Table interpretation of the temporal description logic LTLALC

Abstract

Description logics are widely used to describe and represent knowledge in the Semantic Web. This is a modern and powerful mechanism that provides the possibility of extracting knowledge from already existing ones. Thanks to this, conceptual of subject areas modeling has become one of the fields of application of descriptive logics, taking into account the use of inference mechanisms. Conceptual modeling is used to create databases and knowledge bases. A key issue of the subject area modeling is the ability to monitor the dynamics of changes in the state of the subject area over time. It is necessary to describe not only the current actual state of the database (knowledge bases), but also the background. Temporal descriptive logics are used to solve this problem. They have the same set of algorithmic problems that are presented in conventional descriptive logics, but to them are added questions related to the description of knowledge in time. This refers to the form of time (continuous or discrete), time structure (moments of time, intervals, chains of intervals), time linearity (linear or branched), domain (present, past, future), the concept of “now”, the method of measurement, etc. An urgent task today is to create an algorithm for the temporal interpretation of conventional descriptive logics. That is, to show a way in which temporal descriptive logic can be applied to ordinary descriptive logic. The paper presents an algorithm for temporal interpretation of LTL into ALC. Linear, unbranched time is chosen for the description goal. It is presented in the form of a whole temporal axis with a given linear order on it. Only the future tense is considered. The algorithm contains graphic notations of LTL application in ALC: concepts, concept constructors, roles, role constructors, TBox and ABox. Numerous examples are used to illustrate the application of the algorithm.

Дескриптивні логіки широко застосовуються для опису та представлення знань у семантичному веб. Це сучасний та потужний механізм, що надає можливість виводу знань із уже існуючих. Завдяки цьому, концептуальне моделювання предметних областей, з урахуванням використання механізмів виводу, стало однією з галузей застосування дескриптивних логік. Концептуальне моделювання використовується для створення баз даних та знань. Ключовим питанням при моделюванні предметної області постає можливість відслідковувати динаміку зміни стану предметної області у часі. Тобто, потрібно описати не лише поточний актуальний стан бази даних (знань), але і передісторію також. Для вирішення цієї задачі використовуються темпоральні дескриптивні логіки. Вони мають такий самий набір алгоритмічних проблем, який присутній у звичайних дескриптивних логіках, але до них додаються питання, пов’язані з описом знань у часі. Це стосується форми часу (неперервний чи дискретний), структури (моменти часу, інтервали, ланцюжки інтервалів), лінійності (лінійний чи розгалужений), область (теперішній, минулий, майбутній), поняття «зараз», спосіб вимірювання тощо. Актуальною задачею на сьогоднішній день є створення алгоритму темпоральної інтерпретації звичайних дескриптивних логік. Тобто, показати спосіб, яким чином темпоральну дескриптивну логіку можна застосувати до звичайної дескриптивної логіки. У роботі представлено алгоритм інтерпретації темпоральної LTL у ALC. Для опису обрано лінійний, не розгалужений час, що представлений у вигляді цілої тимчасової осі з заданою на ній лінійною впорядкованістю. Розглядається лише майбутній час. Алгоритм містить графічні нотації застосування LTL у ALC: концептів, конструкторів концептів, ролей, конструкторів ролей, TBox та ABox. Для наочності застосування алгоритму використовуються багаточисельні приклади.