Кіріспе

Ресми білімді бейнелеу тілдерінің отбасы – сипаттама логикасы (DL) – формалды білімді бейнелеу тілдерінің отбасы. Көптеген DL тілдері сөйлемдік логикадан гөрі көбірек мәнді, бірақ бірінші реттік логикадан кем мәнді болады. Соңғысына қарағанда, DL тілдерінің негізгі есептеу мәселелері (әдетте) шешіледі, және осы мәселелер үшін тиімді шешімдерді табу процедуралары жасалған және іске асырылған. Жалпы, кеңістіктік, уақыттық, кеңістіктік-уақыттық және бұлыңғыр сипаттама логикасы бар, және әрбір сипаттама логикасы математикалық құрастырушылардың әртүрлі жиынтығын қолдау арқылы мәнділіктің күші мен есептеудің күрделілігі арасындағы әртүрлі тепе-теңдікті ұсынады. DL жасанды интеллектте қолданбалы саланың тиісті түсініктерін сипаттау және олар туралы ой жүргізу үшін қолданылады (бұл терминологиялық білім деп аталады). Ол онтологиялар мен Семантикалық Желі үшін логикалық формализмді қамтамасыз етуде ерекше маңызға ие: Веб-онтология тілі (OWL) және оның профильдері DL-ге негізделген. DL және OWL-дің ең маңызды қолданылуы биомедициналық информатикада, онда DL биомедициналық білімді кодтауға көмектеседі.

Кіріспе

Сипаттамалық логика (DL) ұғымдарды, рөлдерді және жеке тұлғаларды, сондай-ақ олардың арақатынастарын модельдейді. DL-дің негізгі модельдеу түсінігі – аксиома, рөлдер мен/немесе ұғымдарды байланыстыратын логикалық тұжырым. Бұл фреймдер парадигмасынан басты айырмашылық, онда фреймнің сипаттамасы класты толық жариялап, анықтайды. Рұқсат етеді:
|
| ||
Ұғымдардың қиылысуы
Жалпылама шектеулер
Шектелген экзистенциалдық квантификация
Рөлдік шектеу
|
| ||
|
| ||Экзистенциалдық тіл, рұқсат етеді:
|
| ||
Ұғымдардың қиылысуы
Экзистенциалдық шектеулер (толық экзистенциалдық квантификация)
|}
Одан кейін келесі кеңейтулердің кез келгені:
Функционалдық қасиеттер, бірегейлік квантификациясының ерекше жағдайы. Толық экзистенциалдық біліктілік (экзистенциалдық шектеулер, олар тек қана емес, басқа толтырушыларға ие). Ұғымдардың біріктірілуі. Күрделі ұғымның жоққа шығарылуы. Рөлдердің иерархиясы (кіші қасиеттер: rdfs:subPropertyOf). Шектелген күрделі рөлдерді қосу аксиомалары; рефлексивтілік және иррефлексивтілік; рөлдердің өзгешелігі. Номиналдар. (Объектінің мәнін шектеудің тізімделген кластары: owl:oneOf, owl:hasValue). Кері қасиеттер. Кардиналдылық шектеулері (owl:cardinality, owl:maxCardinality), сандық есептеудің ерекше жағдайы. Квалификацияланған кардиналдылық шектеулері (OWL 2-де қол жетімді, кардиналдылық шектеулері, оларда тек қана емес, басқа толтырушылар бар). Деректер түрінің қасиеттерін, деректерді немесе дерек түрлерін пайдалану.

Мысалдар

Мысал ретінде, басқа түрлерімен салыстыруға болатын орталық маңызды сипаттама логикасы болып табылады. Бұл кез келген түсінік толықтығымен, атомдық түсініктер ғана емес, рұқсат етіледі. орнына эквиваленттісі қолданылады. Тағы бір мысал, сипаттама логикасы – бұл логика плюс кеңейтілген кардиналдық шектеулер, транзитивті және кері рөлдер. Атау конвенциялары толыққанды жүйелі емес, сондықтан логика " " деп аталуы мүмкін, және мүмкін болған жағдайда басқа да қысқартулар жасалады. Protégé онтология редакторы үш негізгі биомедициналық ақпараттама терминология базасын қолдайды: SNOMED CT, GALEN және GO, олар (қосымша рөлдік қасиеттерімен) арқылы өрнектеледі. OWL 2, OWL DL-дің экспрессивтілігін қамтамасыз етеді, ал OWL DL негізінде құрылған, ал OWL Lite үшін ол болып табылады.

