Approximate Assertional Reasoning Over Expressive Ontologies

In this thesis, approximate reasoning methods for scalable assertional reasoning are provided whose computational properties can be established in a well-understood way, namely in terms of soundness and completeness, and whose quality can be analyzed in terms of statistical measurements, namely recall and precision. The basic idea of these approximate reasoning methods is to speed up reasoning by trading off the quality of reasoning results against increased speed

A set-based reasoner for the description logic \shdlssx (Extended Version)

We present a \ke-based implementation of a reasoner for a decidable fragment of (stratified) set theory expressing the description logic \dlssx (\shdlssx, for short). Our application solves the main TBox and ABox reasoning problems for \shdlssx. In particular, it solves the consistency problem for \shdlssx-knowledge bases represented in set-theoretic terms, and a generalization of the \emph{Conjunctive Query Answering} problem in which conjunctive queries with variables of three sorts are admitted. The reasoner, which extends and optimizes a previous prototype for the consistency checking of \shdlssx-knowledge bases (see \cite{cilc17}), is implemented in \textsf{C++}. It supports \shdlssx-knowledge bases serialized in the OWL/XML format, and it admits also rules expressed in SWRL (Semantic Web Rule Language).Comment: arXiv admin note: text overlap with arXiv:1804.11222, arXiv:1707.07545, arXiv:1702.0309

RORS: Enhanced Rule-based OWL Reasoning on Spark

The rule-based OWL reasoning is to compute the deductive closure of an ontology by applying RDF/RDFS and OWL entailment rules. The performance of the rule-based OWL reasoning is often sensitive to the rule execution order. In this paper, we present an approach to enhancing the performance of the rule-based OWL reasoning on Spark based on a locally optimal executable strategy. Firstly, we divide all rules (27 in total) into four main classes, namely, SPO rules (5 rules), type rules (7 rules), sameAs rules (7 rules), and schema rules (8 rules) since, as we investigated, those triples corresponding to the first three classes of rules are overwhelming (e.g., over 99% in the LUBM dataset) in our practical world. Secondly, based on the interdependence among those entailment rules in each class, we pick out an optimal rule executable order of each class and then combine them into a new rule execution order of all rules. Finally, we implement the new rule execution order on Spark in a prototype called RORS. The experimental results show that the running time of RORS is improved by about 30% as compared to Kim & Park's algorithm (2015) using the LUBM200 (27.6 million triples).Comment: 12 page

Dividing the Ontology Alignment Task with Semantic Embeddings and Logic-based Modules

Large ontologies still pose serious challenges to state-of-the-art ontology alignment systems. In this paper we present an approach that combines a neural embedding model and logic-based modules to accurately divide an input ontology matching task into smaller and more tractable matching (sub)tasks. We have conducted a comprehensive evaluation using the datasets of the Ontology Alignment Evaluation Initiative. The results are encouraging and suggest that the proposed method is adequate in practice and can be integrated within the workflow of systems unable to cope with very large ontologies

Semantic Management of Location-Based Services in Wireless Environments

En los últimos años el interés por la computación móvil ha crecido debido al incesante uso de dispositivos móviles (por ejemplo, smartphones y tablets) y su ubicuidad. El bajo coste de dichos dispositivos unido al gran número de sensores y mecanismos de comunicación que equipan, hace posible el desarrollo de sistemas de información útiles para sus usuarios. Utilizando un cierto tipo especial de sensores, los mecanismos de posicionamiento, es posible desarrollar Servicios Basados en la Localización (Location-Based Services o LBS en inglés) que ofrecen un valor añadido al considerar la localización de los usuarios de dispositivos móviles para ofrecerles información personalizada. Por ejemplo, se han presentado numerosos LBS entre los que se encuentran servicios para encontrar taxis, detectar amigos en las cercanías, ayudar a la extinción de incendios, obtener fotos e información de los alrededores, etc. Sin embargo, los LBS actuales están diseñados para escenarios y objetivos específicos y, por lo tanto, están basados en esquemas predefinidos para el modelado de los elementos involucrados en estos escenarios. Además, el conocimiento del contexto que manejan es implícito; razón por la cual solamente funcionan para un objetivo específico. Por ejemplo, en la actualidad un usuario que llega a una ciudad tiene que conocer (y comprender) qué LBS podrían darle información acerca de medios de transporte específicos en dicha ciudad y estos servicios no son generalmente reutilizables en otras ciudades. Se han propuesto en la literatura algunas soluciones ad hoc para ofrecer LBS a usuarios pero no existe una solución general y flexible que pueda ser aplicada a muchos escenarios diferentes. Desarrollar tal sistema general simplemente uniendo LBS existentes no es sencillo ya que es un desafío diseñar un framework común que permita manejar conocimiento obtenido de datos enviados por objetos heterogéneos (incluyendo datos textuales, multimedia, sensoriales, etc.) y considerar situaciones en las que el sistema tiene que adaptarse a contextos donde el conocimiento cambia dinámicamente y en los que los dispositivos pueden usar diferentes tecnologías de comunicación (red fija, inalámbrica, etc.). Nuestra propuesta en la presente tesis es el sistema SHERLOCK (System for Heterogeneous mobilE Requests by Leveraging Ontological and Contextual Knowledge) que presenta una arquitectura general y flexible para ofrecer a los usuarios LBS que puedan serles interesantes. SHERLOCK se basa en tecnologías semánticas y de agentes: 1) utiliza ontologías para modelar la información de usuarios, dispositivos, servicios, y el entorno, y un razonador para manejar estas ontologías e inferir conocimiento que no ha sido explicitado; 2) utiliza una arquitectura basada en agentes (tanto estáticos como móviles) que permite a los distintos dispositivos SHERLOCK intercambiar conocimiento y así mantener sus ontologías locales actualizadas, y procesar peticiones de información de sus usuarios encontrando lo que necesitan, allá donde esté. El uso de estas dos tecnologías permite a SHERLOCK ser flexible en términos de los servicios que ofrece al usuario (que son aprendidos mediante la interacción entre los dispositivos), y de los mecanismos para encontrar la información que el usuario quiere (que se adaptan a la infraestructura de comunicación subyacente)

SemQuaRE - An extension of the SQuaRE quality model for the evaluation of semantic technologies

To correctly evaluate semantic technologies and to obtain results that can be easily integrated, we need to put evaluations under the scope of a unique software quality model. This paper presents SemQuaRE, a quality model for semantic technologies. SemQuaRE is based on the SQuaRE standard and describes a set of quality characteristics specific to semantic technologies and the quality measures that can be used for their measurement. It also provides detailed formulas for the calculation of such measures. The paper shows that SemQuaRE is complete with respect to current evaluation trends and that it has been successfully applied in practice