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两种定指描述的描述逻辑:复杂度、表达力与自动演绎

计算机科学中的逻辑 2025-12-09 v1

摘要

定指描述是形如"满足性质 CC 的唯一 xx"的表达式,允许通过对象的区分特征来指称对象。它们在本体和查询语言中扮演关键角色,为缺乏语义内容且仅作为占位符的专有名称(ID)提供了替代方案。在本文中,我们引入两种对知名描述逻辑 ALC\mathcal{ALC} 的扩展,分别记为 ALCιL\mathcal{ALC}\iota_LALCιG\mathcal{ALC}\iota_G,对应局部定指描述和全局定指描述。我们为这些逻辑定义了适当的互模拟概念,从而分析其表达力。我们证明,尽管两种逻辑在概念和本体可满足性方面共享相同的紧确 ExpTime 复杂度界,ALCιG\mathcal{ALC}\iota_G 的表达力严格强于 ALCιL\mathcal{ALC}\iota_L。此外,我们为两种逻辑的可满足性提出了基于表演的判定过程,给出了其实现,并报告了一系列实验。实验结果证明了该实现的实用价值,并揭示了输入公式的结构特性与性能之间的有趣关联。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.06604,
  title  = {Description Logics with Two Types of Definite Descriptions: Complexity, Expressiveness, and Automated Deduction},
  author = {Michał Sochański and Przemysław Andrzej Wałęga and Michał Zawidzki},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.06604},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted for publication at AAAI 2026; pre-print with full proofs and supplementary results