基于swrl的推理机制研究 基于SWRL 推理机制的研究1.pdfVIP

基于SWRL 推理机制的研究1 王松，李冠宇，李琳 大连海事大学信息科学技术学院，辽宁大连 (116026) E-mail：wangsong0111@163.com 摘 要：本体推理是语义网研究的一个热点问题，目前大多数查询系统都是专家系统，但在 专家系统中，知识的表现形式都存在各种不足，本文在借鉴原有专家系统优点的基础之上， 介绍了一个基于 SWRL 推理机制的框架，它弥补了专家系统中的不足之处，解决了以往的 本体不能表示“if...then...”这样句式规则的缺点，另外利用本体技术使我们的系统在其它类似 的系统中可以重复使用。 关键词：推理；规则；SWRL 中图分类号：TP31 1．引言 在传统的Web技术里，存在着信息不能被计算机本身所理解的缺点。基于本体的语义网 的出现，解决了这个问题，是目前网络发展的主流。在语义网中，本体推理起着重要的作用， 通过本体推理，可以发现本体间的语义关系，满足用户的查询需求。 当前，主要的推理系统仍是专家系统，而专家系统中知识主要以语义网络、框架、法则 和逻辑等作为表现形式[1] 。这些知识表现形式各自都有一定的优点，但在推理系统中却都有 许多不足之处。比如，使用语义网络作为表现形式不适用于结构化高的知识；使用框架作为 表现形式在描述知识的相互关系上十分困难；使用法则作为表现形式难于描述知识之间的层 次关系；使用逻辑作为表现形式难于将类别和实例分离等等。这些不足使推理系统的推理效 率下降，无法完成用户相关的查询和推理要求。 本文为弥补上述推理系统的不足，在介绍SWRL的相关知识的基础上，介绍一个基于 SWRL推理系统的框架，并且重点介绍了该框架中的两个转换过程。 2 ．语义网规则语言SWRL 由于本体仅仅基于描述逻辑，它不能表示一般形式的规则，于是人们提出了一种新的用 语义方式呈现规则的语言——SWRL 。 2003 年 11 月 19 日，D 组织最初发布了版本为 Version0.5[2] 的 SWRL；2004 年 5 月 21 日SWRL 正式成为 W3C 的成员提案之一，版本进展到 Version 0.6[3]，完善了 SWRL 的语法架构，并增加了一些说明的例子和增加了 Built-Ins 的定义；2004 年 12 月 21 日发布 的Version0.7[4]版本又增加了一些 Built-Ins ；2005 年 9 月 11 日，Peter F.Patel-Schneider 等人 又提出了一个 SWRL Full 的候选方案 SWRL FOL[5]，它通过一阶逻辑来扩展 SWRL，具有更 强的语义表达能力。 SWRL 由RuleML[6]演变而来，它是以 OWL 子语言 OWL DL、OWL Lite 和 RuleML 为 基础的规则描述语言，其目的是为了驱使规则可与 OWL 知识库产生结合。 利用 SWRL 在 OWL 中加入了规则，可以提供更强的逻辑表达能力。例如，我们可以通 过下面的规则来定义概念 Uncle ，而 OWL 则不能定义这样的关系。 1本课题得到国家自然科学基金“智能化语义网服务中的本体集成机理与应用模式” （批准文号） 和辽宁省自然基金“基于本体的语义网智能服务的关键技术研究” （批准文号）的资助。 -1- Parent(?x,?y) ∧Brother(?y,?z)=Uncle(?x,?z) 上面例子描述了 x 有父母 y ，并且y 有兄弟 z ，从而得到 x 有叔叔 z 的结论。可以看出 利用已经定义好的本体中属性和关系建立的 SWRL 规则，具有更强的逻辑表达能力。SWRL 主要由 Imp 、Atom 、Variable 和 Building 组成，其框架结构如图 1 所示。