[論文レビュー] Verification of Generalized Inconsistency-Aware Knowledge and Action Bases (Extended Version)

Diego Calvanese, Marco Montali+1 more|arXiv (Cornell University)|Apr 30, 2015

Semantic Web and Ontologies参考文献 8被引用数 4

ひとこと要約

本稿では、修復に基づくパラメトリック不整合対応性を有する意味論を備えた、知識と行動基盤（KABs）の高水準アクション言語拡張としてのGolog-Knowledge and Action Bases（GKABs）を導入する。不整合対応性を有するGKABsにおける一階時相的性質の検証を、標準的GKABsへの還元によって実現し、標準KABsに既存の検証技術を適用可能にすることで、不整合性意味論にわたる検証の統一を達成する。

ABSTRACT

Knowledge and Action Bases (KABs) have been put forward as a semantically rich representation of a domain, using a DL KB to account for its static aspects, and actions to evolve its extensional part over time, possibly introducing new objects. Recently, KABs have been extended to manage inconsistency, with ad-hoc verification techniques geared towards specific semantics. This work provides a twofold contribution along this line of research. On the one hand, we enrich KABs with a high-level, compact action language inspired by Golog, obtaining so called Golog-KABs (GKABs). On the other hand, we introduce a parametric execution semantics for GKABs, so as to elegantly accomodate a plethora of inconsistency-aware semantics based on the notion of repair. We then provide several reductions for the verification of sophisticated first-order temporal properties over inconsistency-aware GKABs, and show that it can be addressed using known techniques, developed for standard KABs.

研究の動機と目的

• KABsにおける不整合管理の体系的欠如、特に不整合を引き起こす更新が単純に拒否される現象を是正すること。
• Gologにインspiredされた高水準でコンパクトなアクション言語をKABsに統合し、Golog-KABs（GKABs）を構築すること。
• 修復の概念を用いて、さまざまな不整合対応性意味論を統合する、GKABsのパラメトリック実行意味論を定義すること。
• 不整合対応性を有するGKABsにおける高度な一階時相的性質の検証を、標準的GKABsにおける検証に還元できることを示すこと。
• 標準KABsに確立された検証技術が、不整合対応性を有するGKABsにも効果的に再利用可能であることを実証すること。

提案手法

• Gologにインスパイアされたアクション言語をKABsに拡張することで、Golog-KABs（GKABs）を提案し、プロセス仕様のための高水準な記述を可能にする。
• 修復の概念を用いて、さまざまな不整合対応性意味論を統合する、GKABsのパラメトリック実行意味論を定義する。
• 異なる修復に基づく意味論において、不整合対応性を有するGKABs（I-GKABs）を標準GKABs（S-GKABs）にマッピングする翻訳関数（τ_B、τ_C、τ_E）を導入する。
• 実行の有界性やモデル同値性といった重要な性質を保つS-双対性および論理的同値関係（例：∼_l、∼_j）を確立する。
• I-GKABsにおけるμℒ_A^EQL時相的性質の検証を、S-GKABsにおける検証に還元し、さらにS-KABsにおける検証にまで還元する。論理的還元を用いる。
• 実行の有界性やモデル同値性といった重要な性質が保存されることを示すことにより、標準KABsに既存の検証技術を再利用可能にする。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 高水準アクション言語をKABsに統合することで、複雑なプロセスモデリングを可能にしつつ、整合性管理を維持できるか？
• RQ2 修復に基づく複数の不整合対応性意味論を統合できる、GKABsの統一的パラメトリック意味論を定義できるか？
• RQ3 不整合対応性を有するGKABsにおける一階時相的性質の検証を、標準的GKABsにおける検証に還元できるか？
• RQ4 還元が実行の有界性やモデル同値性といった重要なシステム特性を保持するか？
• RQ5 標準KABsに確立された検証技術が、不整合対応性を有するGKABsに対しても効果的に再利用可能か？

主な発見

• 提案されたGolog-KABs（GKABs）は、KABsに高水準アクション言語を効果的に統合し、高水準なプロセス仕様記述を可能にした。
• GKABsのパラメトリック実行意味論は、修復の概念に基づく複数の不整合対応性意味論を洗練された形でサポートする。
• 不整合対応性を有するGKABsにおけるμℒ_A^EQL時相的性質の検証は、標準的GKABsにおける検証に還元可能である。
• 還元により実行の有界性が保存され、有界なシステムが翻訳後も有界のままであることが保証される。
• S-双対性および論理的同値性によりモデル同値性が保持され、還元の正しさが検証される。
• 標準KABsに既存の検証技術が再利用可能であり、実用的導入を可能にする。