores están relacionados con constructores lógicos en lógica de primer orden (FOL) como intersección o conjunción de conceptos, unión o disyunción de conceptos, negación o complemento de conceptos, restricción universal y restricción existencial . Otros constructores no tienen una construcción correspondiente en FOL, incluidas las restricciones en los roles, por ejemplo, inversa, transitividad y funcionalidad.

Notación

Sean C y D conceptos, ayb sean individuos y R sea un rol.

Si a está relacionado con R ab, entonces b se denomina R-sucesor de a.

Notación convencional

Símbolo	Descripción	Ejemplo	Leer
${\displaystyle \top }$	⊤ es un concepto especial con cada individuo como ejemplo	${\displaystyle \top }$	cima
${\displaystyle \bot }$	concepto vacío	${\displaystyle \bot }$	fondo
${\displaystyle \sqcap }$	intersección o conjunción de conceptos	${\displaystyle C\sqcap D}$	C y D
${\displaystyle \sqcup }$	unión o disyunción de conceptos	${\displaystyle C\sqcup D}$	C o D
${\displaystyle \neg }$	negación o complemento de conceptos	${\displaystyle \neg C}$	no c
${\displaystyle \forall }$	restricción universal	${\displaystyle \forall R.C}$	todos los sucesores de R están en C
${\displaystyle \exists }$	restricción existencial	${\displaystyle \exists R.C}$	existe un sucesor de R en C
${\displaystyle \sqsubseteq }$	Inclusión de conceptos	${\displaystyle C\sqsubseteq D}$	todos C son D
${\displaystyle \equiv }$	Equivalencia de conceptos	${\displaystyle C\equiv D}$	C es equivalente a D
${\displaystyle {\dot {=}}}$	Definición de concepto	${\displaystyle C{\dot {=}}D}$	C se define como igual a D
${\displaystyle :}$	Afirmación de concepto	${\displaystyle a:C}$	a es una C
${\displaystyle :}$	Afirmación de roles	${\displaystyle (a,b):R}$	a está relacionado con R ab

La descripción lógica ALC

Manfred Schmidt-Schauß y Gert Smolka introdujeron el prototípico lenguaje conceptual atributivo con complementos ( ) en 1991, y es la base de muchas listas más expresivas. ^[5] Las siguientes definiciones siguen el tratamiento de Baader et al. ^[5]${\displaystyle {\mathcal {ALC}}}$

Deje , y ser (respectivamente) conjuntos de nombres de conceptos (también conocidos como conceptos atómicos ), los nombres de función y los nombres individuales (también conocidos como los individuos , los nominales o los objetos ). A continuación, la terna ordenada ( , , ) es la firma .${\displaystyle N_{C}}$${\displaystyle N_{R}}$${\displaystyle N_{O}}$${\displaystyle N_{C}}$${\displaystyle N_{R}}$${\displaystyle N_{O}}$

Conceptos

El conjunto de conceptos es el conjunto más pequeño tal que:${\displaystyle {\mathcal {ALC}}}$

• Los siguientes son conceptos :
  • ${\displaystyle \top }$(la parte superior es un concepto )
  • ${\displaystyle \bot }$( abajo es un concepto )
  • Cada (todos los conceptos atómicos son conceptos )${\displaystyle A\in N_{C}}$
• Si y son conceptos y entonces los siguientes son conceptos :${\displaystyle C}$${\displaystyle D}$${\displaystyle R\in N_{R}}$
  • ${\displaystyle C\sqcap D}$(la intersección de dos conceptos es un concepto )
  • ${\displaystyle C\sqcup D}$(la unión de dos conceptos es un concepto )
  • ${\displaystyle \neg C}$(el complemento de un concepto es un concepto )
  • ${\displaystyle \forall R.C}$(la restricción universal de un concepto por un rol es un concepto )
  • ${\displaystyle \exists R.C}$(la restricción existencial de un concepto por un rol es un concepto )

