Formální dedukce v grafových systémech reprezentace znalostí

Mgr. Martin ŽÁČEK

Doctoral thesis

Formal deduction in graph based systems of knowledge representation

Abstract:

Disertační práce se zabývá formální dedukcí v grafových systémech reprezentace znalostí. Autor se zde zaměřil na grafové verze systémů, mezi které řadí asociativní sítě, Sowovy konceptuální grafy a grafovou verzi RDF jazyka. Sledované grafové systémy tvoří do jisté míry vývojovou řadu, ale nelze hovořit o návaznosti jejich vývoje. Práce vychází ze zhodnocení těchto systémů z několika hledisek, se zaměřením především na jejich expresivitu ve srovnání s logikou prvního řádu a možnosti odvozování. Jádrem práce je vlastní autorův zobecňující přístup ke grafové reprezentaci znalostí, spočívající v pojetí modelovaného světa na základě konceptového paradigmatu, abstraktně definované syntaxi jazyka, zásadách tvorby znalostních bází a způsobu odvozování dalších znalostí. To vše v konfrontaci se známými formální systémy logiky prvního řádu, jejich expresivitou, sémantickou korektností a úplností. Autor popisuje asociativní síť jako formální síť s možností odvozování podle pravidla odpovídajícího známému pravidlu Modus Ponens. Dále práce navazuje grafovým RDF modelem rozšířeným o kvantifikaci a předkládá model GRDF umožňující přenos metod dedukce z asociativních sítí do rozšířené grafové verze RDF. Závěrem disertační práce autor disertační práce předkládá další vlastní návrh formálního systému GCFL, postavený na bázi grafové verze reprezentace znalostí v RDF modelu a uplatňující odvozovací mechanismus klauzulární logiky založený na rezoluci.

Abstract:

This thesis deals with formal deduction in graph-based systems of knowledge representation. The author concentrated on graph versions of the systems, in which he ranks associative networks, Sowa´s conceptual graphs and a graph version of RDF language. The graph systems, which have been watched, form to a certain extent a developmental series, but it cannot be talked about succession of their development. This thesis is based on an evaluation of these systems from several points of view, which are primarily focused on their expressivity in comparison with the First Order Logic and possibility of derivation. The crux of the thesis is the author's own generalizing approach to graph-based knowledge representation, consisting in a molded world concept based on conceptual paradigm, abstractly defined syntax of the language, principles of creation of knowledge basis and the way of derivation of additional knowledge. This is all in confrontation with known formal systems of the First Order Logic, their semantic correctness and completeness. The author describes the associative network as a formal network with possibility of inference according to a rule corresponding to a known rule of Modus Ponens. The thesis follows up with a graph-based RDF model extended about quantification and presents GRDF model allowing transfer of methods of deduction from associative networks to the extended graph version RDF. In conclusion of the thesis the author presents his next own proposal of GCFL formal system built on the basis of graph version of the knowledge representation in RDF model and applying inference mechanism Clausal form logic based on resolution.

Keywords

Asociativní sítě, RDF model, Sowovy konceptuální grafy, grafová verze RDF, klauzulární logika, formální systém, logika prvního řádu.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 19. 7. 2012

Accessible from:: 19. 7. 2012

Thesis defence

• Supervisor: Prof. RNDr. Alena Lukasová, CSc.

University of Ostrava

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Information Science / Information Systems