Luận án Một số phương pháp xử lý tri thức không nhất quán trong Ontology

c
độ li¶n quan giúa hai kh¡i ni»m hoặc hai biºu thùc kh¡i ni»m b§t kỳ.
 Chúng ta định nghĩa công thùc t½nh kho£ng c¡ch ngú nghĩa giúa hai biºu
thùc kh¡i ni»m theo ontology tham chi¸u b¬ng c¡ch mở rëng công thùc ở Định
nghĩa 2.2.
Định nghĩa 2.4 (Kho£ng c¡ch ngú nghĩa giúa hai biºu thùc kh¡i ni»m theo
ontology tham chi¸u). Cho O là mët ontology, CE1, CE2 là c¡c biºu thùc kh¡i
ni»m. Kho£ng c¡ch giúa CE1 và CE2 theo ontology tham chi¸u O được x¡c định
bởi công thùc
 δO(CE1;CE2) =
 n µO (CE1; c0) + µO (CE2; c0) o
 min j c0 2 LCPO(CE1;CE2)
 µO (CE1; c0) + µO (CE2; c0) + 2.µO (c0; >)
trong đó:
 • µO (CE1;CE2) là sè cung nèi trực ti¸p tèi thiºu giúa hai biºu thùc kh¡i
 ni»m CE1, CE2 khi đặt chúng tr¶n c¥y ph¥n c§p kh¡i ni»m cõa ontology
 O.
 • c0 là kh¡i ni»m cha chung tèi thiºu cõa CE1 và CE2.
 
 Theo định nghĩa tr¶n, để t½nh kho£ng c¡ch ngú nghĩa giúa hai biºu thùc kh¡i
ni»m CE1 và CE2 theo ontology tham chi¸u O, chúng ta ph£i x¡c định được
(1) tªp kh¡i ni»m cha chung tèi thiºu cõa hai biºu thùc kh¡i ni»m LCPO(CE1;CE2)
và (2) sè cung nèi trực ti¸p tèi thiºu µO (CE1;CE2) giúa hai biºu thùc kh¡i ni»m
CE1 và CE2 tr¶n c¥y ph¥n c§p kh¡i ni»m cõa O.
 49
 (1) Tªp kh¡i ni»m cha chung tèi thiºu LCPO(CE1;CE2) được x¡c định theo
c¡c trường hñp sau đây:
 (i) N¸u CE1 v CE2 th¼ LCPO(CE1;CE2) = fCE2g;
 (ii) N¸u CE1 w CE2 th¼ LCPO(CE1;CE2) = fCE1g;
(iii) Trong nhúng trường hñp cán l¤i, LCPO(CE1;CE2) được x¡c định theo định
 nghĩa v· kh¡i ni»m cha chung tèi thiºu ở Mục 2.1:
 n
 LCPO(CE1;CE2) = c 2 CO j CE1 v c ^ CE2 v c
  0 0 0 0
o
 ^ 8c 2 CO : CE1 v c ^ CE2 v c ) c v c :
 (2) Chúng ta có thº x¡c định µO (CE1;CE2) nhờ vào c¡c gi¡ trị µO (c1; c2) với
c1; c2 2 CO theo nguy¶n t­c quy ho¤ch động: ch¿ c¦n có trước thông tin v· sè
cung nèi trực ti¸p tèi thiºu cõa t§t c£ c¡c cặp kh¡i ni»m có t¶n cõa O, chúng
ta có thº t½nh được sè cung nèi trực ti¸p tèi thiºu giúa hai biºu thùc kh¡i ni»m
b§t kỳ khi đặt chúng tr¶n c¥y ph¥n c§p kh¡i ni»m cõa ontology tham chi¸u. Cụ
thº, chúng ta có 4 trường hñp sau đây để t½nh sè cung nèi trực ti¸p tèi thiºu
giúa hai biºu thùc kh¡i ni»m tr¶n ontology tham chi¸u.
