时序动态描述逻辑TDDLALC的推理机制及应用研究

摘要

随着语义Web的发展,描述逻辑作为Web本体语言OWL的逻辑基础得到了越来越多的关注。由于语义Web是一个动态分散的环境,为了能够更加准确地刻画和推理语义Web中的各种知识,单纯的使用描述逻辑是不够的。于是研究者提出了描述逻辑的各种扩展形式。时序动态描述逻辑TDDLALC在动态描述逻辑DDL的基础上添加时态算子和路径量词,并且将时间的进展表示成原子动作的进行。由于TDDLALC同时具有动态性和时序性,因此更加适用于语义Web服务的动态刻画和推理验证。本文首先为TDDLALC开发有效的推理工具;其次应用protégé构建一个基于语义Web服务的旅游信息系统本体;最后将TDDLALC应用于语义web服务的验证。本文完成的具体工作如下:　　(1)针对TDDLALC的Tableau判定算法,为了能够快速准确的对TDDLALC公式的可满足性进行判定以及能够进行语法检测,开发了相应的TDDLALC(Tableau)推理机软件。通过工具演示介绍了本软件的具体功能,并且对本软件的整体设计进行了说明。　　(2)针对目前旅游信息系统本体库缺乏的现状,本文利用protégé构建了一个基于语义Web服务的旅游信息系统。利用本体描述语言OWL与描述逻辑DL之间可以相互转换的特点,给出了时序动态描述逻辑TDDLALC与本体之间的转换规则。通过将本体中出现的概念用时序动态描述逻辑中的TBox进行刻画,出现的实例部分用时序动态描述逻辑中的ABox进行刻画,对本体库中的知识进行了推理查询,并且给出了具体的实例。　　(3)针对语义Web服务是对动态知识的推理,将TDDLALC应用于语义Web服务的验证中。首先,从OWL-S中的Process Model出发,对于服务组合中每一个原子服务,将其对应的原子过程的输入、输出、前提条件、局部变量以及结果分别用TDDLALC来刻画;其次,对组合服务进行建模,将对服务的推理问题转化为对逻辑公式的可满足性判定问题,并且给出了具体的验证算法,从而实现对服务组合可达性和安全性的验证;最后对服务组合实例进行验证分析。

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第1章 绪论

§ 1.1 研究背景和意义

§ 1.2 国内外研究现状

§ 1.3主要研究内容

§ 1.4论文的章节安排

第2章 相关基础知识介绍

§ 2.1时序动态描述逻辑TDDLALC

§ 2.2语义Web服务概述

§ 2.3 本体构建概述

§ 2.4 本章小结

第3章 时序动态描述逻辑推理机的设计和实现

§ 3.1 引言

§ 3.2 系统设计与实现

§ 3.3 工具演示

§ 3.4 本章小结

第4章 面向旅游应用的语义Web服务构建

§ 4.1引言

§ 4.2本体知识库的构建

§ 4.3基于语义Web的旅游服务应用

§ 4.4 本章小结

第5章 基于TDDLALC的语义Web服务验证

§ 5.1 引言

§ 5.2基于OWL-S的语义Web服务描述

§ 5.3 语义Web服务组合的验证算法

§ 5.4 语义Web服务组合验证实例

§ 5.5 本章小结

第6章 结束语

§ 6.1 主要研究工作总结

§ 6.2 研究展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表或录用的论文