Phát triển chương trình Logic mô tả cho việc tích hợp các quy tắc và các Ontology cho Web ngữ nghĩa

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học – Đại học Huế Tập 5, Số 1 (2016) 
11 
PHÁT TRIỂN CHƯƠNG TRÌNH LOGIC MÔ TẢ CHO VIỆC 
TÍCH HỢP CÁC QUY TẮC VÀ CÁC ONTOLOGY CHO WEB NGỮ NGHĨA 
Hoàng Nguyễn Tuấn Minh 
Phòng Công tác Học sinh, Sinh viên, Trường Đại học Khoa học – Đại học Huế 
Email: hntminh83@yahoo.com 
TÓM TẮT 
Web ngữ nghĩa ngày càng phát triển, một yêu cầu quan trọng của kiến trúc được phân lớp 
của web ngữ nghĩa là tích hợp các các quy tắc và các ontology đang được nhiều nhà 
nghiên cứu quan tâm. Trong bài báo, chúng ta xem xét các vấn đề trong việc tích hợp các 
quy tắc và các ontology hiện nay và cũng như phân loại các đề xuất theo các phương pháp 
tiếp cận lý thuyết khác nhau. Ngoài ra chúng ta tập trung vào hướng tiếp cận chương trình 
logic mô tả trong việc tích hợp các quy tắc và các ontology cho web ngữ nghĩa cùng các 
vấn đề liên quan của nó. 
Từ khóa : Lập trình logic, logic mô tả, ontology, Web ngữ nghĩa. 
1. MỞ ĐẦU 
Web ngữ nghĩa [1,2,3] là một sự phát triển mới trên nền của Web hiện tại theo tiêu chuẩn 
và công nghệ có thể giúp máy tính hiểu các thông tin trên Web, chúng có thể hỗ trợ cho các công 
việc khám phá, tích hợp dữ liệu, chuyển hướng dữ liệu và tự động hóa các nhiệm vụ một cách 
giàu ngữ nghĩa hơn. Kiến trúc phân tầng của Web ngữ nghĩa ngày càng hoàn thiện, một yêu cầu 
quan trọng của kiến trúc được phân tầng này là để tích hợp tầng Rules và tầng Ontology, hướng 
đến việc tích hợp các quy tắc và các ontology trong Web ngữ nghĩa. 
Trong bài báo này tôi sẽ giới thiệu về các kỹ thuật kết hợp các quy tắc với các ontology 
và chương trình logic mô tả, nó gồm cơ sở tri thức L và một tập hữu hạn các quy tắc logic mô tả 
P. Các quy tắc này tương tự như quy tắc trong chương trình logic, nhưng chúng có thể chứa các 
truy vấn đến L trong thân của chúng. Một đặc điểm quan trọng là truy vấn như vậy cũng cho 
phép xác định một đầu vào từ P, nó như là một luồng thông tin từ P đến L, bên cạnh luồng thông 
tin từ L đến P được đưa ra bởi truy vấn bất kỳ đến L. Ta cũng sẽ xác định một bộ các ngữ nghĩa 
cho các lớp khác nhau của chương trình logic mô tả. Cụ thể hơn, chúng ta khái quát các lớp của 
các chương trình logic dương và chương trình logic phân tầng và xác định ngữ nghĩa mô hình 
Herbrand. 
2. CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN 
2.1. Ontology: Thuật ngữ "Ontology" bắt nguồn từ triết học nó liên quan đến việc nghiên cứu 
của con người về sự tồn tại của tự nhiên. Các nhà nghiên cứu trong khoa học máy tính, đặc biệt 
Phát triển chương trình logic mô tả cho việc tích hợp các quy tắc và các ontology cho web ngữ nghĩa 
12 
là trong Trí tuệ nhân tạo (AI) mượn thuật ngữ này nhằm mục đích hỗ trợ việc chia sẻ và tái sử 
dụng kiến thức trong hệ thống AI. Cách tiếp cận này đã được Neches và các cộng sự đề xuất 
“Một ontology định nghĩa các thuật ngữ và các mối quan hệ cơ bản gồm từ vựng của một chủ đề 
cũng như các quy tắc kết hợp các thuật ngữ và mối quan hệ để định nghĩa các mở rộng cho từ 
vựng”. Theo định nghĩa này một ontology không chỉ bao gồm các thuật ngữ được định nghĩa một 
cách tường minh trong nó mà còn có tri thức có thể suy diễn được từ ontology. Vào năm 1998, 
Studer và các cộng sự đã đưa ra định nghĩa ontology khá phù hợp và chính xác hơn. “Ontology 
là một đặc tả tường minh, mang tính hình thức của sự khái niệm hóa có thể chia sẽ được. Sự khái 
niệm hóa đề cập đến một mô hình trừu tượng của một số hiện tượng trong thế giới thực bằng 
cách xác định khái niệm liên quan đến hiện tượng đó. Tường minh có nghĩa là các khái niệm 
được sử dụng và các ràng buộc trên chúng được định nghĩa một cách rõ ràng. Hình thức đề cập 
đến máy có khả năng đọc và hiểu Ontology. Chia sẽ phản ánh quan điểm rằng một Ontology 
nắm bắt tri thức được chấp nhận bởi một cồng đồng.” 