Axiomas terminológicos

Una inclusión de concepto general (GCI) tiene la forma donde y son conceptos . Escribe cuando y . Un TBox es cualquier conjunto finito de GCI.${\displaystyle C\sqsubseteq D}$${\displaystyle C}$${\displaystyle D}$${\displaystyle C\equiv D}$${\displaystyle C\sqsubseteq D}$${\displaystyle D\sqsubseteq C}$

Axiomas asertivos

• Una aserción de concepto es una declaración de la forma donde y C es un concepto .${\displaystyle a:C}$${\displaystyle a\in N_{O}}$
• Una aserción de rol es una declaración de la forma donde y R es un rol .${\displaystyle (a,b):R}$${\displaystyle a,b\in N_{O}}$

Un ABox es un conjunto finito de axiomas asertivos .

Base de conocimientos

Una base de conocimiento (KB) es un par ordenado para TBox y ABox .${\displaystyle ({\mathcal {T}},{\mathcal {A}})}$ ${\displaystyle {\mathcal {T}}}$ ${\displaystyle {\mathcal {A}}}$

Semántica

La semántica de las lógicas descriptivas se define interpretando los conceptos como conjuntos de individuos y los roles como conjuntos de pares ordenados de individuos. Por lo general, se asume que esos individuos provienen de un dominio determinado. La semántica de los conceptos y roles no atómicos se define luego en términos de conceptos y roles atómicos. Esto se hace usando una definición recursiva similar a la sintaxis.

La descripción lógica ALC

Las siguientes definiciones siguen el tratamiento de Baader et al. ^[5]

Una interpretación terminológica sobre una firma consiste en${\displaystyle {\mathcal {I}}=(\Delta ^{\mathcal {I}},\cdot ^{\mathcal {I}})}$ ${\displaystyle (N_{C},N_{R},N_{O})}$

• un conjunto no vacío llamado dominio${\displaystyle \Delta ^{\mathcal {I}}}$
• una función de interpretación que mapea:${\displaystyle \cdot ^{\mathcal {I}}}$
  • cada individuo a un elemento${\displaystyle a}$${\displaystyle a^{\mathcal {I}}\in \Delta ^{\mathcal {I}}}$
  • cada concepto a un subconjunto de${\displaystyle \Delta ^{\mathcal {I}}}$
  • cada nombre de rol a un subconjunto de${\displaystyle \Delta ^{\mathcal {I}}\times \Delta ^{\mathcal {I}}}$

tal que

• ${\displaystyle \top ^{\mathcal {I}}=\Delta ^{\mathcal {I}}}$
• ${\displaystyle \bot ^{\mathcal {I}}=\emptyset }$
• ${\displaystyle (C\sqcup D)^{\mathcal {I}}=C^{\mathcal {I}}\cup D^{\mathcal {I}}}$ ( unión significa disyunción )
• ${\displaystyle (C\sqcap D)^{\mathcal {I}}=C^{\mathcal {I}}\cap D^{\mathcal {I}}}$ ( intersección significa conjunción )
• ${\displaystyle (\neg C)^{\mathcal {I}}=\Delta ^{\mathcal {I}}\setminus C^{\mathcal {I}}}$ ( complemento significa negación )
• ${\displaystyle (\forall R.C)^{\mathcal {I}}=\{x\in \Delta ^{\mathcal {I}}|{\text{for}}\;{\text{every}}\;y,(x,y)\in R^{\mathcal {I}}\;{\text{implies}}\;y\in C^{\mathcal {I}}\}}$
• ${\displaystyle (\exists R.C)^{\mathcal {I}}=\{x\in \Delta ^{\mathcal {I}}|{\text{there}}\;{\text{exists}}\;y,(x,y)\in R^{\mathcal {I}}\;{\text{and}}\;y\in C^{\mathcal {I}}\}}$

Definir (leer en I sostiene ) de la siguiente manera${\displaystyle {\mathcal {I}}\models }$

