Extension d'ASP pour couvrir des fragments DL traitables : étude théorique et implémentation

by Fabien Garreau

Doctoral thesis in Informatique et applications

Under the supervision of Igor Stephan.

defended on 24-11-2016

in Angers , under the authority of École doctorale Sciences et technologies de l'information et mathématiques (Nantes) , in a partnership with Laboratoire d'Etudes et de Recherche en Informatique d'Angers (laboratoire) and Laboratoire d'Etudes et de Recherche en Informatique d'Angers / LERIA (laboratoire) .

Thesis committee President: Odile Papini.

Thesis committee members: Jean-François Baget, Laurent Garcia.

Examiners: Andréas Herzig, Philippe Lamarre.

  • Alternative Title

    Extension of ASP to cover treatable DL fragments : theorical study and implementation

  • Abstract

    Ontologies are meant to represent or to queryknowledge from a precise domain and can berepresented, in part, by logic formalisms such thatdescription logics. These ontologies can be providedby several sources where knowledge is more or lesscomplete, hence some data can be incomplete orincoherent preventing the deduction of other data.Answer Set Programming (ASP) formalism is anon-monotonic logic programming language based onrules, often used in knowledge representation, whichhas the feature to represent incomplete data.However, it’s impossible to represent lite descriptionlogics in ASP, because of existential variables in rules.Existential rules generalize lite description logics andalso form a programmation logic language that butdoesn’t offer the possibility to represent exceptions.Based on a theoritical study of ASP and existentialrules, we propose to gather both languages in aunique formalism, we define non-monotonic existentialprogram allowing to deal with ontology withexceptions. This extension aims to generalize bothASP and existential rules program and to use theefficiency of ASP solvers to reason on ontologies withexceptions. This thesis propose to deepen worksabout entailment and decidability of a non-monotonicexistential program. Another result from this study isthe improvement of interrogation in ASP and theimplementation of an extension of the ASPeRiX solverto deal with non-monotonic existential programs.

  • Abstract

    Les ontologies sont utilisées pour la représentation et l’interrogation de connaissances d’un domaine précis et peuvent être représentées en partie à l’aide des logiques de description légères. Ces ontologies peuvent être issues de plusieurs sources dont les données sont plus ou moins complétés, ainsi certaines données peuvent être incomplètes ou incohérentes empêchant la déduction d’autres données. L’Answer Set Programming (ASP) est un langage de programmation logique non-monotone à base de règles permettant de représenter des données incomplètes mais il ne permet pas de représenter les logiques de description légères. Les règles existentielles généralisent les logiques de description légères et forment aussi un langage de programmation logique mais ne permettant pas la définition d’exceptions. A partir d’une étude théorique d’ASP et des règles existentielles nous proposons de regrouper en un seul formalisme ces deux langages, nous définissons le formalisme des programmes non-monotones existentiels permettant de traiter un programme provenant d’une ontologie avec exceptions. Cette extension a pour but de généraliser à la fois ASP et les règles existentielles et d’utiliser la puissance des solveurs ASP pour raisonner sur des ontologies avec exceptions. Cette étude propose d’approfondir les travaux sur la décidabilité d’un programme avec l’extension aux programmes non-monotones existentiels. Nous proposons aussi d’améliorer les résultats lies à l’interrogation d’un programme ASP ainsi qu’une implémentation d’une extension du solveur ASPeRiX pour traiter les programmes non-monotones existentiels.

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