存在性规则的无环性概念及其在本体查询回答中的应用
数据库
2014-06-17 v1 人工智能
摘要
在扩展了存在性规则的事实集上回答合取查询 (CQs) 是知识表示和数据库中的一个突出问题。该问题可使用 chase 算法解决，该算法通过添加新事实来扩展给定事实集以满足规则。若 chase 终止，则可在结果事实集中直接评估 CQs。然而，chase 未必终止，且检查给定规则和事实集上的 chase 是否终止是不可判定的。人们提出了多种无环性概念作为 chase 终止的充分条件。本文提出了两种新的无环性概念，称为模型忠实无环性 (MFA) 和模型摘要无环性 (MSA)。此外，我们研究了已知无环性概念的全貌，并建立了我们所知所有概念的完整分类体系。最后，我们证明 MFA 和 MSA 泛化了其中大多数概念。存在性规则与 OWL 2 本体语言的 Horn 片段密切相关；此外，几种主流的 OWL 2 推理机通过使用 chase 物化所有相关事实来实现 CQ 回答。为避免终止问题，许多此类系统仅处理 OWL 2 的 OWL 2 RL 剖面；另一些系统虽超越了 OWL 2 RL，但缺乏任何终止保证。本文还探讨了各种无环性概念能否为这些问题提供原则性且实用的解决方案。在理论方面，我们证明了无环本体的查询回答复杂度低于一般本体。在实践方面，我们表明许多常用的 OWL 2 本体满足 MSA，且通过物化获得的事实数量并不太大。因此，我们的结果表明，基于物化的 OWL 2 推理机的原则性开发在实际中是可行的。
引用
@article{arxiv.1406.4110,
title = {Acyclicity Notions for Existential Rules and Their Application to Query Answering in Ontologies},
author = {Bernardo Cuenca Grau and Ian Horrocks and Markus Krötzsch and Clemens Kupke and Despoina Magka and Boris Motik and Zhe Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1406.4110},
year = {2014}
}