2.2. Chương trình logic chính tắc: 
2.2.1. Cú pháp: Cho Φ =( , ) là một bộ từ vựng ngôn ngữ bậc nhất với là tập hữu hạn 
khác rỗng các hằng và là tập ký hiệu vị từ không chứa ký hiệu hàm. Cho là tập các biến. 
Một hạng thức là một biến từ hoặc một ký hiệu hằng từ Φ. Một nguyên tố là một 
biểu thức có dạng p(t1, t2,..., tn) trong đó p là ký hiệu vị từ n ngôi, n≥0 từ Φ, và t1, t2,..., tn là các 
hạng thức. Một literal l là một nguyên tố p (l là literal dương) hoặc nguyên tố phủ định  p (l là 
literal âm). Phần bù của l dương là p và của l âm là p. Một literal phủ định ngầm (viết tắt 
NAF-literal) là một literal l hoặc một literal phủ định mặc định not l. Một quy tắc r là biểu thức 
có dạng : a  b1, b2,..., bk, not bk+1,..., not bm với m ≥ k ≥ 0 (1) trong đó a là literal và b1,..., bm là 
các literal hoặc các nguyên tố đẳng thức (bất đẳng thức) có dạng t1=t2 (t1≠t2) với t1 và t2 là các 
hạng thức. Literal a được gọi là đầu của quy tắc r và phép hội b1, b2,..., bk, not bk+1,..., not bm là 
thân của quy tắc r, trong đó b1, b2,..., bk (hoặc, not bk+1,...,not bm) là thân dương (hoặc thân âm). 
Người ta dùng H(r) để ký hiệu literal a đầu của quy tắc, và B(r) để ký hiệu tập tất cả literal B+(r) 
 B-(r) thân của quy tắc trong đó B+(r) = { b1, b2,..., bk} và B
-
(r) = { bk+1,..., bm}. Nếu thân của 
quy tắc r rỗng (trong trường hợp k = m = 0) thì r là một dữ kiện (Fact), chúng ta sẽ bỏ “” 
trong trường hợp này. Một chương trình chính tắc P là một tập hợp hữu hạn các quy tắc. P là 
một chương trình dương nếu mọi quy tắc của nó đều không chứa phủ định “not”. 
2.2.2. Ngữ nghĩa: Một vũ trụ Herbrand của một chương trình P, ký hiệu HUP, là một tập hợp 
tất cả các ký hiệu hằng xuất hiện trong P. Nếu không có ký hiệu hằng trong P thì HUP = {c}, 
trong đó c là một ký hiệu hằng tùy ý trong Φ. Như thường lệ, các hạng thức, các nguyên tố, các 
literal, các quy tắc, các chương trình  là nền nếu và chỉ nếu chúng không chứa biến nào. Một 
cơ sở Herbrand của một chương trình P được ký hiệu là HBP là tập tất cả các literal nền được 
xây dựng từ các ký hiệu vị từ xuất hiện trong P và các ký hiệu hằng trong HUP. Một hiện hành 
nền của một quy tắc r P nhận được từ quy tắc r bằng cách thay thế mỗi biến trong r bằng một 
ký hiệu hằng trong HUP, bằng cách sử dụng một phép thế cho mỗi biến trong r và loại bỏ tất q
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học – Đại học Huế Tập 5, Số 1 (2016) 
13 
cả nguyên tố đẳng thức và bất đẳng thức t1 =t2 và t1 ≠t2 . Một hiện hành nền của một quy 
tắc r là nhất quán khi và chỉ khi nó không chứa các nguyên tố đẳng thức hoặc bất đẳng thức 
nào. Chúng ta ký hiệu ground(P) là một tập hợp tất cả các hiện hành nền nhất quán của các quy 
tắc trong P.Một tập X  HBP của các literal nhất quán khi và chỉ khi {p,  p} 
X cho mọi 
nguyên tố p HBP. Một diễn dịch I trong một chương trình P là một tập con nhất quán của 
HBP. Một mô hình của một chương trình dương P là một diễn dịch I  HBP sao cho B(r)  I dẫn 
đến H(r)  I đối với mọi r ground(P). Phép chuyển đổi (hay phép chuyển đổi Gelfond-
Lifschitz) của một chương trình P liên quan đến một diễn dịch I  HBP (ký hiệu là P
I
) là một 
chương trình dương nền nó được nhận được từ ground(P) bằng cách xóa đi tất cả các quy tắc r 
mà B
-
(r)  I = và xóa đi phần thân phủ định trong các quy tắc còn lại. Một tập trả lời của một 
chương trình P là một diễn dịch I  HBP mà I là một tập trả lời của P
I
. 
2.3. Logic mô tả (D) và (D) : 
2.3.1. Cú pháp. Cho tập E là các kiểu dữ liệu cơ bản và tập V gồm các giá trị dữ liệu. Một lí 
thuyết kiểu dữ liệu D = ( D, ·D) bao gồm một miền kiểu dữ liệu D và một ánh xạ ·D nó ánh xạ 
đến mỗi kiểu dữ liệu cơ bản một tập con của D và đến mỗi giá trị dữ liệu một phần tử của D. 
