[发明专利]一种将本体和缺省规则程序结合的推理方法

说明书

本发明公开一种将本体和缺省规则程序结合的推理方法，步骤为：1、通过本体查询接口获得本体知识库中的类、关系等定义，并将这些定义进行本体编译转换为缺省程序中的事实规则，将查询到的本体定义添加到本地的本体缓存中；2、对本体公理规则进行编译；3、对回答集程序进行编译，根据本体缓存，将缺省规则和本体公理编译成与本体一致的回答集程序规则，同时将本体中的字符编码和缺省规则的编码编译成回答集程序推理机兼容的编码格式；4、对回答程序进行推理；5、根据本体缓存对推理机输出的推理结果进行解释并生成结果。本发明允许推理使用的本体中存在一定的不完全性，满足了语义网设计中对容许不完全性的要求，扩展了本体推理的适用范围。

技术领域

本发明属于知识表示和推理技术领域，特别涉及一种面向本体知识库和非单调规则结合将本体和缺省规则程序结合的推理方法。

背景技术

网络在生活和工作中越发广泛的应用和万维网技术的不断发展催生了对语义网技术的需求。语义网是T.Berners-Lee提出的一种新型网络体系结构，在网络中的文档上添加了语义信息，使机器能够“读懂”文档的内容。作为语义网中的关键技术，本体是知识的结构性表示的重要方法，将文档中的知识表示成机器能够处理的形式。由于本体能很好地表示概念间的层次关系，并且支持一阶逻辑上的单调逻辑推理，因此在知识的存储、推理和查询中得到了广泛应用。

本体推理的目的是检查本体的一致性和个体的合法性，并挖掘本体中包含的深层知识。现在常用的本体推理机有Pellet、Racer、Fact++以及HermitT等。在基于知识的推理中，知识的不完全性是一种常见的情况，语义网的设计要求本身也允许信息存在不完全性。然而上述的本体推理机都仅支持单调推理，不能在知识缺失时按照非单调推理的方式，通过否定构造与当前知识库一致的猜想。

逻辑程序是另一种知识表示和推理的工具，包含了逻辑推理中的规则和知识推理方法的定义。在语义网堆栈中，规则层与本体一同作为统一逻辑和验证技术的基础。描述逻辑和DataLog等逻辑语言常常被用于描述建立在本体之上的规则知识，但缺乏对知识的不完全性的支持。Gelfond和Lifshitz提出的稳定模型语义和回答集程序通过非单调推理的方法来处理知识的不完全性问题。但由于回答集逻辑程序本身不具备表示类似本体继承机制的概念层次关系，因此在知识的获取和表示上存在一定缺陷。

关于规则和本体的结合方法，国内外目前已有较为广泛的研究。Eiter等人按照规则与本体之间信息交互的方式将目前规则和本体结合的方法分为三类：将本体看成规则程序的外部数据源的松散耦合方法；建立基于本体和规则的统一语义和模型的紧密耦合方法；将本体知识库归约为逻辑程序的归约耦合方法。建立在这些方法上的推理系统已经有很多，包括使用松散耦合方法的dl-programs和DLV-HEX系统，使用紧密耦合方法的SWRL语言和DLclog系统，使用归约耦合方法的DReW系统和KAON2系统等。但目前可供使用的推理系统大多存在不能实现非单调推理的问题，缺乏足够的表达能力和推理能力。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种结合了本体表达能力强和缺省逻辑程序的非单调推理能力，允许推理使用的本体中存在一定的不完全性，满足了语义网设计中对容许不完全性的要求，扩展了本体推理的适用范围的将本体和缺省规则程序结合的推理方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供一种将本体和缺省规则程序结合的推理方法，包括如下步骤：

步骤一：首先通过本体查询接口获得本体知识库中的类、属性等定义，并将这些定义进行本体编译转换为缺省程序中的事实规则，然后将查询到的本体定义添加到本地的本体缓存中，以便进行后续的查询和处理；

步骤二：对本体公理规则进行编译，利用缺省规则设计面向本体的本体公理规则，将OWL2本体语言的一个子集的语义以公理规则的形式描述；