基于Vague集的模糊描述逻辑公理体系及其推理机制的研究-计算机系统结构专业论文.docx

摘 要 因特网和计算机的迅猛发展使得语义网正受到越来越广泛的重视。其通过实 现文档语义与文档结构的分离，达到文档具有机器可处理的语义，从而解决传统 Web 无法解决的一些问题。在语义网环境下，数据不仅能被显示，而且可以被机 器自动处理、集成和重用。 当前语义网应用需要处理大量的模糊信息，而作为语义网逻辑基础的经典描 述逻辑在模糊知识的表示和推理上存在不足，故需对描述逻辑进行模糊扩展。现 有的描述逻辑模糊扩展还不完善，不能表示同时包含支持与反对的模糊知识，但 这类复杂模糊知识却在相当多的实际应用中起着重要作用。为此提出一种新的基 于 Vague 集的描述逻辑模糊扩展，通过对描述逻辑中的隶属度以区间值表示，来 支持复杂模糊知识描述。本文通过将 Vague 集理论引入到描述逻辑中，并建立了 完善的公理体系，以及通过系统演示对该体系的检验，所做的主要工作如下： ① 提 出 了 对 描 述 逻 辑 ALC(Attributive concept description Language with Complements)的 Vague 扩展，建立了公理体系 V-ALC，并以此作为后续知识表示 与推理的理论基础。将描述逻辑里的概念、关系等重要元素都进行了扩展，并给 出相应的定义、准则、公理以及定理等。 ②将 V-ALC 公理体系作为逻辑基础，扩展了当前的本体语言，提出了基于 V-ALC 的描述语言 VARL(Vague ALC Rule Language)。使得该语言在操作上能够处 理具有 Vague 值的信息。从而为后续的推理机设计提供了知识表示基础，推理机 能够通过此方式进行应用。 ③以 VARL 作为知识的表示语言，利用推理框架 Jena 作为推理机制，构建了 一个模糊推理机 VARLReasoner。其能够利用规则进行模糊推理，给出相应的结果。 最后，通过一个简单的演示对该推理机的能力进行了必要的检验。 本文将 Vague 集理论引入到语义网的知识表述与推理中，增强了处理模糊信 息的能力，构建了一套处理带有 Vague 信息的体系，它具有一定的理论和实践意 义。 关键词：Vague 集，模糊描述逻辑，语义网，公理系统，推理机 ABSTRACT With the rapid development of Internet and computer, the Semantic Web is being more widely appreciated. It can separate document semantics from document structure to make machine handle the document so that it can solve some problem, which the traditional Web can’t solve. The data not only can be displayed, but also can be automatically processed, integrated, and reused in the Semantic Web environment. Currently, applications of Semantic Web need to deal with a large number of fuzzy information, but the classic description logic as the logical basis is not suitable for the representation and reasoning of fuzzy knowledge. Therefore, the description logic needs to carry on the fuzzy expansion. The existing expansion of fuzzy description logic is not perfect, They can’t uphold the representation of fuzzy knowledge which contains both support and opposition tendency. But such fuzzy knowledge plays an important role in the practical application. With regard to this, a new fuzzy extension of description logic based on Vague Set comes up，which supp