Cho  = (ARARD, IV) là một bộ từ vựng, trong đó A, RA, RD, và I là lần lượt là các tập 
hợp (đếm được) đôi một phân biệt của các khái niệm nguyên tố, các vai trò tượng trưng, các vai 
trò kiểu dữ liệu, và các cá thể. Chúng ta ký hiệu là tập hợp các nghịch đảo của tất cả R 
 RA. 
Vai trò là một phần tử của RA RD. Khái niệm được định nghĩa quy nạp như sau. 
Mỗi khái niệm nguyên tố C A là một khái niệm. Nếu o1, o2,... là các cá thể thuộc I thì {o1, o2,.. 
} là một khái niệm. Nếu C và D là những khái niệm, thì (C D), (C D), và C cũng là những 
khái niệm (lần lượt được gọi là phép giao, phép giao, và phủ định). Nếu C là một khái niệm, R 
là một vai trò tượng trưng từ RA và n là một số nguyên không âm, thì R.C, R.C, nR, và 
≥nR là những khái niệm (lần lượt được gọi là lượng từ tồn tại, lượng từ với mọi, giới hạn số 
lượng lớn nhất, và giới hạn số lượng nhỏ nhất). Nếu D là một kiểu dữ liệu, U là một vai trò kiểu 
dữ liệu từ RD, và n là một số nguyên không âm, thì U.D, U.D, nU, ≥nU là những khái niệm. 
Chúng ta sử dụng và để lần lượt viết tắt cho các khái niệm C C và C C. 
Một tiên đề là một biểu thức có một trong các dạng sau đây: 
(1) C D, được gọi là tiên đề bao hàm khái niệm, trong đó C và D là những khái 
niệm; 
(2) R S, được gọi là tiên đề bao hàm vai trò, với hoặc R, S RA hoặc R, S RD; 
(3) Trans(R), gọi là tiên đề bắc cầu, trong đó R RA; 
(4) C(a) được gọi là tiên đề thành viên khái niệm, trong đó C là một khái niệm và a 
 I; 
(5) R(a,b) (hoặc U(a,v)), được gọi là tiên đề thành viên vai trò, trong đó R RA (hoặc 
U RD) và a,b I (hoặc a I và v là một giá trị dữ liệu); 
(6) a = b (hoặc a ≠ b), gọi là tiên đề đẳng thức (hoặc bất đẳng thức), trong đó a, b I. 
q q q q
RA
-
R
-
RA
-
RA
-
Phát triển chương trình logic mô tả cho việc tích hợp các quy tắc và các ontology cho web ngữ nghĩa 
14 
Ta cũng sử dụng F ≡ G để rút gọn hai tiên đề khái niệm hoặc vai trò F G và G F. 
Một cơ sở tri thức logic mô tả L là một tập hữu hạn các tiên đề. 
Ví dụ 1. Giả sử chúng ta muốn phân công người phản biện các bài báo, dựa trên một số 
thông tin đã biết về các bài báo và những người đã biết trước, được mã hóa trong cơ sở tri thức 
logic mô tả LS. LS phân loại các bài báo vào các lĩnh vực nghiên cứu. Một lĩnh vực nghiên cứu 
thuộc về một khái niệm Linhvuc. Một Baibao được phân loại tùy thuộc vào thông tin từ khóa. 
Vai trò tukhoa và trongLinhvuc kết hợp với mỗi bài báo thông qua các từ khóa và các lĩnh vực 
mà nó được phân loại vào. Một bài báo thuộc về một lĩnh vực nếu nó kết hợp với một từ khóa 
của lĩnh vực đó. Vai trò chuyengia liên quan đến những người mà lĩnh vực của họ rất thành 
thạo. Để đơn giản, một người là một chuyên gia trong một lĩnh vực nếu người đó đã viết một bài 
báo trong lĩnh vực đó. Khái niệm Trongtai gồm tất cả các trọng tài. Vai trò baogom kết hợp 
từng lĩnh vực với một nhóm các từ khóa, trong khi đó vai trò coThanhvien liên quan đến các 
nhóm từ khóa có liên quan đến nhau. Sau đây là một số tiên đề trong LS: 
Baibao 
Anban; Trongtai Nguoi; 
Baibao(anban1);Trongtai(nguoi1);Trongtai(nguoi2); 
coThanhvien(C1,SemanticWeb); Tacgia(anban1,nguoi2); 
Linhvuc(A);Linhvuc(B);Linhvuc(C);Linhvuc(D);Linhvuc(E); 
baogom(A,Tactu); tukhoa(anban1,Tactu); 
 trongLinhvuc.{c} ≡ tukhoa. ( baogom .{c}), với mọi c {A,B,C,D,E} 
 chuyengia.{c} ≡ tacgia . ( trongLinhvuc.{c}), với mọi c {A,B,C,D,E} 
2.3.2. Ngữ nghĩa: Bây giờ chúng ta định nghĩa ngữ nghĩa dựa vào phép diễn dịch bậc nhất và 
chúng ta cũng xem lại một và vấn đề suy luận quan trọng trong các logic mô tả. 