TBox

• ${\displaystyle {\mathcal {I}}\models C\sqsubseteq D}$ si y solo si ${\displaystyle C^{\mathcal {I}}\subseteq D^{\mathcal {I}}}$
• ${\displaystyle {\mathcal {I}}\models {\mathcal {T}}}$si y solo si para cada${\displaystyle {\mathcal {I}}\models \Phi }$${\displaystyle \Phi \in {\mathcal {T}}}$

Una caja

• ${\displaystyle {\mathcal {I}}\models a:C}$ si y solo si ${\displaystyle a^{\mathcal {I}}\in C^{\mathcal {I}}}$
• ${\displaystyle {\mathcal {I}}\models (a,b):R}$ si y solo si ${\displaystyle (a^{\mathcal {I}},b^{\mathcal {I}})\in R^{\mathcal {I}}}$
• ${\displaystyle {\mathcal {I}}\models {\mathcal {A}}}$si y solo si para cada${\displaystyle {\mathcal {I}}\models \phi }$${\displaystyle \phi \in {\mathcal {A}}}$

Base de conocimientos

Sea una base de conocimientos.${\displaystyle {\mathcal {K}}=({\mathcal {T}},{\mathcal {A}})}$

• ${\displaystyle {\mathcal {I}}\models {\mathcal {K}}}$si y solo si y${\displaystyle {\mathcal {I}}\models {\mathcal {T}}}$${\displaystyle {\mathcal {I}}\models {\mathcal {A}}}$

Inferencia

Problemas de decisión

Además de la capacidad de describir los conceptos de manera formal, uno también quisiera emplear la descripción de un conjunto de conceptos para hacer preguntas sobre los conceptos y las instancias descritas. Los problemas de decisión más comunes son preguntas básicas de tipo consulta de base de datos, como la verificación de instancias (es una instancia particular (miembro de un ABox) un miembro de un concepto dado) y la verificación de relaciones (¿se cumple una relación / rol entre dos instancias, en otras las palabras a tienen propiedad b ), y las preguntas de bases de datos más globales como la subsunción (es un concepto un subconjunto de otro concepto) y la consistencia del concepto(no hay contradicción entre las definiciones o cadena de definiciones). Cuantos más operadores se incluyen en una lógica y más complicado es el TBox (que tiene ciclos, lo que permite que los conceptos no atómicos se incluyan entre sí), generalmente mayor es la complejidad computacional para cada uno de estos problemas (consulte Descripción del Navegador de Complejidad Lógica para ver ejemplos) .

Relación con otras lógicas

Lógica de primer orden

Muchas listas de distribución son fragmentos decidibles de lógica de primer orden (FOL) ^[5] y, por lo general, son fragmentos de lógica de dos variables o lógica reservada . Además, algunas listas de distribución tienen funciones que no están cubiertas en FOL; esto incluye dominios concretos (como enteros o cadenas, que se pueden usar como rangos para roles como hasAge o hasName ) o un operador en roles para el cierre transitivo de ese rol. ^[5]

Lógica de descripción difusa

La lógica de descripción difusa combina la lógica difusa con las listas de distribución. Dado que muchos conceptos que son necesarios para los sistemas inteligentes carecen de límites bien definidos, o de criterios de pertenencia definidos con precisión, se necesita una lógica difusa para lidiar con las nociones de vaguedad e imprecisión. Esto ofrece una motivación para una generalización de la lógica descriptiva hacia el tratamiento de conceptos imprecisos y vagos.

Lógica modal

La lógica descriptiva está relacionada con la lógica modal (ML), pero se desarrolla independientemente de ella . ^[5] Muchas, pero no todas, las listas de distribución son variantes sintácticas de AA. ^[5]

En general, un objeto corresponde a un mundo posible , un concepto corresponde a una proposición modal y un cuantificador de rol limitado a un operador modal con ese rol como su relación de accesibilidad.

