[发明专利]与特定查询相关的不一致和不确定本体的推理方法和设备

说明书

技术领域

本发明一般地涉及语义web和本体推理领域，更具体而言，涉及用于解决知识和本体的不确定与不一致问题的推理方法和设备。

背景技术

本体(Ontology)是对真实世界中的实体以及实体之间的关系的描述。语义web很大程度上依赖于本体的质量和正确性。然而，现实中的知识和信息常常是不确定的，从而导致本体也具有不确定性。所谓不确定的本体(uncertain ontology)指的是本体的正确性是不确定的。本体的不确定性也可能由多种原因引起，例如专家在主观上的不确定性、来自原始本体的不确定性、自动本体学习工具的不确定性等等。本体的不确定性越高，其不正确的可能性越大。

本体的不确定性也常导致本体的不一致性。所谓不一致的本体(inconsistent ontology)指的是该本体中存在错误或冲突，从而导致本体中的某些概念无法被正确地解释。本体的不一致可能由多种原因引起，例如错误表示、一词多义、从其它形式的转换、来自多个源的集成等等。在进行本体推理时，不一致的本体将导致错误的回答，还会导致错误的语义理解和知识表达。

由于在语义web中大量存在不确定且不一致的本体，并且通常难以确保本体的质量，使得对本体的查询得到错误结果或者无法得到结果。

尽管修改这种不完备的本体是一种有效的策略，但是修改本体代价较高、不易操作，而且修改之后容易引起其它关联的问题，所以开发一种针对不确定与不一致本体的推理方法有时更加有效并易于执行。就是说，在不修改原始本体的情况下，采用一种非标准的推理方法，以得到尽可能正确的查询结果。

当前，本体推理主要是基于逻辑推理(logical reasoning)的。随着本体描述语言(例如web本体语言(OWL))的出现及其与描述逻辑(DL)的紧密关系，新型的DL推理机可以有效地检测出不一致的本体。

在现有技术中，已有一些研究者对本体的不确定性和不一致性加以研究。

例如，在Guilin Qi、Jeff Z.Pan和Qiu Ji所发表的文章“Extending Description Logics with Uncertainty Reasoning in Possibilistic Logic”(Proceedings of the 9th European Conference on Symbolic and Quantitative Approaches to Reasoning with Uncertainty--ECSQARU 2007)(下称“对比文献1”)中，对描述逻辑作了概率扩展，从而对不确定本体进行推理。但是该方法通过一个递减函数从所有本体元素中逐步删除可信度低的元素，效率较低。此外，它仅对查询为“真”的情况作了判断，没有对查询为“假”的情况作处理。

另外，在Z.Huang、F.van Harmelen和A.ten Teije所发表的文章“Reasoning with inconsistent ontologies”(Proceedings of the International Joint Conference on Artificial Intelligence-IJCAI’05，2005)中提出一种线性扩展策略，用于对不一致的本体进行推理而没有对原始本体进行修改。但是该方法没有考虑本体的不确定性。

还有，在Silvia Calegari和Elie Sanchez所发表的文章“A Fuzzy Ontology-Approach to improve Semantic Information Retrieval”(Proceedings of URSW，2007)中定义了一种模糊本体用于语义信息检索，其中考虑了本体的不确定问题，但没有提出具体的解决方案。

综上所述，传统的推理方法对不确定与不一致本体很难得到正确的查询结果，而且处理效率很低。因此，需要一种新型推理方法，能够同时考虑到本体的不确定及不一致问题，并具有较高的处理效率。

发明内容

鉴于现有技术中存在的上述问题而研制了本发明。