文档介绍：高级人工智能
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第二章人工智能逻辑
逻辑-----重要的形式工具
非单调逻辑
默认逻辑
限定逻辑
自认知逻辑
真值维护系统
情景演算的逻辑基础
动态描述逻辑
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描述逻辑 Description Logics
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主要内容
◆什么是描述逻辑?
◆为什么用描述逻辑?
◆描述逻辑的研究进展
◆描述逻辑的体系结构
◆描述逻辑的构造算子
◆描述逻辑的推理问题
◆我们的工作
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1 什么是描述逻辑(DL)?
一种基于对象的知识表示的形式化,
也叫概念表示语言或术语逻辑。
建立在概念和关系(Role)之上
-概念解释为对象的集合
-关系解释为对象之间的二元关系
源于语义网络和KL-ONE
是一阶逻辑FOL的一个可判定的子集
具有合适定义的语义(基于逻辑)
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特点
◆是以往表示工具的逻辑重构和统一形式化
- 框架系统(Frame-based systems)
- 语义网络(works)
- 面向对象表示(OO representation)
- 语义数据模型(Semantic data models)
- 类型系统(Type systems)
- 特征逻辑(Feature Logics)
◆具有很强的表达能力
◆是可判定的,总能保证推理算法终止
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描述逻辑的应用
◆概念建模
◆查询优化和视图维护
◆自然语言语义
◆智能信息集成
◆信息存取和智能接口
◆工程的形式化规范
◆术语学和本体论
◆规划
◆…
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2 为什么用描述逻辑?
若直接使用一阶逻辑,而不附加任何约束,则:
◆知识的结构将被破坏,这样就不能用来驱动推理
◆对获得可判定性和有效的推理问题来说,其表达
能力太高,(也许是太抽象了)
◆对兴趣表达,但仍然可判定的理论,其推理能力太低。
DL的重要特征是:
◆很强的表达能力;
◆可判定性,它能保证推理算法总能停止,并返回正确的结果。
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在众多知识表示的形式化方法中,描述逻辑在十多
年来受到人们的特别关注,主要原因在于以下三点:
◆它们有清晰的模型-理论机制;
◆它们很适合于通过概念分类学来表示应用领域;
◆它们提供了很用的推理服务。
它们可以被认为是从基于框架的表示形式化向着
精确的语义特征方向发展。此外,描述逻辑将分类
学中表示和推理(专业推理)与在分类学中项的事
实或实例的表示和推理(断言推理)区别开来。
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3 描述逻辑的研究进展
◆描述逻辑的基础研究
研究描述逻辑的构造算子、表示和推理的基本问题,
如可满足性、包含检测、一致性、可判定性等。
一般都在最基本的ALC的基础上在扩展一些构造算子,
如数量约束、逆关系、特征函数、关系的复合等。
TBox和Abox上的推理问题、包含检测算法等。
Schmidt-Schaub 和 Smolka首先建立了基于描述逻辑
ALC的Tableau算法,该算法能在多项式时间内判断描述
逻辑ALC概念的可满足性问题。
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