Vereinigung von OWL-DL-Ontologien für Multi-Agenten-Systeme

Language
de
Document Type
Doctoral Thesis
Issue Date
2011-02-10
Issue Year
2010
Authors
Schiemann, Bernhard
Editor
Abstract

This thesis tackles the problem of merging OWL-DL ontologies for multi-agentsystems to allow communication between agents that uses semantic contents. To achieve this semantic differences between ontologies used for communication are merged. This is challenging because ontologies can differ in various ways. First, differences can exist between the formulae defining the T-Boxes and second, there can be differences in the assertions stored in the A-Boxes. In the solution proposed in this thesis, to address these two types of differences in the merged ontology, the merging process itself is divided into three sub-processes: the T-Box-merging process, the A-Box-revision process and a third process that controls the interaction between the first two sub-processes. Basic conditions such as the principle of minimal change of AGM-theory, that newer content is better than older content, that there a common grounding exists between the communicating agents and that the output-ontology must be consistent are used to guide the process. To test the solution the process developed in this thesis is implemented in a JADE-based multi-agent-system. The solution was also evaluated qualitatively against other proposals from the literature. The main advantage of the approach over existing approaches is that it can be implemented in a fully automatic way, although it is possible to combine the approach with the semi-automatic methods available.

Abstract

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Problem, wie OWL-DL-Ontologien für Multi-Agenten-Systeme (kurz: MASs) vereinigt werden können. Die Kommunikationssituation zwischen Agenten eines MASs bildet einerseits den Rahmen zum Ablauf des entwickelten Vereinigungsverfahrens, und erlaubt es den beteilligten Agenten andererseits auf Basis von semantisch klar definierten Inhalten zu kommunizieren. Die Vereinigung von OWL-DL-Ontologien ist herausfordernd, da sich die Ausgangontologien sowohl in den Definitionen der T-Boxen als auch in den Aussagen der A-Boxen unterscheiden können. Der Vereinigungsprozess, der in dieser Arbeit vorgeschlagen wird, wird daher in ein Verfahren zur T-Box-Vereinigung, ein Verfahren zur A-Box-Revision und der Interaktion zwischen den beiden zerlegt. Diese Interaktion regelt das Zusammenspiel anhand unterschiedlicher Rahmenbedingungen, wie dem Prinzip der minimalen Abänderung aus der AGM-Theorie, das neuere Inhalte besser seien als ältere, das gemeinsame Grundanahmen zwischen den Agenten existieren und die Ergebnisontologie konsistent sein muss. Das in dieser Arbeit entwickelte und als Open-Source auf Basis der JADE-Software implementierte Verfahren wird anhand der unterschiedlichen Arbeiten aus der Literatur diskutiert, qualitativ verglichen und eingeordnet. Ein wesentlicher Vorteil gegenüber existierenden Verfahren ist das der Vereinigungsprozess automatisch ablaufen und durch semi-automatische Verfahren erweitert werden kann.

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