 (i) Tồn t¤i hai kh¡i ni»m c1; c2 2 CO sao cho c1 ≡ CE1 và c2 ≡ CE2. Đ¥y là
 trường hñp đơn gi£n nh§t, khi đó:
 µO (CE1;CE2) = µO (c1; c2) :
 (ii) Tồn t¤i kh¡i ni»m c1 2 CO sao cho c1 ≡ CE1, đồng thời không tồn t¤i kh¡i
 ni»m có t¶n nào tr¶n O tương đương với CE2. Khi đó:
 µO (CE1;CE2) = µO (c1;CE2) = minfµO (c1; c) + 1 j c 2 DCO(CE2)g :
(iii) Tồn t¤i kh¡i ni»m c2 2 CO sao cho c2 ≡ CE2, đồng thời không có kh¡i ni»m
 có t¶n nào tr¶n O tương đương với CE1. Khi đó:
 µO (CE1;CE2) = µO (CE1; c2) = minfµO (c; c2) + 1 j c 2 DPO(CE1)g :
(iv) Không tồn t¤i kh¡i ni»m có t¶n nào tr¶n O tương đương với c¡c biºu thùc
 kh¡i ni»m CE1, CE2. Khi đó:
 0 0
 µO (CE1;CE2) := minfµO (c; c ) + 2 j c 2 DPO(CE1); c 2 DCO(CE2)g :
 50
 Như vªy, chúng ta luôn x¡c định được sè cung nèi trực ti¸p tèi thiºu giúa
hai biºu thùc kh¡i ni»m b§t kỳ khi đặt chúng tr¶n c¥y ph¥n c§p kh¡i ni»m
cõa ontology tham chi¸u. Do đó, chúng ta luôn có thº x¡c định kho£ng c¡ch
ngú nghĩa giúa hai biºu thùc kh¡i ni»m theo ontology tham chi¸u theo Định
nghĩa 2.4. Đặc bi»t, với µO (c1; c2) đã được t½nh trước với 8c1; c2 2 CO th¼ vi»c x¡c
định kho£ng c¡ch ngú nghĩa giúa hai biºu thùc kh¡i ni»m theo ontology tham
chi¸u O là r§t hi»u qu£.
2.3. Kho£ng c¡ch ngú nghĩa giúa hai ti¶n đề theo ontology tham
 chi¸u
 Trong ph¦n này, luªn ¡n s³ thực hi»n đánh gi¡ kho£ng c¡ch ngú nghĩa giúa
hai ti¶n đề dựa vào kho£ng c¡ch ngú nghĩa cõa c¡c biºu thùc thực thº tồn t¤i
trong chúng. C¡c biºu thùc thực thº trong mët ti¶n đề có thº là biºu thùc kh¡i
ni»m, biºu thùc thuëc t½nh đối tượng hoặc biºu thùc thuëc t½nh dú li»u. Tuy
nhi¶n, để đơn gi£n ho¡ vi»c thành lªp kho£ng c¡ch ngú nghĩa cõa hai ti¶n đề,
luªn ¡n ch¿ x²t dựa tr¶n kho£ng c¡ch ngú nghĩa giúa hai biºu thùc kh¡i ni»m.
Vi»c x²t th¶m kho£ng c¡ch ngú nghĩa cõa c¡c thuëc t½nh (thuëc t½nh đèi tượng
hoặc thuëc t½nh dú li»u) và c¡c c¡ thº hoàn toàn có thº được thực hi»n mët c¡ch
tương tự.
 Trước h¸t, chúng ta định nghĩa kho£ng c¡ch ngú nghĩa giúa hai tªp biºu
thùc kh¡i ni»m theo ontology tham chi¸u. Kho£ng c¡ch này được x¡c định dựa
tr¶n kho£ng c¡ch ngú nghĩa giúa c¡c biºu thùc kh¡i ni»m trong hai tªp hñp đó.
Định nghĩa 2.5 (Kho£ng c¡ch ngú nghĩa giúa hai tªp biºu thùc kh¡i ni»m
theo ontology tham chi¸u). Cho O là mët ontology, A và B là hai tªp hñp kh¡c
réng gồm c¡c biºu thùc kh¡i ni»m. Kho£ng c¡ch ngú nghĩa cõa hai tªp này theo
ontology tham chi¸u O, ký hi»u là dO(A; B), được x¡c định như sau:
 X
 δO(CEa;CEb)
 CEa2A;CEb2B
 dO(A; B) := : (2.4)
 card(A):card(B)
 Ta quy ước, dO(A; B) = 1 khi A = ; hoặc B = ; . 
