A knowledge based approach to integration of products, processes and reconfigurable automation resources

The success of next generation automotive companies will depend upon their ability to adapt to ever changing market trends thus becoming highly responsive. In the automotive sector, the assembly line design and reconfiguration is an especially critical and extremely complex job. The current research addresses some of the aspects of this activity under the umbrella of a larger ongoing research project called Business Driven Automation (BDA) project. The BDA project aims to carry out complete virtual 3D modeling-based verifications of the assembly line for new or revised products in contrast to the prevalent practice of manual evaluation of effects of product change on physical resources. [Continues.

Regular Rooted Graph Grammars

In dieser Arbeit wir ein pragmatischer Ansatz zur Typisierung, statischen Analyse und Optimierung von Web-Anfragespachen, speziell Xcerpt, untersucht. Pragmatisch ist der Ansatz in dem Sinne, dass dem Benutzer keinerlei Einschränkungen aus Entscheidbarkeits- oder Effizienzgründen auf modellierbare Typen gestellt werden. Effizienz und Entscheidbarkeit werden stattdessen, falls nötig, durch Vergröberungen bei der Typprüfung erkauft. Eine Typsprache zur Typisierung von Graph-strukturierten Daten im Web wird eingeführt. Modellierbare Graphen sind so genannte gewurzelte Graphen, welche aus einem Spannbaum und Querreferenzen aufgebaut sind. Die Typsprache basiert auf reguläre Baum Grammatiken, welche um typisierte Referenzen erweitert wurde. Neben wie im Web mit XML üblichen geordneten strukturierten Daten, sind auch ungeordnete Daten, wie etwa in Xcerpt oder RDF üblich, modellierbar. Der dazu verwendete Ansatz---ungeordnete Interpretation Regulärer Ausdrücke---ist neu. Eine operationale Semantik für geordnete wie ungeordnete Typen wird auf Basis spezialisierter Baumautomaten und sog. Counting Constraints (welche wiederum auf presburgerarithmetische Ausdrücke) basieren. Es wird ferner statische Typ-Prüfung und -Inferenz von Xcerpt Anfrage- und Konstrukttermen, wie auch Optimierung von Xcerpt Anfragen auf Basis von Typinformation eingeführt.This thesis investigates a pragmatic approach to typing, static analysis and static optimization of Web query languages, in special the Web query language Xcerpt. The approach is pragmatic in the sense, that no restriction on the types are made for decidability or efficiency reasons, instead precision is given up if necessary. Pragmatics on the dynamic side means to use types not only to ensure validity of objects operating on, but also influencing query selection based on types. A typing language for typing of graph structured data on the Web is introduced. The Graphs in mind are based on spanning trees with references, the typing languages is based on regular tree grammars with typed reference extensions. Beside ordered data in the spirit of XML, unordered data (i.e. in the spirit of the Xcerpt data model or RDF) can be modelled using regular expressions under unordered interpretation – this approach is new. An operational semantics for ordered and unordered types is given based on specialized regular tree automata and counting constraints (them again based on Presburger arithmetic formulae). Static type checking of Xcerpt query and construct terms is introduced, as well as optimization of Xcerpt query terms based on schema information

Xcerpt: A Rule-Based Query and Transformation Language for the Web

This thesis investigates querying the Web and the Semantic Web. It proposes a new rulebased query language called Xcerpt. Xcerpt differs from other query languages in that it uses patterns instead of paths for the selection of data, and in that it supports both rule chaining and recursion. Rule chaining serves for structuring large queries, as well as for designing complex query programs (e.g. involving queries to the Semantic Web), and for modelling inference rules. Query patterns may contain special constructs like partial subqueries, optional subqueries, or negated subqueries that account for the particularly flexible structure of data on the Web. Furthermore, this thesis introduces the syntax of the language Xcerpt, which is illustrated on a large collection of use cases both from the conventional Web and the Semantic Web. In addition, a declarative semantics in form of a Tarski-style model theory is described, and an algorithm is proposed that performs a backward chaining evaluation of Xcerpt programs. This algorithm has also been implemented (partly) in a prototypical runtime system. A salient aspect of this algorithm is the specification of a non-standard unification algorithm called simulation unification that supports the new query constructs described above. This unification is symmetric in the sense that variables in both terms can be bound. On the other hand it is in contrast to standard unification assymmetric in the sense that the unification determines that the one term is a subterm of the other term.Diese Arbeit untersucht das Anfragen des Webs und des Semantischen Webs. Sie stellt eine neue regel-basierte Anfragesprache namens Xcerpt vor. Xcerpt unterscheidet sich von anderen Anfragesprachen insofern, als dass es zur Selektion von Daten sog. Pattern (,,Muster'') verwendet und sowohl Regelschliessen als auch Rekursion unterstützt, was sowohl zur Strukturierung größerer Anfragen als auch zur Erstellung komplexer Anfrageprogramme, und zur Modellierung von Inferenzregeln dient. Anfrage-Pattern können spezielle Konstrukte, wie partielle Teilanfragen, optionale Teilanfragen, oder negierte Teilanfragen, enthalten, die der besonders flexiblen Struktur von Daten im Web genügen. In dieser Arbeit wird weiterhin die Syntax von Xcerpt eingeführt, und mit Hilfe mehrerer Anwendungsszenarien sowohl aus dem konventionellen als auch aus dem semantischen Web erläutert. Ausserdem wird eine deklarative Semantik im Stil von Tarski's Modelltheorie beschrieben und ein Algorithmus vorgeschlagen, der eine rückwärtsschliessende Auswertung von Xcerpt durchführt und in einem prototypischen Laufzeitsystem implementiert wurde. Wesentlicher Bestandteil des Rückwärtsschliessens ist die Spezifikation eines nicht-standard Unifikations-Algorithmus, der die oben genannten speziellen Xcerpt-Konstrukte berücksichtigt. Diese Unifikation ist symmetrisch in dem Sinne, dass sie Variablen in beiden angeglichenen (,,unifizierten'') Termen binden kann. Andererseits ist sie im Gegensatz zur Standardunifikation assymmetrisch in dem Sinne, dass der dadurch geleistete Angleich den einen Term als ,,Teilterm'' des anderen erkennt