语义网基础教程 （第一版）5 逻辑和推理：规则

第五章 逻辑和推理：规则

        从抽象的观点看，前面几章的主题是与知识表示相关的，包括关于网上资源内容的知识和关于应用领域中的概念及其相互关系的知识（本体）

        早在万维网出现之前，人工智能领域就研究过知识表示。哲学领域对相关课题的研究更早，甚至可以追溯到古希腊。亚里士多德被认为是逻辑学之父，而逻辑特别是谓词逻辑（又称为一阶逻辑）一直是知识表示的基础。这里，列出一些使得逻辑通用和重要的原因：

（1）它提供一种便于表达知识的高层语言，并且具有很强的表达能力。

（2）它具有易于理解的形式化语义，将无歧义的含义赋予逻辑公式。

（3）提供了精确的逻辑后承概念，它决定一个公式是否可由另一些公式（前提）在语义上推出。实际上，逻辑最原始的动机正是研究逻辑后承的客观规律。

（4）存在由前提集从语法上自动推出结论的证明系统。

（5）存在逻辑后承与语法推导相一致的证明系统。证明系统应当是可靠的（所有语法可推出的公式都是前提的逻辑后承）和完全的（前提的所有逻辑后承都可有证明系统推出）。

（6）在存在可靠且完全的证明系统的意义上，谓词逻辑是独一无二的。表达能力更强的逻辑（高阶逻辑）没有这样的证明系统。

（7）由于存在证明系统，可以追踪逻辑后承的推导过程。在此意义上，逻辑能够提供其结论的理由。

         RDF和OWL语言可视为谓词逻辑的特殊形式。

         单调规则与非单调规则

单调规则的例子：家庭关系

    设想一个关于家庭关系的数据库。包含以下基本谓词：

            mother(X, Y)

            father(X, Y)

            male(X)

            female(X)

     然后用合适的规则推导进一步的关系。首先定义谓词parent

            mother(X, Y)   --->  parent(X, Y)

            father(X, Y)  ---->  parent(X, Y)

     然后定义brother是有相同parent的男性：

单调规则：语法

    考察一个简单的规则，它的意思是，所有超过60岁的忠实顾客可以享受一种特别优惠：loyalCustomer(X), age(X0 > 60 --> discount(X)

    一条规则可以包含下列成分：变量、常量、谓词、函数符号

    规则：

    事实：

    逻辑程序：

    目标：

单调规则：语义

    谓词逻辑语义：

    常证据和带参证据：

非单调规则：动机和语法

    非正式讨论：

    语法定义：

非单调规则的例子：有经纪人的交易

    卡洛斯需求的形式化描述：   

    可选公寓的表达：

    选择一间公寓：

XML中的规则标记：单调规则

    项：

    原子公式：

    事实：

    规则：

    查询：

    一个DTD

    RuleML的另一种数据模型

XML中的规则标记：非单调规则