 Gi¡ trị dO(A; B) t½nh theo (2.4) ch½nh là trung b¼nh cëng c¡c kho£ng c¡ch
ngú nghĩa giúa c¡c cặp biºu thùc kh¡i ni»m l§y tø hai tªp hñp. Tø M»nh đề 2.1
 51
và Định nghĩa 2.4, Định nghĩa 2.5, ta có thº th§y kho£ng c¡ch ngú nghĩa dO
giúa hai tªp hñp biºu thùc kh¡i ni»m tho£ c¡c t½nh ch§t sau đây:
M»nh đề 2.2 (T½nh ch§t cõa kho£ng c¡ch ngú nghĩa giúa hai tªp hñp biºu thùc
kh¡i ni»m). Với mọi tªp biºu thùc kh¡i ni»m b§t kỳ A; B ta có:
 (a) 0 ≤ dO(A; B) ≤ 1 ;
 (b) dO(A; A) = 0 ;
 (c) dO(A; B) = dO(B; A);
 (d) N¸u t§t c£ c¡c biºu thùc kh¡i ni»m trong A đều có kho£ng c¡ch ngú nghĩa
 cực đại đến mọi biºu thùc kh¡i ni»m trong B th¼ kho£ng c¡ch dO(A; B) cũng
 đạt cực đại:
  
 8CEi 2 A; 8CEj 2 B : δO(CEi;CEj) = 1 ) dO(A; B) = 1 ;
 (e) N¸u t§t c£ c¡c biºu thùc kh¡i ni»m trong A đều có kho£ng c¡ch ngú nghĩa
 cực tiºu đến mọi biºu thùc kh¡i ni»m trong B th¼ kho£ng c¡ch dO(A; B)
 cũng đạt cực tiºu:
  
 8CEi 2 A; 8CEj 2 B : δO(CEi;CEj) = 0 ) dO(A; B) = 0 ;
 (f) N¸u có mët sè biºu thùc cùng xu§t hi»n trong c£ hai tªp hñp, đồng thời
 mët sè biºu thùc kh¡c là có sai kh¡c ngú nghĩa th¼ kho£ng c¡ch ngú nghĩa
 giúa hai tªp hñp là không cực tiºu và không cực đại:
  
  
  

 A \ B 6= ; ^ A 6⊆ B ^ B 6⊆ A ) 0 < dO(A; B) < 1 :
 Như vªy, chúng ta có thº x¡c định được kho£ng c¡ch ngú nghĩa giúa hai tªp
biºu thùc kh¡i ni»m theo ontology tham chi¸u. Kho£ng c¡ch giúa hai ti¶n đ·
theo ontology tham chi¸u được x¡c định dựa tr¶n kho£ng c¡ch giúa hai tªp biºu
thùc kh¡i ni»m cõa hai ti¶n đề này như định nghĩa dưới đây.
Định nghĩa 2.6 (Kho£ng c¡ch ngú nghĩa giúa hai ti¶n đ· theo ontology tham
chi¸u). Cho O là mët ontology. Kho£ng c¡ch ngú nghĩa giúa hai ti¶n đề φ, 
theo ontology tham chi¸u O, ký hi»u là dO(φ, ), được x¡c định theo công thùc
sau:
  
 dO(φ, ) := dO CE(φ); CE( ) ;
 52
trong đó, CE(φ), CE( ) tương ùng là tªp hñp c¡c biºu thùc kh¡i ni»m cõa ti¶n
đề φ, . 
 Có thº th§y r¬ng, điều quan trọng để t½nh được kho£ng c¡ch ngú nghĩa giúa
hai ti¶n đề là ph£i x¡c định được tªp biºu thùc kh¡i ni»m trong c¡c ti¶n đề theo
mët c¡ch x¡c định. Ph¦n ti¸p theo sau đ¥y s³ tr¼nh bày c¡ch x¡c định tªp biºu
thùc kh¡i ni»m cõa mët ti¶n đề trong ontology ở ngôn ngú thông dụng nh§t
hi»n nay – ngôn ngú OWL với phi¶n b£n mới nh§t được chu©n ho¡ bởi tê chùc
W3C là OWL 2.
Biºu thùc kh¡i ni»m trong c¡c ti¶n đề cõa ontology OWL 2
 Theo tài li»u đặc t£ c§u trúc ontology OWL 2 [34]3 cõa tê chùc W3C, c¡c
ti¶n đề logic4 thuëc ontology OWL 2 được ph¥n làm 32 lo¤i thuëc 6 nhóm sau
đây:
 (1) Ti¶n đề v· biºu thùc kh¡i ni»m: mô t£ mèi quan h» giúa c¡c biºu thùc kh¡i
 ni»m trong ontology.
