时态数据库属性推理的类型逻辑

摘要

1994年Gabbay等论证了时态逻辑的公理化系统和证明论方法不适于时态数据库推理建模,因此目前主要使用非公理化的时态逻辑做推理.然而非公理化的时态逻辑缺乏公理化性质约束,形式晦涩,无直观性与运算性,因而一般不用于知识推理.另一方面,1983年Allen提出了13种时态关系运算,并使用区间逻辑对时态关系进行表达,但这些运算只能表示时间本身的运算关系,未能体现时间与属性之间的映射关系,不能表达时态数据库属性间的推理与运算.此外,时态数据库中仍存在着许多开问题,例如在做属性推理与运算时出现的Now语义的不确定性问题.基于此,我们提出一种基于时态数据库属性推理的类型逻辑系统,其主要思路为将属性映射为类型,将类型映射为时间向量子集,以时间向量集为逻辑语义模型,在推理中从句法逻辑系统剥离对时间的表示,减少逻辑算子,与时间相关的运算单纯由语义模型支持,从而降低复杂性,提高运算能力.并且由于该类型逻辑系统是基于构造性语义的,能直观解释Now的不确定性问题.文中给出了相对该系统的时态数据库属性推理的应用示例,从技术可操作性上介绍了根据该类型逻辑设计的时态推理中间件原型及工作流程,最后从元理论范畴证明了系统可靠性与完全性的逻辑性质及切割消除与判定性的证明论性质.