Một diễn dịch = ( , ) đối với một lý thuyết kiểu dữ liệu D = ( , 
.𝐷) bao gồm một miền không rỗng phân biệt với miền và một ánh xạ nó ánh xạ mỗi 
khái niệm nguyên tố C A với một tập con của , mỗi cá thể o I với một phẩn tử của , 
mỗi vai trò tượng trưng R RA với một tập con của x , và mỗi vai trò kiểu dữ liệu U 
RD với một tập con của x . Ánh xạ được mở rộng cho tất cả các khái niệm và vai trò 
như sau: 
Tính thỏa mãn của một tiên đề logic mô tả F trong diễn dịch = ( , ) đối với D = 
( , .𝐷) ký hiệu F được định nghĩa như sau : 
(1) khi và chỉ khi  
-
-
D
D
D
D
D
D
D
D
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học – Đại học Huế Tập 5, Số 1 (2016) 
15 
(2) khi và chỉ khi  
(3) Trans(R) khi và chỉ khi có tính bắc cầu. 
(4) C(a) khi và chỉ khi 
(5) R(a,b) khi và chỉ khi (hoặc U(a,v) khi và chỉ khi ) 
(6) a = b khi và chỉ khi = (hoặc a ≠ b khi và chỉ khi ≠ ) 
Phép diễn dịch thỏa mãn một tiên đề F hay là một mô hình của F khi và chỉ khi 
 F. Một diễn dịch thỏa mãn một cơ sở tri thức logic mô tả L hay là một mô hình của 
L, ký hiệu là L khi và chỉ khi F với mọi F L. Ta nói L là thỏa mãn (hoặc không 
thỏa mãn) khi và chỉ khi L có (hoặc không) mô hình. Một tiên đề F là một hệ quả logic của L, 
ký hiệu F L khi và chỉ khi mọi mô hình của L thỏa mãn F. Một tiên đề phủ định  F là một 
hệ quả logic của L, ký hiệu là L  F khi và chỉ khi mọi mô hình của L không thỏa mãn F. 
3. CHIẾN LƯỢC KẾT HỢP CÁC QUY TẮC VÀ ONTOLOGY 
Có hai chiến lược để kết hợp các quy tắc và các ontology phố biến hiện nay là: tích hợp 
chặt chẽ ngữ nghĩa và tích hợp linh hoạt ngữ nghĩa.Bây giờ chúng ta sẽ phân tích các nguyên tắc 
của hai chiến lược và đánh giá công việc liên quan đến chúng. 
3.1. Tích hợp chặt chẽ ngữ nghĩa : Trong chiến lược này, các quy tắc được giới thiệu trực tiếp 
trong lớp ontology, tức là các tên khái niệm và vai trò có thể được sử dụng như là các tên vị từ 
trong các quy tắc. Cách tiếp cận như vậy có thể dễ dàng dẫn đến khả năng không quyết định 
được, ví dụ CARIN và SWRL. Mặt khác, DPL được đề xuất bởi Grosof (2003) bảo tồn khả 
năng quyết định rất hạn chế trong cú pháp của nó, do đó hạn chế khả năng biểu diễn. SWRL và 
DLP có thể được xem như hướng đi cho phép một số lượng lớn cho cách tiếp cận khác để phù 
hợp, chẳng hạn như -log, các quy tắc DL-safe, r-hybrid KBs, và +log. Những cách tiếp 
cận, để duy trì khả năng quyết định và mở rộng khả năng diễn đạt, đòi hỏi các ràng buộc điều 
kiện an toàn của các biến trong các quy tắc.[7] 
3.2. Tích hợp linh hoạt ngữ nghĩa: Trong phương pháp này, các quy tắc và các ontology 
(OWL/RDF) đóng vai trò trong các lĩnh vực khác nhau. Trong khi các quy tắc tập trung vào 
công việc lý luận thì OWL/RDF nhằm tăng mục đích của chúng trong vai trò là ngôn ngữ mô tả. 
Hai thành phần này không bị buộc bởi bất kỳ ràng buộc cú pháp nào, miễn là bên riêng mỗi 
chúng có khả năng quyết định, và sau đó chúng giao tiếp với nhau thông qua một "giao diện an 
toàn". 
Nhìn từ quan điểm lớp các quy tắc, các ontology phục vụ như một nguồn thông tin mở 
rộng với một ngữ nghĩa độc lập có thể được cập nhật hoặc truy vấn thông qua một vị từ đặc biệt. 
Cách tiếp cận như vậy là chương trình logic mô tả [Eiter và cộng sự, 2005, 2007, Łukasiewicz, 
2005, Eiter và cộng sự, 2008] và công cụ thực thi các quy tắc TRIPLE [SINTEK và Decker, 
2002] chúng gọi các bộ suy luận logic mô tả bên ngoài.Chiến lược này thu hút sự quan tâm rất 
Phát triển chương trình logic mô tả cho việc tích hợp các quy tắc và các ontology cho web ngữ nghĩa 
16 
lớn của các nhà nghiên cứu trong những năm gần đây, trong nội dung của báo cáo chúng ta sẽ 
tập trung vào các vấn đề của việc tích hợp này bằng cách tiếp cận chương trình logic mô tả [4]. 
Hình 1. Tích hợp chặt chẽ. Hình 2. Tích hợp linh hoạt. 