 (2) Ti¶n đề v· thuëc t½nh đối tượng: mô t£ t½nh ch§t cõa thuëc t½nh đối tượng
 và mèi quan h» giúa c¡c biºu thùc thuëc t½nh đối tượng trong ontology.
 (3) Ti¶n đ· v· thuëc t½nh dú li»u: mô t£ t½nh ch§t cõa thuëc t½nh đối tượng và
 mèi quan h» giúa c¡c thuëc t½nh dú li»u trong ontology.
 (4) Ti¶n đề định nghĩa kiºu dú li»u: định nghĩa c¡c kiºu dú li»u mới được sû
 dụng trong ontology.
 (5) Ti¶n đề v· kho¡: mô t£ c¡c đặc t½nh duy nh§t cõa c¡c biºu thùc thuëc t½nh
 đối tượng và/hoặc thuëc t½nh dú li»u cõa mët kh¡i ni»m.
 (6) Ti¶n đề kh¯ng định c¡c dú ki»n v· c¡ thº trong ontology.
 B¬ng c¡ch vi¸t l¤i (n¸u có thº) 32 lo¤i ti¶n đề dưới d¤ng ti¶n đề bao hàm5 (v)
 3Phi¶n b£n mới nh§t cõa tài li»u đặc t£ c§u trúc ontology OWL 2 được gûi l¶n ngày 11/12/2012,
đặt t¤i địa ch¿ 
 4Chúng ta ch¿ x²t ở đây c¡c ti¶n đề logic. Trong ontology OWL 2 cán có c¡c ti¶n đề làm nhi»m vụ
ghi chú (annotation axioms); nhúng ti¶n đề thuëc lo¤i này không làm thay đổi t½nh logic cõa ontology.
 5Ð đây luªn ¡n sû dụng cú ph¡p d¤ng hàm (Functional-Style Syntax) như trong tài li»u đặc t£
cõa W3C để biºu di¹n c¡c ti¶n đề OWL 2.
 53
cõa hai biºu thùc kh¡i ni»m hoặc hai thuëc t½nh như ở c¡c B£ng 2.1, B£ng 2.2
và B£ng 2.3, có thº nhªn th§y r¬ng ph¦n lớn (20/32) ti¶n đ· OWL 2 đều thuëc
d¤ng ti¶n đề bao hàm (bao hàm kh¡i ni»m và bao hàm thuëc t½nh). Tr¶n thực
t¸, nhi·u lo¤i ti¶n đề trong OWL 2 được xem là d¤ng vi¸t t­t (sugar syntax) cõa
ti¶n đề bao hàm. Ch¯ng h¤n, ti¶n đề mô t£ mi·n gi¡ trị cõa thuëc t½nh dú li»u
ObjectPropertyRange(OPE CE) được xem là d¤ng vi¸t t­t cõa ti¶n đề bao hàm
SubClassOf(owl:Thing ObjectAllValuesFrom(OPE CE)).
 B£ng 2.1: C¡c ti¶n đề v· biºu thùc kh¡i ni»m
 B£ng 2.1, 2.2 và 2.3 cũng cho th§y r¬ng chúng ta có thº x¡c định được –
theo mët c¡ch nh§t qu¡n – tªp biºu thùc kh¡i ni»m trong c¡c ti¶n đề OWL 2.
C¡c tªp biºu thùc kh¡i ni»m này s³ được sû dụng để đánh gi¡ kho£ng c¡ch ngú
nghĩa cõa c¡c ti¶n đề theo Định nghĩa 2.6.
2.4. Suy luªn với ontology không nh§t qu¡n sû dụng hàm chọn
 dựa tr¶n kho£ng c¡ch ngú nghĩa
 Trong mục này, luªn ¡n s³ x¥y dựng hàm chọn dựa tr¶n độ kho£ng c¡ch ngú
nghĩa đº sû dụng trong khung lªp luªn với ontology không nh§t qu¡n mô t£
ở Mục 1.2. Hàm chọn này cụ thº ho¡ Định nghĩa 1.8 b¬ng c¡ch sû dụng mët
ontology tham chi¸u đº đánh gi¡ kho£ng c¡ch ngú nghĩa giúa hai ti¶n đề.
