基于FOL的P2P Reasoning系统的研究与实现

摘要

随着当前计算机应用的持续发展和快速变化，以及经济的飞速发展，P2P技术快速应用到各个领域，对P2P技术的研究有着重要的科学意义和广阔的应用前景，而将P2P技术应用到人工智能推理方面的研究是最近国外新发展起来的一个新研究领域。一阶谓词逻辑在计算机科学中有着广泛的应用，它不仅是程序设计、程序逻辑研究的重要基础，而且还是定理机器证明、机器推理和知识表示的有力工具。本文将在这一背景下，并在国外对P2P推理系统的研究基础上，进一步研究实现了一阶谓词逻辑推理与P2P技术的结合。
　　 本文提出了基于一阶谓词逻辑的P2P推理系统这一概念，并提出了在这个系统中进行查找问题的算法——FOL-DECA算法。本文还给出了FOL-DECA算法的可计算性和时空复杂性的分析，最后本文还设计实现了这一算法。
　　 在文中，首先给出了基于一阶谓词逻辑的P2P推理系统这一概念，提出的主要原因是一阶谓词逻辑比命题逻辑有这更强的描述能力和推理能力。然后用一个简单的例子展示了一阶逻辑下的P2P推理系统的查找问题推理过程。本文针对查找问题的推理过程，给出了实现整个查找推理的一种基于消息传递算法的描述，并分析了算法的可计算性和时空复杂性。最后介绍了这种一阶谓词逻辑下的查找问题推理算法的设计和实现。算法实现采用一阶谓词逻辑公式化表示了实际事物类别的关系，并将这些公式作为结点的知识库理论，然后根据一阶谓词逻辑的归结推理方法实现了每个结点的推理机。将这种推理延伸，应用到P2P技术中，以消息形式在系统各个结点间传递信息，最后得到查询结果。在这种基于消息传递的分布式结论查找算法下，由用户给定一个查询条件，通过一阶谓词逻辑的归结推理和相应消息在整个系统结点上的合理传递，从而得到整个系统中满足条件的所有结论。而这个结论与在由一个结点保存所有知识(全局知识)的系统中推理得到的结论相同。
　　 用户使用本系统，不仅能得到整个系统数据中直接存储的符合条件的信息，更重要的是还能通过推理，得到数据中没有直接存储但是在逻辑关系上的符合条件的信息。并且这些信息是分散在整个网络中，而不是只存储在一个结点上或者由一个中央控制服务器管理，从而减轻了结点和整个网络的负担，也满足了人们的更高需求。另外本文改进了经典命题逻辑P2P推理，采用了一阶谓词逻辑实现推理，增强了系统的描述能力，更符合现实情况。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1 背景知识简介

1.2 P2P Reasoning系统简介

1.3 相关工作

1.4 论文创新点

1.5 论文章节安排

第2章 基于一阶谓词逻辑的P2P推理系统

2.1. FOL-P2PIS系统提出的动机

2.2. FOL-P2PIS的语法和语义

2.3. FOL-P2PIS的结论查找问题

2.4. FOL-P2PIS的查询举例

第3章 FOL-P2PIS系统算法

3.1 FOL-P2PIS系统核心技术

3.2 算法相关符号

3.3 FOL-P2PIS算法描述

3.4 算法分析

第4章 FOL-P2PIS系统的实现

4.1 FOL-P2PIS系统的结构设计

4.2 FOL-P2PIS系统的数据库的设计

4.3 FOL-P2PIS系统推理机的设计

4.4 FOL-P2PIS系统的消息传递机制设计

4.5 FOL-P2PIS系统的测试

第5章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

作者简历

致 谢