Kombination von Aktionsformalismen und Beschreibungslogiken zur Entwicklung von Methoden zum Schließen über Aktionen in komplexen, strukturierten Umgebungen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Franz Baader
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Informatik
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 56502071

Intelligente Systeme, die in ein Umfeld eingebunden sind und mit diesem interagieren, müssen fortlaufend entscheiden, welche Aktionen zu einem gegebenen Zeitpunkt möglich und sinnvoll sind. Um solche Handlungsentscheidungen fällen zu können, müssen die Systeme ihre Umgebung geeignet repräsentieren, und sie müssen über die Auswirkungen ihrer Aktionen auf ihre Umgebung schlussfolgern können. Ziel der von uns untersuchten Kombination von Aktionsformalismen und Beschreibungslogik war es, effiziente Methoden zum Schließen über Aktionen in komplexen, strukturierten Umgebungen zu entwickeln. Dazu sollten Aktionsformalismen betrachtet werden, die aus dem Fluentkalkül dadurch entstehen, dass die Basislogik von Prädikatenlogik erster Stufe auf eine geeignete Beschreibungslogik eingeschränkt wird. Die im Antrag für die erste Projektphase geäußerte Hoffnung, dass dadurch — im Unterschied zum vollen Fluentkalkül — relevante Schlussfolgerungsprobleme in dem so erhaltenen Aktionsformalismus entscheidbar werden, wurde durch die bisherigen Arbeiten bestätigt. Allerdings wurden dabei auch Probleme lokalisiert, die nun in der zweiten Projektphase angegangen werden sollen. Zum einen haben wir festgestellt, dass bei Verwendung ausdrucksstarker terminologischer Formalismen das so genannte Ramifi- kationsproblem (d. h. das Problem der Behandlung indirekter Effekte von Aktionen) auftritt, das sowohl die Definition der Semantik als auch die algorithmische Behandlung des Formalismus erschwert. Zum anderen sind die bisher entwickelten Algorithmen teilweise von sehr hoher Komplexität und damit nicht unbedingt praktikabel. Daher sollen einerseits auch ausdrucksschwächere Beschreibungslogiken als bisher und andererseits Approximationsansätze untersucht werden. Unser Ziel ist es weiterhin, die beschreibungslogischen Algorithmen in Sprachen zur Programmierung komplexer Handlungsstrategien (insbesondere Flux) zu integrieren. Als motivierendes Beispiel soll hier in der zweiten Projektphase neben der Beschreibung von Web Services auch die Beschreibung Klinischer Leitlinien (Guidelines) und daraus abgeleiteter Protokolle betrachtet werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Dr. Michael Thielscher