Định nghĩa 2.7 (Hàm chọn dựa tr¶n kho£ng c¡ch ngú nghĩa theo ontology
tham chi¸u). Gọi O là ontology tham chi¸u; L là mët ngôn ngú ontology. Hàm
chọn dựa tr¶n kho£ng c¡ch ngú nghĩa theo ontology tham chi¸u O, ký hi»u là
 54
B£ng 2.2: C¡c ti¶n đề v· thuëc t½nh đối tượng
 55
B£ng 2.3: C¡c ti¶n đề v· thuëc t½nh dú li»u, định nghĩa kiºu dú li»u, kho¡ cõa biºu
thùc kh¡i ni»m, ph¡t biºu v· dú ki»n
 56
O
sSem, được định nghĩa như sau:
 O L L
 sSem : 2 × L × N ! 2
 O
 (Σ; φ, k) 7! sSem(Σ; φ, k)
 O
trong đó sSem(Σ; φ, k) được định nghĩa theo công thùc truy hồi:
 O
 - sSem(Σ; φ, 0) = ;;
 O O
 - sSem(Σ; φ, k) = sSem(Σ; φ, k − 1) [
 n 0 0 O 0 o
 2 Σ j :9 2 Σ: 2= sSem(Σ; φ, k − 1) ^ dO( ; φ) < dO( ; φ) , với k ≥ 1.
 
 O
 Có thº rút ra tø định nghĩa r¬ng sSem là mët hàm chọn đơn điệu t«ng theo
 O
k. Chúng ta s³ x¥y dựng ph²p suy luªn j≈O sû dụng hàm chọn sSem để mở rëng
tuy¸n t½nh tªp ti¶n đề di¹n gi£i theo khung lªp luªn ở Mục 1.2 như sau: Với
truy v§n “Σ j≈O φ?”, xu§t ph¡t tø tªp ti¶n đề cõa ontology tham chi¸u O, chúng
ta t¼m tªp c¡c ti¶n đề Σ0 trong Σ sao cho c¡c ti¶n đề này có kho£ng c¡ch ngú
nghĩa đến φ là nhỏ nh§t. N¸u Σ0 thu được là không nh§t qu¡n, qu¡ tr¼nh lªp
 0
luªn k¸t thúc với k¸t luªn Σ j≈O φ là qu¡ x¡c định. N¸u Σ j= φ th¼ chúng ta k¸t
 0
luªn ch§p nhªn Σ j≈O φ. N¸u Σ j= :φ th¼ chúng ta k¸t luªn b¡c bỏ Σ j≈O φ. Trong
trường hñp cán l¤i (Σ0 chưa k¸t luªn được truy v§n thông qua ph²p suy luªn
chu©n), chúng ta ti¸p tục mở rëng Σ0 b¬ng nhúng ti¶n đề chưa được chọn, và
có kho£ng c¡ch ngú nghĩa đ¸n φ là nhỏ nh§t. Như vªy, qu¡ tr¼nh mở rëng tªp
ti¶n đề di¹n gi£i Σ0 được døng l¤i khi, hoặc Σ0 là không nh§t qu¡n, hoặc Σ0 j= φ,
hoặc Σ0 j= :φ.
 O
 Ý tưởng này được thº hi»n trong Thuªt to¡n 2.1 (¡p dụng hàm chọn sSem
vào chi¸n lược mở rëng tuy¸n t½nh được tr¼nh bày ở H¼nh 1.2).
 Chúng ta có mët sè nhªn x²t v· ph²p suy luªn j≈O:
 • Sè lượng ti¶n đề được bê sung vào Σ0 sau méi bước lặp là ½t hơn so với
 hàm chọn sSyn (hàm chọn dựa tr¶n sự li¶n quan v· cú ph¡p). Điều này là
 bởi sè lượng ti¶n đề có kho£ng c¡ch ngú nghĩa với truy v§n φ đạt cực tiºu
 t¤i méi bước lặp thường r§t ½t. Điều này s³ h¤n ch¸ được sè lượng c¥u tr£
 lời “quá x¡c định” trong chi¸n lược mở rëng tuy¸n t½nh.
 57
Thuªt to¡n 2.1: X¡c định c¥u tr£ lời cho truy v§n “Σ j≈O φ?”
 Đầu vào:
 Ontology tham chi¸u O;
 O
 Hàm chọn dựa tr¶n kho£ng c¡ch ngú nghĩa theo ontology tham chi¸u sSem;
 Ontology không nh§t qu¡n tr¶n ngôn ngú L: Σ 2 2L ;
 Ti¶n đề truy v§n φ 2 L.