4. CHƯƠNG TRÌNH LOGIC MÔ TẢ 
4.1. Cú pháp : Một chương trình logic mô tả chứa một cơ sở tri thức logic mô tả L và một 
chương trình chuẩn tắc tổng quát P. P là một tập hợp hữu hạn các quy tắc tổng quát có thể chứa 
các truy vấn đến L trong phần thân của chúng. Trong một truy vấn như vậy sẽ hỏi liệu tiên đề 
logic mô tả đã chắc chắn chưa ... rong các quy 
tắc đệ quy và liên quan đến việc phủ định. Một cách trực quan, cho bất kỳ cặp ứng cử viên 
ungcuvien(x, p) có thể nào, chúng ta đoán liệu phancong(x, p) là đúng hay không, có nghĩa là p 
phải được gán cho x phản biện hay không. Như vậy, có những câu trả lời mà phancong(x, p) là 
đúng, và có câu trả lời khác là sai. Cuối cùng, quy tắc (9) và (10) kiểm tra xem bài báo đã được 
Phát triển chương trình logic mô tả cho việc tích hợp các quy tắc và các ontology cho web ngữ nghĩa 
18 
đăng ký, nếu không một lỗi sẽ được đánh dấu; các câu trả lời loi(p) là đúng cho một p được cho 
thể được lọc ra. Lưu ý rằng các quy tắc (4) đến (6) các tri thức chuyển từ LS đến PS. Trong quy 
tắc (5), tri thức cũng được chuyển từ PS đến LS. Do đó, thông tin di chuyển theo cả hai hướng 
giữa cơ sở tri thức logic mô tả LS và chương trình tổng quát PS. Ý nghĩa trực quan của toán tử ⩁ 
là để bổ sung thông tin từ PS các khẳng định có tính phủ định. Ví dụ, tukhoa ⩁ kw có nghĩa là LS 
được mở rộng với các khẳng định tukhoa(k) cho bất kỳ kw(k) đúng nào. 
4.3. Mô hình của chương trình logic mô tả: Trước hết ta định nghĩa các diễn dịch Herbrand 
và tính thỏa của chương trình logic mô tả trong các diễn dịch Herbrand. Sau đó ta định nghĩa 
tính đúng đắn của các nguyên tố logic mô tả nền trong các diễn dịch Herbrand. Trong các khái 
niệm sau ta đều xét đến KB = (L, P) là chương trình logic mô tả với bộ từ vựng Φ = ( , ) 
trong đó là tập các ký hiệu hằng và là tập các ký hiệu vị từ. 
Cơ sở Herbrand của P, ký hiệu là HBP, là tập tất cả các literal nền được xây dựng bằng 
các ký hiệu vị từ trong xuất hiện trong P và các ký hiệu hằng trong . 
Một diễn dịch I liên quan với P là một tập con nhất quán của HBP. Ta gọi I la một mô 
hình của một literal nền hay nguyên tố logic mô tả nền l (hay I thỏa l) theo L, ký hiệu P L l 
nếu những điều sau đây thỏa : 
 Nếu l HBP thì I L l khi và chỉ khi l I; 
 Nếu l là một nguyên tố logic mô tả nền DL[;Q](c), =S1op1p1,..., Smopmpm thì I L l 
khi và chỉ khi L(I; ) Q(c) trong đó L(I; )=L và 1 i m, trong đó =
 nếu opi= hoặc = nếu opi=⩁ hoặc = 
nếu opi=⩀ (trong đó e = t1,..., tk với tj là hằng và k là bậc của vị từ pi). 
Ta nói phép diễn dịch I là mô hình của quy tắc logic mô tả nền r nếu và chỉ nếu I L l 
với mọi l B+(r) và I L l với mọi l B (r) dẫn đến I L H(r). Chúng ta nói phép diễn dịch I 
là mô hình của chương trình logic mô tả KB=(L, P) hay I thỏa mãn KB, ký kiệu I KB nếu I L 
r với mọi r ground(P). Ta nói KB là thỏa mãn (hoặc không thỏa mãn) nếu KB có (hoặc không 
có) mô hình. 
Để ý rằng tính thỏa mãn ở trên của nguyên tố logic mô tả a trong phép diễn dịch I cũng 
liên quan đến các phủ định tiên đề bao hàm khái niệm (C D), phủ định tiên đề thành viên 
khái niệm C(a) và phủ định tiên đề thành viên vai trò R(a,b) và U(a, v). Với lí do này, ta 
mở rộng thêm một ít cú pháp và ngữ nghĩa thông thường của (D) và (D) bằng 
cách cho phép những tiên đề phủ định như trên. Các khái niệm tính thỏa mãn, và tính kế thừa 
được mở rộng một cách hiển nhiên để xử lý các tiên đề như trên. Đặc biệt, phép diễn dịch 
thỏa mãn (C D) (hoặc C(a), R(a,b), U(a, v)) khi và chỉ khi (hoặc ,
, ). 
