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

• Antragsteller: Professor Dr. Ralf Möller
• Fachliche Zuordnung: Sicherheit und Verlässlichkeit, Betriebs-, Kommunikations- und verteilte Systeme
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2012
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 125173334

• Erstellungsjahr: 2013

Zusammenfassung der Projektergebnisse

In dem Projekt GeoDL wurde die Logik GDL-Lite entworfen, so dass eine noch ausdrucksstarke Kopplung zwischen DL-Lite und dem Region-Connection-Kalkül (RCC) zur geo-thematischen Modellierung von Daten bereitgestellt wird und die Beantwortung von (konjunktiven) Abox-Anfragen bzgl. GDL-Lite-Ontologien durch PL-Umschreibung realisiert werden kann, so dass eine Transformation von Anfragen bzgl. GDL-Lite-Ontologien auf SQL-Anfragen möglich ist. Es konnte weiterhin gezeigt werden, dass bereits für Logiken mit leicht stärkeren Kopplungen zwischen DL-Lite mit dem Region-Connection-Kalkül die Eigenschaft der SQL-Reduzierbarkeit verlorengeht. Die prototypische Implementierung von GDL-Lite hat belegt, dass die entstehenden SQL-Anfragen für GDL-Lite-Anfragen aus Anwendungen durchaus direkt durch Datenbanksysteme mit GIS-Erweiterung bearbeitet werden können. Zusammenfassend und auf übergeordneter Ebene lassen sind die GeoDL-Resultate zur Ausdrucksstärke bei Beibehaltung der PL-Umschreibbarkeit deuten zur Motivation von Systemarchitekturen. Sollen räumlich-thematische Beschreibungen etwa in einer Situationserkennungsanwendung, z.B. in einem strombasierten Kontext, verarbeitet werden, so wird deutlich, warum etwas – datengetrieben – im Strom der Beschreibungen explizit gemacht werden sollte. Nur bei Explizitmachung bestimmter Bechreibung ist PL-Umschreibung und damit eine nach heutiger Erkenntnis skalierbare Verarbeitung gegeben, zu dem Preis, dass die Logik zur Axiomatisierung der Anwendungswelt keine (expliziten oder impliziten) Disjunktionen beinhalten sollte. Gleiche Überlegungen wie für RCC gelten für Zeitintervall-basierte Repräsentationsformen mit (qualitativen) Allen-Relationen. Die Wahl der Repräsentationsformen und Verfahren ist weit weniger vom Bauchgefühl der Entwickler abhängig, wie in vielen Anwendungen üblich. Durch GeoDL wurden auch Leitprinzipien entwickelt, die für die Gestaltung einer Systemarchitektur eine praktisch-komplexitätstheoretische Grundlage motivieren. Die in dem Projekt untersuchte Nach-von-Relation sowie auch die topologischen Relationen der RCC-Relationen lassen sich auch nicht-räumlich deuten (etwa: partonomisch im ersten Falle oder als konzeptuelle Nähe, Überlappung usw. im zweiten) Es ergeben sich also vielfältige neue Möglichkeiten, die Projektergebnisse für die Modellierung von Anwendungswelten auch über räumlich-thematische Belange hinaus zu nutzen.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Computationally feasible query answering over spatio-thematic ontologies. In Prof. The Fourth International Conference on Advanced Geographic Information Systems, Applications, and Services (GEOProcessing 2012), pages 198-203, 2012
  Özcep, Ö. and Möller, R.
  
• Dynamics of a nearness relation— first results. In Proc. of the International Workshop on Spatio-Temporal Dynamics (STeDy 2012), pages 1-8, 2012
  Özcep, Ö., Grütter, R., and Möller, R.
  
• Nearness rules and scaled proximity. In Proc. 20th European Conference on Artificial Intelligence (ECAI 2012), pages 636-641, 2012
  Özcep, Ö., Grütter, R., and Möller, R.
  
• Scalable geo-thematic query answering. In Proc. International Semantic Web Conference (ISWC 2012), pages 658-673, 2012
  Özcep, Ö. and Möller, R.