 Đầu ra:
 Tr£ lời cõa truy v§n “Σ j≈O φ?”
 begin
 k := 0;
 0 O
 Σ := O[ sSem(Σ; φ, 0);
 if (Σ0 j= φ) then
 return Ch§p nhªn: Σ j≈O φ;
 else if (Σ0 j= :φ) then
 return B¡c bỏ : Σ j≈O :φ ;
 while (true) do
 k := k + 1;
 00 O
 Σ := sSem(Σ; φ, k);
 if (Σ00 n Σ0 = ;) then
 return Không x¡c định;
 else if (Σ00 là không nh§t qu¡n) then
 return Qu¡ x¡c định;
 else
 if (Σ00 j= φ) then
 return Ch§p nhªn: Σ j≈O φ;
 else if (Σ00 j= :φ) then
 return B¡c bỏ : Σ j≈O :φ ;
 Σ0 := Σ00;
 58
 O
• Sè lượng ti¶n đề được bê sung theo hàm chọn sSem là th§p hơn nhi·u so
 với khi sû dụng hàm chọn sSyn, tuy nhi¶n, chúng ph£i tèn chi ph½ t½nh to¡n
 với vi»c x¡c định c¡c gi¡ trị dO. Tr¶n thực t¸, như ph¥n t½ch ở ph¦n trước,
 chi ph½ t½nh to¡n này có thº được gi£m đi r§t nhi·u b¬ng c¡ch t½nh s®n gi¡
 trị µO cho c¡c cặp kh¡i ni»m trong ontology tham chi¸u (b¬ng thuªt to¡n
 Floyd, Ford-Bellman, . . . ).
• Thuªt to¡n có thº tr£ v· c¥u tr£ lời qu¡ x¡c định cho truy v§n. Tuy nhi¶n,
 chúng ta có thº ¡p dụng quy tr¼nh ODP như ở Tiºu mục 1.2.4 để lo¤i bỏ
 c¥u tr£ lời thuëc lo¤i này. Hiºn nhi¶n khi đó ph²p suy luªn có thº m§t đi
 t½nh quy¸t định được.
 O
• Chúng ta có thº khai th¡c ưu điểm cõa 2 hàm chọn sSyn và sSem để t¤o n¶n
 mët chi¸n lược mở rëng tªp ti¶n đề di¹n gi£i như sau:
 0
 − Sû dụng hàm chọn sSyn để ph¡t triºn tªp ti¶n đề di¹n gi£i Σ (nh¬m
 tªn dụng ưu th¸ mở rëng nhanh tªp ti¶n đề di¹n gi£i).
 − Sû dụng kho£ng c¡ch ngú nghĩa theo ontology tham chi¸u trong qu¡
 tr¼nh xû lý ODP làm ti¶u ch½ để lo¤i bỏ ti¶n đề trong qu¡ tr¼nh t¼m
 tªp ti¶n đề cực đại và nh§t qu¡n.
• Ph²p suy luªn j≈O phụ thuëc vào ontology tham chi¸u để ho¤t động. On-
 tology tham chi¸u càng lớn, càng li¶n quan đến truy v§n th¼ càng có cơ
 sở cho vi»c mở rëng tªp ti¶n đề di¹n gi£i. Ontology tham chi¸u là húu ½ch
 trong vai trá “tri thùc nền” trong ph²p suy luªn j≈O. Điều này là không
 thº có được đối với ph²p suy luªn j≈Syn: N¸u tªp ti¶n đề được chọn ban
 đầu là kh¡c réng, có kh£ n«ng ph²p mở rëng tªp ti¶n đề di¹n gi£i theo cú
 ph¡p s³ k¸t thúc ch¿ ngay sau bước lặp đầu ti¶n!
