Optimierungstechniken für beschreibungslogische Schlussfolgerungssysteme im Bereich der Geo-Daten (GeoDL)

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Das Vorhaben untersucht Optimierungstechniken für terminologische und räumlichgeographische Schlussfolgerungsverfahren im Kontext von Ontologie-basierten Informationssystemen. Beschreibungslogiken bilden hierfür eine wesentliche Grundlage, müssen allerdings durch andere Repräsentationstechniken ergänzt werden. Die natürlich erscheinende Definition von räumlichen Relationen mit Hilfe von Prädikaten aus einer konkreten Domäne wurde in [Lutz et al., 1997, Haarslev et al., 1998] als im Allgemeinen zu ausdrucksstark, d.h. unentscheidbar nachgewiesen. Da auch bekannt ist, dass eine integrierte Kopplung von Beschreibungslogiken und Relationenalgebren wie z.B. RCC zu einer unentscheidbaren Logik führt (siehe die Arbeiten [Wessel, 2001, Lutz und Wolter, 2006]), wurden verschiedene neue Kopplungsmöglichkeiten für terminologisches und räumlich-geographisches Wissen vorgeschlagen (siehe z.B. [Kutz et al., 2004, Wessel und Möller, 2007, Lutz und Milicic, 2007]). In diesem Antrag für das Projekt GeoDL werden die Vorschläge aus [Wessel und Möller, 2007, Lutz und Milicic, 2007] methodisch verbunden und in systematischer Weise ergänzt. Für den Ansatz aus [Lutz und Milicic, 2007] (ω-zulässige konkrete Domänen) werden Optimierungstechniken entwickelt, die es gestatten, die dort vorgestellten theoretischen Techniken in tableau-basierte beschreibungslogische Schlussfolgerungssysteme zu integrieren, um auf der Ebene des intensionalen, terminologischen Schließens auch räumliche Aspekte in großen Ontologien zu berücksichtigen. Gestärkt durch diese Art von ausdrucksstarke Ontologien, wird der Ansatz aus [Wessel und Möller, 2007] (mehrschichtige Repräsentation mit Kopplung der Formalismen in der Anfragesprache) um Anfrageübersetzungstechniken ergänzt, die es gestatten, optimierte Anfrageevaluierungspläne für eine Sekundärspeicher-gestützte Anfragebeantwortung, etwa in einem GIS, unter Berücksichtigung von Ontologien zu bestimmen.