UCQ-rewritings for disjunctive knowledge and queries with negated atoms

Abstract

Σε αυτή τη διατριβή, μελετάται το πρόβλημα του μετασχηματισμού ερωτημάτων για συζευκτικά ερωτήματα με άρνηση σε σχέση με διαζευκτικούς υπαρξιακούς κανόνες. Ο μετασχηματισμός ερωτημάτων είναι μια γνωστή προσέγγιση για την απάντηση ερωτημάτων σε βάσεις γνώσεων με ελλιπή δεδομένα. Προτείνονται τρεις τεχνικές μετασχηματισμού που βρίσκουν μετασχηματισμούς UCQ για ερωτήματα με άρνηση στο πλαίσιο των (διαζευκτικών) υπαρξιακών κανόνων.Η πρώτη τεχνική χρησιμοποιεί επίλυση σε σχέση με τους περιορισμούς για την εξάλειψη των αρνημένων ατομικών τύπων από το εισαγόμενο ερώτημα. Παράγεται ένα σύνολο συζευκτικών ερωτημάτων το οποίο μπορεί να μετασχηματιστεί με τους υπαρξιακούς κανόνες στη βάση γνώσεων, παράγοντας περισσότερους μετασχηματισμούς UCQ.Η δεύτερη τεχνική εστιάζει στην εύρεση ενός μετασχηματισμού UCQ για ερωτήματα με όχι περισσότερους από έναν αρνημένο ατομικό τύπο. Τέτοια ερωτήματα μετασχηματίζονται σε υπαρξιακούς κανόνες και οι περιορισμοί ή η βάση γνώσεων μετασχηματίζονται. Η μέθοδος παρακολουθεί τους μετασχηματισμούς που παράγονται από τον κανόνα που αντιστοιχεί στο μετασχηματισμένο ερώτημα και αποδίδει έναν πλήρη μετασχηματισμό UCQ. Η τρίτη τεχνική μετασχηματισμού χρησιμοποιεί περιορισμούς και συζευκτικά ερωτήματα για να αφαιρέσει τα διαζευκτικά συστατικά των διαζευκτικών υπαρξιακών κανόνων. Αυτή η διαδικασία τελικά παράγει νέους μη διαζευκτικούς κανόνες, δηλαδή υπαρξιακούς κανόνες. Οι παραγόμενοι κανόνες μπορούν στη συνέχεια να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή νέων μετασχηματισμών χρησιμοποιώντας υπάρχουσες προσεγγίσεις μετασχηματισμού για υπαρξιακούς κανόνες. Με την προτεινόμενη τεχνική είμαστε σε θέση να παρέχουμε πλήρεις μετασχηματισμούς UCQ για ένωση συζευκτικών ερωτημάτων με καθολικά ποσοτικοποιημένη άρνηση.Οι προτεινόμενες τεχνικές υλοποιούνται στο σύστημα COMPLETO (v1, v2 και v3 αντίστοιχα) και διεξήχθησαν μερικά πειράματα για την αξιολόγηση της βιωσιμότητας των προτεινόμενων λύσεων. Αντιμετωπίζουμε επίσης την αναποφασιστικότητα της ύπαρξης ενός πεπερασμένου και πλήρους μετασχηματισμού UCQ και την ταυτοποίηση πεπερασμένων συνόλων ενοποίησης (fus) κανόνων. Εισάγουμε νέες κατηγορίες κανόνων, συνδεδεμένους γραμμικούς κανόνες και συνδεδεμένους περιορισμένους κανόνες πεδίου, που επιδεικνύουν την ιδιότητα fus για υπαρξιακούς κανόνες. Επιπλέον, προτείνουμε αποσυνδεδεμένη διαζευκτικότητα για διαζευκτικούς υπαρξιακούς κανόνες ώστε να επιτευχθεί η ιδιότητα fus όταν επεκτείνουμε τα εισαχθέντα θραύσματα κανόνων σε διαζευκτικούς υπαρξιακούς κανόνες. Τέλος, παρουσιάζουμε το ECOMPLETO, μια έκδοση του συστήματός μας υλοποιημένη στη γλώσσα προγραμματισμού Elixir, ικανή να χειριστεί UCQ¬ με καθολικά ποσοτικοποιημένη άρνηση και διαζευκτικούς υπαρξιακούς κανόνες. Τα πειράματά μας δείχνουν τη συνεπή ικανότητα του ECOMPLETO να παράγει πεπερασμένους μετασχηματισμούς UCQ και περιγράφουν την απόδοση σε διαφορετικές οντολογίες και ερωτήματα.