• T½nh trực gi¡c cõa vi»c mở rëng tªp ti¶n đề di¹n gi£i Σ0 dựa tr¶n kho£ng
 c¡ch ngú nghĩa với ti¶n đề truy v§n φ theo ontology tham chi¸u O được
 thº hi»n thông qua vi»c đặt φ làm trung t¥m, sau đó bê sung vào Σ0 c¡c
 ti¶n đề trong ontology Σ theo thù tự t«ng d¦n v· kho£ng c¡ch ngú nghĩa
 với φ. Theo quan điểm này, chúng ta có thº c£i thi»n ch§t lượng cõa chi¸n
 lược mở rëng tuy¸n t½nh tuỳ theo tøng lo¤i ti¶n đề truy v§n: Ch¯ng h¤n,
 với ti¶n đề truy v§n φ có d¤ng CE1 v CE2, thay v¼ mở rëng tªp ti¶n đề
 theo CE1 v CE2, chúng ta mở rëng tªp ti¶n đề ch¿ theo biºu thùc CE1
 59
 ở v¸ tr¡i cõa ti¶n đề truy v§n (d¤ng bao hàm kh¡i ni»m). Nói c¡ch kh¡c,
 O
 hàm chọn sSem cho ti¶n đề truy v§n CE1 v CE2 s³ là:
 L L
 2 × L × N ! 2
 O
 (Σ;CE1 v CE2; k) 7! sSem(Σ; fCE1g; k)
 Tr¶n thực t¸, ý tưởng mở rëng tªp ti¶n đề di¹n gi£i ch¿ dựa theo kh¡i ni»m
 ở v¸ tr¡i cõa truy v§n như tr¶n đã được đề xu§t bởi nhóm t¡c gi£ Zhisheng
 Huang và cëng sự [23]. Tuy nhi¶n, h¤n ch¸ ở công tr¼nh [23] là ch¿ có thº
 ho¤t động được với c¡c kh¡i ni»m đơn gi£n (ch½nh x¡c là t¶n kh¡i ni»m)
 chù không ho¤t động được với c¡c biºu thùc kh¡i ni»m.
 V½ dụ sau đây mô t£ c¡ch ho¤t động cõa ph²p suy luªn không chu©n dựa
tr¶n kho£ng c¡ch ngú nghĩa cõa ontology tham chi¸u.
V½ dụ 2.3. Gọi Σ là ontology được l§y tø V½ dụ 1.6. Ontology tham chi¸u O
được mô t£ như sau:
 H¼nh 2.2: Ontology tham chi¸u O
 Brain v BodyPart
 Brain : Class
 CentralNervousSystem : Class
 BodyPart : Class
 Dưới đây là c¡c bước thực hi»n ph²p suy luªn “Σ j≈O Brain v NervousSystem?”.
 60
 Trước h¸t, ta t½nh kho£ng c¡ch ngú nghĩa giúa c¡c ti¶n đ· trong Σ với truy
v§n Brain v NervousSystem theo ontology tham chi¸u:
 • dO(Brain(A); fBraing) = 0 :
 • dO(Brain v CentralNervousSystem; fBraing):
 dO(Brain v CentralNervousSystem; fBraing)
 δ0 (Brain; CentralNervousSystem)
 = O
 1 × 2
 1 3 + 2 5
 = × = ≈ 0:357 :
 2 3 + 2 + 2:1 14
 • dO(CentralNervousSystem v NervousSystem; fBraing):
 dO(CentralNervousSystem v NervousSystem; fBraing)
 δ0 (CentralNervousSystem; Brain) + δ0 (NervousSystem; Brain)
 = O O
 1 × 2
 1 5 5 10
 = × + = ≈ 0:714 :
 2 7 7 14
 • dO(BodyPart v :NervousSystem; fBraing):
 dO(BodyPart v :NervousSystem; fBraing)
 δ0 (BodyPart; Brain) + δ0 (:NervousSystem; Brain)
 = O O
 1 × 2
 1  0 + 1 5
 = × +
 2 0 + 1 + 2:2 7
 1 32
 = × ≈ 0:914 :
 2 35
 C¡c bước lặp trong qu¡ tr¼nh mở rëng tªp ti¶n đề di¹n gi£i là như sau:
 • Bước 0: Khởi t¤o
 0 O
 Σ := O[ sSem(Σ; fBraing; 0) :
 T¤i bước này Σ0 chưa thº tr£ lời truy v§n “Brain v NervousSystem?”.
 • Bước 1:
 Ti¶n đề chưa được chọn trong Σ và có kho£ng c¡ch đến Brain(A) đạt cực
 tiºu là Brain v CentralNervousSystem. Ta có:
 Σ0 := O [ fBrain(A)g :
 T¤i bước này Σ0 v¨n chưa thº tr£ lời truy v§n “Brain v NervousSystem?”.