Tính kế thừa (cho nguyên tố logic mô tả) trong các mở rộng yếu của (D) và 
(D) có thể được rút gọn lần lượt thành tính kế thừa của (D) và (D) 
tương ứng như sau. Đầu tiên ta chú ý, tính kế thừa của một bao hàm khái niệm, thành viên khái 
Ai
Si(e) | pi (e)ÎI{ } Ai ØSi (e) | pi(e)ÎI{ } Ai ØSi (e) | pi(e)ÏI{ }
-
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học – Đại học Huế Tập 5, Số 1 (2016) 
19 
niệm, thành viên vai trò, hoặc tiên đề đẳng thức F (hoặc phủ định của nó F) từ một cơ sở tri 
thức mô tả L là tương đương với tính không thỏa mãn L{F} (hoặc L{F}) Ở đây, phủ định 
tiên đề bao hàm khái niệm  (C D) là tương đương với tiên đề thành viên khái niệm (C  
D)(a) (trong đó a là một các thể mới), và phủ định tiên đề thành viên khái niệm (C(a)) là 
tương đương với tiên đề thành viên khái niệm (C)(a). Sau đó, mỗi phủ định tiên đề thành viên 
vai trò trừu tượng trong một cơ sở tri thức logic mô tả L có thể được loại bỏ bằng cách sử dụng : 
 không thỏa mãn nếu và chỉ nếu không thỏa mãn 
(trong đó A và B là hai khái niệm nguyên tố mới và L’ là một cơ sở tri thức mô tả bất kỳ) [6]. 
Các phủ nhận tiên đề vai trò kiểu dữ liệu thành viên có thể được loại bỏ trong một cách tương 
tự. 
4.4. Ngữ nghĩa mô hình nhỏ nhất của chương trình logic mô tả dương: Bây giờ chúng ta 
định nghĩa chương trình mô tả dương, đó là chương trình logic mô tả không chứa phủ định mặc 
định và có liên quan đến nguyên tố logic mô tả đơn điệu. Cũng giống như các chương trình 
dương thông thường, mọi chương trình logic mô tả dương thỏa mãn có một mô hình nhỏ nhất 
duy nhất, đó cũng là đặc trưng ngữ nghĩa của nó. 
Một nguyên tố logic mô tả nền a liên quan KB = (L,P) là đơn điệu khi và chỉ khi I L a 
thì I’ L a với mọi I  I’ HBP; ngược lại a không đơn điệu. Chú ý rằng nguyên tố logic mô tả 
chỉ chứa toán tử và ⩁ luôn luôn đơn điệu. Một chương trình logic mô tả KB = (L, P) dương 
khi và chỉ khi không có quy tắc nào trong P có chứa “not” và mọi nguyên tố logic mô tả nền 
trong ground(P) đều đơn điệu trong KB. Với chương trình dương P thông thường, phép giao hai 
mô hình của P cũng là một mô hình của P. Định lý sau chỉ ra kết quả tương tự đối với chương 
trình logic mô tả dương. 
Định lý 1. Cho KB =(L,P) là chương trình logic mô tả dương. Nếu diễn dịch I1, I2  
HBP là các mô hình của KB thì I1  I2 cũng là mô hình của KB. 
Chứng minh: Do I1, I2  HBP là các mô hình của KB nên Ii L r với mọi r ground(P) 
và i {1,2}. Chúng ta chỉ ra rằng I = I1  I2 là một mô hình của KB tức là I L r với mọi r 
ground(P). Xét r ground(P) bất kỳ, giả sử I L l với mọi l B
+
(r)=B(r). Lúc đó, I L l cho 
mọi literal l B(r) và I L a cho mọi nguyên tố logic mô tả a B(r). Vì vậy, Ii L l với mọi l 
B(r) và i {1,2}.Hơn thế nữa ta có mọi nguyên tố logic mô tả trong ground(P) là đơn điệu trong 
KB, điều này dẫn đến, Ii L a với mọi a B(r) và i {1,2}. Do I1, I2 là các mô hình của KB nên, 
Ii L H(r) với mọi i {1,2} dẫn đến I L H(r). Điều này chỉ ra rằng I L r. Vậy I là mô hình 
của KB. 
Ta sẽ có một quy tắc hệ quả tất yếu. 
Hệ quả 2. Cho KB =(L,P) là một chương trình logic mô tả dương. Nếu KB thỏa mãn thì 
tồn tại một mô hình duy nhất I  HBP của KB sao cho I  J với mọi mô hình J  HBP của KB, 
tức I là mô hình nhỏ nhất duy nhất của KB. 
Mô hình đặc biệt này được xem là ngữ nghĩa của KB. 
L 'È{ØR(a,b)}
Î
Phát triển chương trình logic mô tả cho việc tích hợp các quy tắc và các ontology cho web ngữ nghĩa 
20 
Định nghĩa 3. Với mỗi chương trình logic mô tả thỏa mãn KB = (L,P), chúng ta ký hiệu 
mô hình nhỏ nhất duy nhất của KB là MKB. 
Ví dụ 3. Cho KB là kết quả của chương trình logic mô tả KBS trong ví dụ 3 bằng cách 
loại bỏ đi các quy tắc (7) – (10). Rõ ràng KB không chứa phủ định. Mặt khác vì các nguyên tố 
nền logic mô tả không chứa ⩀ nên chúng đơn điệu. Vì vậy KB dương cho nên nó có mô hình 
nhỏ nhất duy nhất MKB chứa tất cả các ứng cử viên người phản biện cho các bài báo p1 và p2 
được cho. 