Тарих

Сипаттама логикасы 1980-ші жылдары қазіргі атауын алды. Оған дейін ол (хронологиялық ретпен) терминологиялық жүйелер және түсінік тілдері деп аталды.

Білімді бейнелеу

Фреймдер мен семантикалық желілерде формалды (логикалық негізделген) семантика болмайды. Осы кемшілікті жою мақсатында DL алғаш рет білімді бейнелеу (KR) жүйелеріне енгізілді. RACER (2001), CEL (2005) және KAON 2 (2005) сияқты жүйелер, FaCT, FaCT++ сияқты DL есептеу машиналарын талдамалық кестелер әдісін қолдану арқылы іске асырады. KAON2 SHIQ(D) білім базасын дизъюнктивті деректер журналына дейін қысқартатын алгоритмдермен іске асырылған.

Аңдаушылар

OWL және DL-мен жұмыс жасайтын бірнеше семантикалық есептеу құралдары бар. Ең танымалдары: CEL – ашық кодты, LISP негізіндегі есептеу құралы (Apache 2.0 лицензиясы). Cerebra Engine – 2006 жылы webMethods компаниясы сатып алған коммерциялық, C++ негізіндегі есептеу құралы. FaCT++ – C++ негізіндегі тегін, ашық кодты есептеу жүйесі. KAON2 – Java негізіндегі тегін (коммерциялық емес пайдалану үшін) есептеу құралы, OWL онтологиялары үшін жылдам есептеуді қолдайды. MSPASS – көптеген DL модельдері үшін тегін, ашық кодты C есептеу құралы. Pellet – екі лицензиялы (AGPL және меншік құқығы) коммерциялық, Java негізіндегі есептеу құралы. Racer Systems компаниясының RacerPro – коммерциялық (тесттік нұсқалары мен зерттеу лицензиялары бар) lisp негізіндегі есептеу құралы болды, қазіргі күні RACER-дің BSD 3 лицензиясымен Любек университетінің бастапқы әзірлеушілерінен ашық кодты нұсқасы бар, сондай-ақ Franz Inc. компаниясымен коммерциялық нұсқасы да сатылады. Sim DL – ALCHQ тілі үшін Java негізіндегі тегін, ашық кодты есептеу құралы. Бұл құрал ұғымдардың ұқсастығын өлшеу мүмкіндігін де ұсынады. Бұл мүмкіндікті пайдалану үшін Protégé плагинін қолдануға болады. HermiT – «гиперкесте» есептеуіне негізделген ашық кодты есептеу құралы. Оны Оксфорд университеті әзірледі. Owlready2 – Python-да онтологияға бағытталған бағдарламалауға арналған пакет. Ол OWL 2.0 онтологияларын Python объектілері ретінде жүктеуге, өзгертуге, сақтауға және HermiT арқылы есептеулер жүргізуге мүмкіндік береді (қосылған). Owlready2 OWL онтологияларына тікелей қол жеткізуді қамтамасыз етеді (әдеттегі Java негізделген API-ден өзгеше).

Басшылар

Protégé – тегін, ашық кодты онтология редакторы және білім базасының құрылғысы, DIG интерфейсін қолдайтын DL есептеу машиналарын тұтастығын тексеру үшін артқы жүйе ретінде пайдалана алады. Бұл стандартты веб-браузерді негізгі UI парадигмасы ретінде қабылдайтын OWL браузері/редакторы.

Интерфейстер

, DL Implementation Group (DIG) әзірлеген DL жүйелеріне стандартталған XML интерфейсі. , Семантикалық веб онтологияларын ұсынуға арналған Веб-онтология тілі үшін Java интерфейсі және іске асырылуы.