[論文レビュー] A General Modifier-based Framework for Inconsistency-Tolerant Query Answering

Jean François Baget, Salem Benferhat+6 more|arXiv (Cornell University)|Feb 18, 2016

Semantic Web and Ontologies参考文献 7被引用数 24

ひとこと要約

本稿では、存在則知識ベースにおける不整合耐性クエリ回答の一般化された修飾子ベースのフレームワークを提案する。このフレームワークは、修飾子（データ分布戦略）と推論戦略を用いて、既存の意味論を統一し、新たな意味論を導入する。主な貢献は、修飾子の包含関係と戦略の順序付けに基づく意味論の形式的分類であり、これにより、整合性耐性クエリ回答アプローチの体系的比較と拡張が可能となり、整合的かつ完全な生産性条件が得られる。

ABSTRACT

We propose a general framework for inconsistency-tolerant query answering within existential rule setting. This framework unifies the main semantics proposed by the state of art and introduces new ones based on cardinality and majority principles. It relies on two key notions: modifiers and inference strategies. An inconsistency-tolerant semantics is seen as a composite modifier plus an inference strategy. We compare the obtained semantics from a productivity point of view.

研究の動機と目的

• ABoxとTBoxの間に矛盾が生じるontologyベースのデータアクセスにおける不整合を扱う。
• 存在則設定における既存の不整合耐性意味論を、単一の形式的フレームワークに統一する。
• 基数と多数主義の原則に基づく新しい意味論をモジュラー設計により導入する。
• 不整合耐性クエリ回答意味論の定義、比較、分類の体系的メソッドを提供する。

提案手法

• フレームワークは、不整合耐性意味論を2つの要素に分解する：修飾子（仮想的な修理におけるアサーションの分布方法を定義）と推論戦略（修理済みABoxからクエリの答えをどのように導出するかを定義）。
• 修飾子はABox上の集合系によって定義され、一貫した部分集合にアサーションをどのように選択または分布させるかの異なる方法を表現する。
• 推論戦略には、存在的、全称的、共通部分、過半数、その他の戦略が含まれ、それぞれが修理済み集合上で有効とされるクエリを決定する。
• フレームワークは、修飾子の包含関係と推論戦略の順序付けに基づく意味論の部分順序を用いて、生産性の階層を定義する。
• 修飾子の包含関係と戦略の順序付けを用いて、意味論の包含関係の整合的かつ完全な条件を確立し、意味論の形式的比較を可能にする。
• このアプローチは一般性と拡張性に優れ、任意の存在則知識ベースに適用可能であり、意味論間の包含関係と非比較可能性に関する形式的結果を提示する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 どのようにして、存在則システムにおける既存の不整合耐性意味論を、単一の形式的フレームワークに統一できるか？
• RQ2 ある不整合耐性意味論が、別の意味論よりもより生産的であるための条件は何か？
• RQ3 基数と多数主義の原則に基づく新しい意味論を、どのように体系的に定義し統合できるか？
• RQ4 修飾子と推論戦略のどちらが、不整合耐性クエリ回答の挙動にどのように寄与しているか？
• RQ5 異なる意味論の生産性を、どのように形式的に比較・分類できるか？

主な発見

• フレームワークは、最小、最大、過半数の修理に基づく、主要な既存の不整合耐性意味論を効果的に統一した。
• 修飾子の包含関係と推論戦略の順序付けに基づく部分順序を用いて、意味論の形式的階層を確立し、体系的な比較を可能にした。
• より慎重な推論戦略を有する意味論が、より不注意な戦略を有する意味論に包含されることはない、という事実を証明した。これは意味論包含における重要な制約条件を示している。
• より不注意な戦略を有する意味論同士の包含関係は、直接包含ではなく、推移性によってのみ生じ得ることを示した。
• 地面原子に関しては、追加の包含関係が成立する可能性があるが、このケースはスペース制約のため完全には検討されていない。
• 新しい修飾子とさまざまな推論戦略を組み合わせることで、新たな意味論を定義可能であり、これにより最先端技術が拡張された。