4.5. Ngữ nghĩa mô hình nhỏ hồi quy nhất của chương trình logic mô tả phân tầng: Chương 
trình logic mô tả phân tầng được cấu tạo từ các lớp có phân cấp của chương trình logic mô tả 
dương. Giống như các chương trình phân tầng thông thường, một mô hình cực tiểu chính tắc 
của chương trình logic mô tả phân tầng có thể được chỉ ra bởi một số các mô hình hồi quy nhỏ 
nhất cung cấp cho một số mô hình tồn tại. Chúng ta có thể thực hiện điều này với các nguyên tố 
logic mô tả không đơn điệu bằng cách xử lý tương tự như literal phủ định ngầm. Điều này đặc 
biệt hữu ích, bởi vì nói chung ta không biết liệu một nguyên tố logic mô tả được cho là đơn điệu 
hay không, và việc xác định này có thể là tốn chi phí nhiều hay không. Tuy nhiên chú ý rằng, sự 
vắng mặt của toán tử ⩀ trong (4) là một tiêu chuẩn cú pháp đơn giản dẫn đến tính đơn điệu của 
một nguyên tố logic mô tả (Ví dụ 3).Với chương trình logic mô tả KB=(L,P) bất kì, ta ký hiệu 
DLP là tập tất cả các nguyên tố logic môt tả nền trong ground(P). Ta giả thiết rằng KB được kết 
hợp bởi tập  DLP của các nguyên tố nền đơn điệu và = DLP \ là tất cả các 
nguyên tố logic mô tả khác. Một literal đầu vào của một số nguyên tố logic mô tả a DLP là 
một literal nền với một vị từ đầu vào của a và các ký hiệu hằng trong Φ. Khái niệm về một phân 
tầng đối với chương trình logic mô tả định nghĩa là một phân hoạch có thứ tự tập hợp của tập 
hợp tất cả các nguyên tố nền và các nguyên tố logic mô tả nền như sau : 
Định nghĩa 4. Cho KB =(L,P) là một chương trình logic mô tả. Phép phân tầng của KB 
(xét trong ) là là một ánh xạ : HBP  DLP {0, 1,..., k} sao cho (i) với r ground(P), thì 
(H(r)) ≥ (l’) với mọi l’ (r) và (H(r)) > (l’) với mọi l’ (r) (ii) (a) ≥ (l) với mỗi 
literal đầu vào l của mỗi a và (a) > (l) với mỗi literal đầu vào l của mỗi a . Ta 
gọi k ≥ 0 là độ dài của . Với mỗi i {0,..., k}, ta định nghĩa chương trình logic mô tả KBi là 
(L,Pi) = (L,{r ground(P) | H(r))= i}) và HBPi (hoặc
HBPi
*
) là tập tất cả các l HBP sao cho 
(l)=i (hoặc (l) i). 
Ta nói một chương trình logic mô tả KB = (L,P) là phân tầng nếu và chỉ nếu nó có một 
phép phân tầng  với độ dài k≥0. Mô hình chính tắc của nó được xác định như sau. 
Định nghĩa 5. Cho KB= (L, P) là một chương trình logic mô tả với phép phân tầng có 
độ dài k≥0. Ta định nghĩa các mô hình hồi quy nhỏ nhất của nó Mi HBP với i {0,..., k} bằng: 
(i) M0 là mô hình nhỏ nhất của KB0; (ii) nếu i > 0 thì Mi là tập con nhỏ nhất M của HBP sao cho 
M là mô hình của KBi và M HBPi-1
*
= Mi-1 HBPi-1
*
DLP
+
DLP
?
DLP
+
DLP
+
m
m B
+
B
-
DLP
+
DLP
?
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học – Đại học Huế Tập 5, Số 1 (2016) 
21 
Ta gọi KB là nhất quán nếu mọi Mi với i {0,..., k} tồn tại và KB không nhất quán nếu 
ngược lại. Nếu KB nhất quán thì MKB ký hiệu mô hình chính tắc là MK. Chú ý rằng MKB là xác 
định đúng đắn, nó không phụ thuộc vào . 
Định lý 6. Cho KB = (L,P) là một chương trình logic mô tả phân tầng, thì MKB là mô 
hình cực tiểu của KB. 
Chứng minh : Cho : HBP DLP {0, 1,..., k} là một phân tầng của KB=(L,P) trong 
. Ta có M0 là mô hình nhỏ nhất của KB0 = (L0,P0) và với mọi i {0,..., k} . Ta có Mi là mô 
hình nhỏ nhất của KBi = (Li,Pi) có Mi HBPi-1
*
= Mi-1 HBPi-1
*
. Do đó Mk = MKB là mô hình của 
KB. Tiếp theo chúng ta sẽ chỉ ra rằng Mk là mô hình nhỏ nhất của KB. Để dẫn đến mâu thuẫn, ta 
giả sử rằng tồn tại một ô hình J  HBP của KB mà J  Mk. Do đó, tồn tại i {0,..., k} sao cho J 
HBPi
*
≠ Mi-1HBPi
*
. Cho j là một nhỏ nhất như i. Lúc đó J là mô hình của KBj . Hơn nữa nếu j 
>0 ta có J HBPj-1
*
=Mk HBPj-1
*
. Điều này mâu thuẫn với Mj là mô hình nhỏ nhất của KBj có 
Mj HBPj-1
*
=Mj-1  HBPj-1
*
. Điều này chỉ ra rằng Mk là mô hình nhỏ nhất của KB. 