Las operaciones sobre roles (como composición, inversión, etc.) corresponden a las operaciones modales utilizadas en lógica dinámica . ^[17]

Ejemplos de

Variantes sintácticas

DL	ML
${\displaystyle {\mathcal {ALC}}}$	K [5]
${\displaystyle {\mathcal {SR}}}$	PDL [17]
${\displaystyle {\mathcal {FSR}}}$	DPDL (PDL determinista) [17]
${\displaystyle {\mathcal {TSL}}{\text{, or }}{\mathcal {SRI}}}$	Converse- PDL [17]
${\displaystyle {\mathcal {FSL}}{\text{, or }}{\mathcal {FSRI}}}$	Converse- DPDL (PDL determinista) [17]

Lógica de descripción temporal

La lógica de descripción temporal representa, y permite razonar acerca de, conceptos dependientes del tiempo y existen muchos enfoques diferentes para este problema. ^[18] Por ejemplo, una lógica de descripción podría combinarse con una lógica temporal modal , como la lógica temporal lineal .

Ver también

• Análisis de concepto formal
• Celosía (orden)
• Parametrización semántica
• Razonador semántico

Referencias

1. Sikos, Leslie F. (2017). Descripción Lógicas en el razonamiento multimedia . Cham: Springer International Publishing. doi : 10.1007 / 978-3-319-54066-5 . ISBN 978-3-319-54066-5.
2. Grau, BC; Horrocks, I .; Motik, B .; Parsia, B .; Patel-Schneider, PF; Sattler, U. (2008). "OWL 2: El siguiente paso para OWL" (PDF) . Semántica web: ciencia, servicios y agentes en la World Wide Web . 6 (4): 309–322. doi : 10.1016 / j.websem.2008.05.001 .
3. Levesque, Héctor J .; Brachmann, Ronald J. (1987). "Expresividad y tractabilidad en la representación y el razonamiento del conocimiento". Inteligencia computacional . 3 (3): 78–93. doi : 10.1111 / j.1467-8640.1987.tb00176.x .
4. Maier, Frederick; Mutharaju, Raghava; Hitzler, Pascal (2010). "Razonamiento distribuido con EL ++ usando MapReduce" . Publicaciones de la Facultad de Informática e Ingeniería . Informe técnico, Kno.e.sis Center, Wright State University, Dayton, Ohio . Consultado el 24 de agosto de 2016 .
5. Franz Baader, Ian Horrocks y Ulrike Sattler Capítulo 3 Descripción Lógicas . En Frank van Harmelen, Vladimir Lifschitz y Bruce Porter, editores, Handbook of Knowledge Representation . Elsevier, 2007.
6. Tsarkov, D .; Horrocks, I. (2006). "Razonador lógico de descripción de FaCT ++: Descripción del sistema" (PDF) . Razonamiento automatizado . Apuntes de conferencias en Ciencias de la Computación. 4130 . págs. 292-297. CiteSeerX 10.1.1.65.2672 . doi : 10.1007 / 11814771_26 . ISBN   978-3-540-37187-8.
7. Sirin, E .; Parsia, B .; Grau, BC; Kalyanpur, A .; Katz, Y. (2007). "Pellet: un razonador práctico OWL-DL" (PDF) . Semántica web: ciencia, servicios y agentes en la World Wide Web . 5 (2): 51–53. doi : 10.1016 / j.websem.2007.03.004 . Archivado desde el original (PDF) el 27 de junio de 2007.
8. Ian Horrocks y Ulrike Sattler Ontology Reasoning in the SHOQ (D) Description Logic , en Actas de la XVII Conferencia Conjunta Internacional sobre Inteligencia Artificial , 2001.
9. Fensel, D .; Van Harmelen, F .; Horrocks, I .; McGuinness, DL; Patel-Schneider, PF (2001). "OIL: Una infraestructura ontológica para la Web Semántica". Sistemas inteligentes IEEE . 16 (2): 38–45. CiteSeerX 10.1.1.307.9456 . doi : 10.1109 / 5254.920598 . 
10. Ian Horrocks y Peter F. Patel-Schneider La generación de DAML + OIL . En Proceedings of the 2001 Description Logic Workshop (DL 2001) , volumen 49 de CEUR < http://ceur-ws.org/ >, páginas 30–35, 2001.
11. Carta del grupo de trabajo de ontología web, 2003
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13. Horrocks, I .; Patel-Schneider, Peter; van Harmelen, Frank (2003). "De SHIQ y RDF a OWL: la creación de un lenguaje de ontología web" (PDF) . Semántica web: ciencia, servicios y agentes en la World Wide Web . 1 : 7-26. CiteSeerX 10.1.1.2.7039 . doi : 10.1016 / j.websem.2003.07.001 .  
14. Carta del grupo de trabajo de OWL, 2007
15. Hitzler, Pascal ; Krötzsch, Markus ; Parsia, Bijan ; Patel-Schneider, Peter F .; Rudolph, Sebastian (27 de octubre de 2009). "Introducción al lenguaje de ontología web OWL 2" . Lenguaje de ontología web OWL 2 . Consorcio World Wide Mier . Consultado el 14 de diciembre de 2010 .
16. Pascal Hitzler ; Markus Krötzsch; Sebastian Rudolph (25 de agosto de 2009). Fundamentos de las tecnologías web semánticas . CRCPulse. ISBN 978-1-4200-9050-5.
17. Schild, Klaus. "Teoría de la correspondencia para lógicas terminológicas: Informe preliminar" (PDF) . Informe KIT 91 . KIT-BACK . Consultado el 25 de octubre de 2012 .
18. Alessandro Artale y Enrico Franconi "Lógicas de descripción temporal". En "Manual de Razonamiento Temporal en Inteligencia Artificial", 2005.

