[논문 리뷰] Verification of Generalized Inconsistency-Aware Knowledge and Action Bases (Extended Version)

Diego Calvanese, Marco Montali외 1명|arXiv (Cornell University)|2015. 04. 30.

Semantic Web and Ontologies참고 문헌 8인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 복구 개념을 기반으로 한 매개변수화된 모순 인식 실행 의미론을 갖춘 지식과 행동 기반(GKABs)을 도입한다. 이는 KABs의 고수준 행동 언어 확장으로서 Golog-Knowledge and Action Bases(GKABs)를 제안하며, 모순 인식 GKABs에서 일阶 논리 시간 성질의 검증을 표준 GKABs로의 환원을 수립함으로써, 표준 KABs에 대한 기존 검증 기법의 활용을 가능하게 하여, 다양한 모순 의미론 간의 검증을 통합한다.

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.

연구 동기 및 목표

• KABs에서 모순을 유발하는 업데이트가 단순히 거부되는 등 체계적인 모순 관리의 부재를 해결하기 위해.
• Golog를 영감으로 삼은 고수준이고 압축된 행동 언어를 KABs에 통합하여 Golog-KABs(GKABs)를 얻기 위해.
• 복구 개념을 통합한 다양한 모순 인식 실행 의미론을 지원하는 GKABs에 대한 매개변수화된 실행 의미론을 정의하기 위해.
• 모순 인식 GKABs에서 복잡한 일阶 논리 시간 성질의 검증을 표준 GKABs에서의 검증으로 환원할 수 있음을 보여주기 위해.
• 표준 KABs에 대해 확립된 검증 기법이 모순 인식 GKABs에 효과적으로 재사용될 수 있음을 보여주기 위해.

제안 방법

• Golog를 영감으로 삼은 고수준 행동 언어를 KABs에 확장하여 프로세스 명세를 위한 Golog-KABs(GKABs)를 제안한다.
• 복구 개념을 통합하여 다양한 모순 인식 실행 의미론을 통합하는 GKABs에 대한 매개변수화된 실행 의미론을 정의한다.
• 다양한 복구 기반 의미론 하에서 모순 인식 GKABs(I-GKABs)를 표준 GKABs(S-GKABs)로 매핑하는 번역 함수(τ_B, τ_C, τ_E)를 도입한다.
• 실행 유한성과 모델 동치성과 같은 핵심 성질을 유지하기 위해 S-비슷함 관계 및 논리적 동치 관계(예: ∼_l, ∼_j)를 수립한다.
• I-GKABs에서 μℒ_A^EQL 시간 성질의 검증을 S-GKABs에서의 검증으로 환원하고, 추가로 S-KABs로의 환원을 논리적 환원을 통해 수행한다.
• 실행 유한성과 모델 동치성과 같은 핵심 성질을 유지함으로써, 표준 KABs에 대한 기존 검증 기법이 모순 인식 GKABs에 재사용 가능함을 보여준다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 고수준 행동 언어를 KABs에 통합하여 복잡한 프로세스 모델링을 지원하면서도 일관성 관리를 유지할 수 있는가?
• RQ2 복구 개념을 기반으로 하는 다양한 모순 인식 의미론을 수용할 수 있는 GKABs에 대한 통합된 매개변수화된 의미론을 어떻게 정의할 수 있는가?
• RQ3 모순 인식 GKABs에서 일阶 논리 시간 성질의 검증을 표준 GKABs에서의 검증으로 환원할 수 있는가?
• RQ4 환원 과정이 실행 유한성 및 모델 동치성과 같은 핵심 시스템 성질을 유지하는가?
• RQ5 기존 표준 KABs에 대한 검증 기법이 모순 인식 GKABs에 효과적으로 재사용될 수 있는가?

주요 결과

• 제안된 Golog-KABs(GKABs)는 고수준 행동 언어를 KABs에 성공적으로 통합하여 고수준의 프로세스 명세를 가능하게 한다.
• GKABs에 대한 매개변수화된 실행 의미론은 복구 개념을 기반으로 한 다양한 모순 인식 의미론을 우아하게 지원한다.
• 모순 인식 GKABs에서 μℒ_A^EQL 시간 성질의 검증은 표준 GKABs에서의 검증으로 환원될 수 있다.
• 환원 과정은 실행 유한성을 유지하여, 유한한 시스템이 번역 후에도 여전히 유한성을 유지함을 보장한다.
• S-비슷함과 논리적 동치성을 통한 모델 동치성 유지로 환원의 정확성이 검증된다.
• 기존 표준 KABs에 대한 검증 기법은 모순 인식 GKABs에 재사용 가능하여 실용적 구현을 가능하게 한다.