 61
 • Bước 2:
 Ti¶n đề chưa được chọn trong Σ và có kho£ng c¡ch đến Brain v NervousSystem
 đạt cực tiºu là Brain v CentralNervousSystem. Ta có:
 Σ0 := O [ fBrain(A); Brain v CentralNervousSystemg :
 • Bước 3:
 Ti¶n đề chưa được chọn trong Σ và có kho£ng c¡ch đến fBraing đạt cực
 tiºu là CentralNervousSystem v NervousSystem. Ta có:
 Σ0 := O [ fBrain(A);
 Brain v CentralNervousSystem;
 CentralNervousSystem v NervousSystemg :
 Có thº th§y t¤i bước này, Σ0 j= Brain v NervousSystem.
 Như vªy, chúng ta k¸t luªn ch§p nhªn truy v§n “Σ j≈O Brain v NervousSystem?”
 hay nói c¡ch kh¡c, kh¯ng định Σ j≈O Brain v NervousSystem :
 
2.5. Thực nghi»m và đánh gi¡ k¸t qu£
 Trong mục này luªn ¡n mô t£ c¡c thực nghi»m so s¡nh ph²p suy luªn j≈Syn
và j≈O trong truy v§n với mët sè ontology không nh§t qu¡n. B£n cài đặt chương
tr¼nh thực nghi»m, dú li»u cùng với k¸t qu£ thực nghi»m cõa luªn ¡n được đăng
t£i công khai tr¶n Internet t¤i địa ch¿ https://github.com/zvtrung/NNR.
Chương tr¼nh thực nghi»m
 Chương tr¼nh thực nghi»m trong luªn ¡n được cài đặt b¬ng ngôn ngú lªp
tr¼nh Java, sû dụng thư vi»n OWL API (https://github.com/owlcs/owlapi)
để thao t¡c với ontology trong bë nhớ cũng như đọc, ghi ontology dưới d¤ng
t»p.
 C¡c thuªt to¡n được sû dụng trong chương tr¼nh thực nghi»m là:
 • Thuªt to¡n Floyd [10]: dùng để t½nh sè cung nèi trực ti¸p tèi thiºu giúa
 t§t c£ c¡c cặp kh¡i ni»m có t¶n trong mët ontology.
 62
 • Thuªt to¡n mô t£ chi¸n lược mở rëng tuy¸n t½nh tªp ti¶n đề di¹n gi£i theo
 truy v§n đầu vào [20]. Chi¸n lược này được cụ thº ho¡ với hai hàm chọn
 O
 sSyn (được đề xu§t bởi Huang và cëng sự [20]) và hàm chọn sSem (được đề
 xu§t bởi luªn ¡n) tương ùng với hai ph²p suy luªn không chu©n j≈Syn và
 j≈O.
Bë dú li»u thực nghi»m
 Bë dú li»u thực nghi»m gồm 3 ontology Madcow, MiniEconomy và Trans-
portion cũng là tªp dú li»u thực nghi»m trong c¡c bài b¡o cõa nhóm t¡c gi£
[19, 20, 22, 23] thuëc dự ¡n nghi¶n cùu SEKT (
com). C¡c ontology này đều có chùa mët sè kh¡i ni»m không tho£ được và được
chuyºn thành ontology không nh§t qu¡n b¬ng c¡ch bê sung ti¶n đề khai b¡o c¡
thº thuëc c¡c kh¡i ni»m này. B£ng 2.4 mô t£ thông tin cõa c¡c ontology trong
bë dú li»u thû nghi»m.
 B£ng 2.4: C¡c ontology thực nghi»m
 Sè kh¡i ni»m
 Ontology Sè kh¡i ni»m Sè ti¶n đề
 không tho£ đưñc
 Madcow 54 1 174
 MiniEconomy 338 51 2 314
 Transporation 445 62 2 380
Phương ph¡p thû nghi»m
 C¡c truy v§n được thực hi»n tr¶n méi ontology thû nghi»m được thành lªp
như sau: Với méi ontology Σ trong bë dú li»u thû nghi»m, gọi UΣ là tªp c¡c kh¡i
ni»m không tho£ được cõa Σ, c¡c truy v§n được thû nghi»m với ontology Σ có
d¤ng “Σ j≈ C v D?” trong đó C 2 UΣ và D 2 CΣ n UΣ.
 Luªn ¡n so s¡nh k¸t qu£ truy v§n với c¡c ontology không nh§t qu¡n trong
bë dú li»u thû nghi»m khi dùng hai ph²p suy luªn j≈O (được đề xu§t trong luªn
¡