Otras lecturas

• F. Baader, D. Calvanese, DL McGuinness, D. Nardi, PF Patel-Schneider: The Description Logic Handbook: Theory, Implementation, Applications . Cambridge University Press, Cambridge, Reino Unido, 2003. ISBN 0-521-78176-0 
• Ian Horrocks, Ulrike Sattler: Ontology Reasoning in the SHOQ (D) Description Logic , en Actas de la XVII Conferencia Conjunta Internacional sobre Inteligencia Artificial , 2001.
• D. Fensel, F. van Harmelen, I. Horrocks, D. McGuinness y PF Patel-Schneider: OIL: Una infraestructura de ontología para la web semántica . Sistemas inteligentes IEEE, 16 (2): 38-45, 2001.
• Ian Horrocks y Peter F. Patel-Schneider: La generación de DAML + OIL . En Proceedings of the 2001 Description Logic Workshop (DL 2001) , volumen 49 de CEUR < http://ceur-ws.org/ >, páginas 30–35, 2001.
• Ian Horrocks, Peter F. Patel-Schneider y Frank van Harmelen: de SHIQ y RDF a OWL: la creación de un lenguaje de ontología web . Revista de semántica web, 1 (1): 7-26, 2003.
• Bernardo Cuenca Grau, Ian Horrocks, Boris Motik, Bijan Parsia, Peter Patel-Schneider y Ulrike Sattler: OWL 2: El siguiente paso para OWL . Journal of Web Semantics, 6 (4): 309-322, noviembre de 2008.
• Franz Baader, Ian Horrocks y Ulrike Sattler: Capítulo 3 Lógicas de descripción . En Frank van Harmelen, Vladimir Lifschitz y Bruce Porter, editores, Handbook of Knowledge Representation . Elsevier, 2007.
• Alessandro Artale y Enrico Franconi: Lógicas de descripción temporal . En Handbook of Temporal Reasoning in Artificial Intelligence, 2005.
• Carta del Grupo de Trabajo de Web Ontology (WebONT) . W3C, 2003
• El Consorcio World Wide Web emite recomendaciones RDF y OWL . Presione soltar. W3C, 2004.
• Carta del Grupo de Trabajo de OWL . W3C, 2007.
• OWL 2 conecta la Web of Knowledge con la Web of Data . Presione soltar. W3C, 2009.
• Markus Krötzsch , František Simančík , Ian Horrocks : una descripción básica de lógica. CoRR arXiv : 1201.4089 . 2012. Una primera introducción para lectores sin antecedentes de lógica formal.
• Sebastian Rudolph : Fundamentos de la lógica descriptiva . En Reasoning Web: Tecnologías semánticas para la Web de datos, 7ma Escuela Internacional de Verano, volumen 6848 de Lecture Notes in Computer Science , páginas 76–136. Springer, 2011. ( springerlink ) Texto introductorio con un enfoque en modelado y semántica formal. También hay toboganes .
• Jens Lehmann : DL-Learner: Conceptos de aprendizaje en lógicas descriptivas, Journal of Machine Learning Research, 2009.
• Franz Baader : Descripción lógica . En Reasoning Web: Tecnologías semánticas para sistemas de información, 5th International Summer School, volumen 5689 de Lecture Notes in Computer Science, páginas 1–39. Springer, 2009. ( springerlink ) Texto introductorio con un enfoque en el razonamiento y el diseño del lenguaje, y una descripción histórica ampliada.
• Enrico Franconi : Introducción a la lógica descriptiva . Materiales del curso. Facultad de Ciencias de la Computación, Universidad Libre de Bolzano, Italia, 2002. Diapositivas de conferencias y muchas sugerencias de literatura, algo anticuadas.
• Ian Horrocks : ontologías y la web semántica . Communications of the ACM , 51 (12): 58-67, diciembre de 2008. Una descripción general de la representación del conocimiento en tecnologías de Web Semántica.

