Modulare HEX-Programme

Das Ziel dieses Projekts ist es, Formalismen und Schlußverfahren zu finden, um ein leistungsfähiges System für logisches Schließen über modularen, möglicherweise verteilten logischen Programmen zu entwickeln, welches auf deklarativer Wissensrepräsentation basiert. Insbesondere soll der Einsatz logischer Programme unter der sogenannten Antwortmengensemantik zur Realisierung von Sprachen und Werkzeugen untersucht werden, welche gängige Ansätze dahingehend erweitern, dass modulare Wissensbasen lokal oder verteilt ausgewertet werden können. Ein besonders Augenmerk soll dabei auf der Studie geeigneter Modelle und Algorithmen für den Umgang mit inkonsistenter und aus verschiedenen Gründen unvollständiger Information liegen. Schlussverfahren, die auf semantischer Approximation beruhen, sollen entworfen werden, um die Auswertung derartiger logischer Programme effizienter zu gestalten. Darüberhinaus soll eine entsprechende Plattform für logisches Schließen über modularen, möglicherweise verteilten logischen Programmen entwickelt werden, indem die zuvor erarbeiteten Ansätze als Module für erweiterte Schlußverfahren implementiert werden. Diese Module können für verschiedenste Anwendungen aus den Bereichen der Multi-Agenten- bzw. Multi-Kontext Systeme, der Datenintegration oder dem Semantic Web von großem Nutzen sein, wie an einer Referenz-applikation aus einem der genannten Bereiche demonstriert werden soll.

Das Ziel dieses Projekts ist es, Formalismen und Schlussverfahren zu finden, um ein leistungsfähiges System für logisches Schließen über modularen, möglicherweise verteilten logischen Programmen zu entwickeln, welches auf deklarativer Wissensrepräsentation basiert. Insbesondere soll der Einsatz logischer Programme unter der sogenannten Antwortmengensemantik zur Realisierung von Sprachen und Werkzeugen untersucht werden, welche gängige Ansätze dahingehend erweitern, dass modulare Wissensbasen lokal oder verteilt ausgewertet werden können. Ein besonderes Augenmerk soll dabei auf der Studie geeigneter Modelle und Algorithmen für den Umgang mit inkonsistenter und aus verschiedenen Gründen unvollständiger Information liegen. Schlussverfahren, die auf semantischer Approximation beruhen, sollen entworfen werden, um die Auswertung derartiger logischer Programme effizienter zu gestalten. Darüber hinaus soll eine entsprechende Plattform für logisches Schließen über modularen, möglicherweise verteilten logischen Programmen entwickelt werden, indem die zuvor erarbeiteten Ansätze als Module für erweiterte Schlussverfahren implementiert werden. Diese Module können für verschiedenste Anwendungen aus den Bereichen der Multi-Agenten- bzw. Multi-Kontext Systeme, der Datenintegration oder dem Semantic Web von großem Nutzen sein, wie an einer Referenz-applikation aus einem der genannten Bereiche demonstriert werden soll. Das gegenständliche Projekt hat diese Fragen aufgegriffen und eine Reihe von Resultaten erzielt, nämlich (i) es wurde eine neuartige Semantik für modulare nichtmonotone logische Programme (MLPs) entwickelt, welche wechselseitig Rekursion zwischen Programmmodulen erlaubt (eine natürliche Eigenschaft, die vorangegangenen Semantiken gefehlt hat); (ii) die semantischen Eigenschaften von MLPs, der Charakterisierung von MLPs anhand klassischer Modelle, sowie deren computationale Komplexität; (iii) das Design von effizienten Schlussverfahren für ein spezielles Fragment der MLPs, welche eine Top-Down Evaluierung erlaubt; (iv) neuartige Optimierungsverfahren für solche logischen Programme basierend auf Domänen Zerlegungsmethoden. Weiters, im Falle von verteilten Modularitätsaspekten, das gegenständliche Projekt hat (i) grundlegende Algorithmen zum Evaluieren von Distributed Nonmonotonic Multi-Context Systems (DMCS) entwickelt; (ii) wir untersuchten Optimierungen dieser Algorithmen, wenn Topologieinformation des Systems vorhanden ist; (iii) wir untersuchten die Rolle von Symmetriedetektierung und -brechung in DMCS zur Beschleunigung der Evaluation; (iv) wir behandelten unvollständige Information indem wir den MCS Formalismus in einem dynamischen Rahmen formalisierten, sodass die Verkettung zwischen lokalen Wissensbasen nicht fix während der Entwicklung ist. Instanzierungen dieses Systems sind nur dann festgelegt/approximiert anhand eines Qualitätskriteriums. Die Methoden wurden in Forschungsprototypen implementiert, und experimentelle Evaluierungen zeigten vielversprechende Resultate. Weiters wurden die Prototypen für die Implementierung von Applikationen verwendet, welche im Kontext von modularen und verteilten Wissensbasen zu finden sind.