Ví dụ 4. Cho KB là chương trình logic mô tả được rút ra từ KBS trong ví dụ 3 bằng cách 
loại bỏ đi các quy tắc (11) và (12). Chương trình này có phép phân tầng với độ dài là 2 với tập 
thành phần DLP
+ gồm tất cả các nguyên tố logic mô tả có trong P. Mô hình nhỏ nhất của P chứa 
tất cả các ứng cử viên làm người phê bình của các bài báo đã cho, cùng với các cờ lỗi của chúng 
bởi vì không có bài báo nào được đăng ký trước đó. 
5. KẾT LUẬN 
Chúng ta đã trình bày các chiến lược tích hợp các quy tắc và các ontology phổ biến hiện 
nay và đi sâu vào hướng tiếp cận chương trình logic mô tả, trong đó bao gồm một cơ sở tri thức 
logic mô tả L và một tập các quy tắc logic mô tả P mà chúng cũng có thể chứa các truy vấn đến 
L trong thân của chúng và cho phép sử dụng của phủ định không đơn điệu. Điều này tạo điều 
kiện như một cầu nối liên kết thế giới rất đa dạng của logic mô tả và lập trình logic và hơn nữa 
cung cấp một cơ sở ngữ nghĩa cho một sự kết hợp của các công cụ lý luận có sẵn từ các lập trình 
logic với các các cộng đồng logic mô tả. 
Với tinh thần của lập trình logic, chúng ta đã xác định các mô hình Herbrand cho 
chương trình logic mô tả, và chúng ta tổng quát hóa nhiểu khái niệm trong lập trình logic vào 
trong chương trình logic mô tả, bao gồm mô hình nhỏ nhất, phép phân tầng và tập trả lời. Sau 
đó chúng ta đã khái quát các lớp của các chương trình logic dương và chương trình logic phân 
tầng và xác định ngữ nghĩa một mô hình Herbrand cho chúng. Chúng ta cũng chỉ ra rằng tính 
thỏa mãn của chương trình logic mô tả dương có một mô hình Herbrand nhỏ nhất, và tính thỏa 
mãn của một chương trình logic mô tả phân tầng có thể được kết hợp với duy nhất một mô hình 
Herbrand cực tiểu, mà nó được đặc trưng thông qua một số hữu hạn các mô hình Herbrand hồi 
quy nhỏ nhất. Ngoài ra chúng ta cũng đã chứng minh giao của hai diễn dịch là mô hình nếu bản 
thân các diễn dịch là mô hình trong chương trình mô tả dương. 
m
DLP
+
Phát triển chương trình logic mô tả cho việc tích hợp các quy tắc và các ontology cho web ngữ nghĩa 
22 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. T. Berners-Lee (1999). Weaving the Web, Harper, San Francisco, CA. 
[2]. T. Berners-Lee, J. Hendler, O. Lassila (2001). The Semantic Web, Scientific American 34–43. 
[3]. D. Fensel, W. Wahlster, H. Lieberman, J. Hendler (2002). Spinning the Semantic Web: Bringing the 
World Wide Web to Its Full Potential, MIT Press. 
[4]. I. Horrocks, P.F. Patel-Schneider (2003). Reducing OWL entailment to description logic 
satisfiability, in: Proceedings ISWC-2003, in: LNCS, vol. 2870, Springer, pp. 17–29. 
[5]. Thomas Eiter, Thomas Lukasiewicz, Roman Schindlauer, and Hans Tompits (2004). Combining 
Answer Set Programming with Description Logics for the Semantic Web. In Didier Dubois, 
Christopher Welty, and Mary-Anne Williams, editors, Proceedings of the 9th International 
Conference on Principles of Knowledge Representation and Reasoning (KR 2004), Whistler, British 
Columbia, Canada, pages 141-151. AAAI Press. 
[6]. T. Lukasiewicz (2007). A novel combination of answer set programming with description logics for 
the Semantic Web, in: Proceedings ESWC-2007, 
vol. 4519, Springer, pp. 384–398. 
[7]. Thomas Eiter, Giovambattista Ianni, Axel Polleres, Roman Schindlauer, Hans Tompits (2006). 
Reasoning with Rules and Ontologies, Lecture Notes in Computer Science, vol. 4126, Springe, pp 
93-127. 
DEVELOPING DESCRIPTION LOGIC PROGRAMS 
FOR INTEGRATING RULES AND ONTOLOGIES IN SEMANTIC WEB 
Hoang Nguyen Tuan Minh 
Office for Student Affairs, Hue University College of Sciences 
Email: hntminh83@yahoo.com 
ABSTRACT 
An important requirement of the layered architecture of the Semantic Web is to integrate 
the rules and ontologies in development of Semantic Web. This issue has attracted 
researchers of the semantic web community in recent years. In the article, we consider the 
technical issues in the integration of rules and the current ontologies as well as classify 
representative proposals for different theoretical integration approaches. Furthermore, we 
focus on description logic programs approach underlying the integration of the rules and 
ontologies for semantic Web with its related problems. 
Keyworks: Logic programing, Description logics, Ontology, Semantic Web.