enlaces externos

• Descripción Navegador de complejidad lógica , mantenido por Evgeny Zolin en el Departamento de Ciencias de la Computación
• Lista de razonadores , investigación de OWL en la Universidad de Manchester

Razonadores

Hay algunos razonadores semánticos que tratan con OWL y DL. Estos son algunos de los más populares:

• CEL es un razonador de código abierto basado en LISP (Licencia Apache 2.0).
• Cerebra Engine era un razonador comercial basado en C ++, adquirido en 2006 por webMethods.
• FaCT ++ es un razonador gratuito basado en C ++ de código abierto.
• KAON2 es un razonador gratuito (para uso no comercial) basado en Java, que ofrece soporte de razonamiento rápido para ontologías OWL.
• MSPASS es un razonador C gratuito de código abierto para numerosos modelos DL.
• Pellet es un razonador comercial basado en Java con doble licencia (AGPL y propietario).
• RacerPro de Racer Systems era un razonador comercial (pruebas gratuitas y licencias de investigación disponibles) basado en lisp, hoy existe una versión de código abierto de RACER de los desarrolladores originales de la Universidad de Lübeck con la licencia BSD 3, y también una versión comercial, todavía llamado RacerPro por Franz Inc.
• Sim-DL es un razonador gratuito de código abierto basado en Java para el lenguaje ALCHQ. También proporciona una funcionalidad de medición de similitud entre conceptos. Para acceder a esta funcionalidad, se puede utilizar un complemento Protégé.
• HermiT es un razonador de código abierto basado en el cálculo "hypertableau". Está desarrollado por la Universidad de Oxford .
• Owlready2 es un paquete para programación orientada a ontologías en Python . Puede cargar ontologías OWL 2.0 como objetos Python, modificarlos, guardarlos y realizar razonamientos a través de HermiT (incluido). Owlready2 permite un acceso transparente a las ontologías OWL (al contrario de la API basada en Java habitual).

Editores

• Protégé es un editor de ontología de código abierto gratuito y un marco de base de conocimientos , que puede utilizar razonadores DL que ofrecen la interfaz DIG como back-end para comprobaciones de coherencia.
• SWOOP en GitHub , un navegador / editor OWL que toma el navegador web estándar como paradigma básico de la interfaz de usuario .

Interfaces

• Interfaz DIG en SourceForge , una interfaz XML estandarizada para sistemas DL desarrollada por DL Implementation Group (DIG) .
• API OWL en SourceForge , una interfaz e implementación de Java para el lenguaje de ontologías web , que se utiliza para representar ontologías de la web semántica .