Rule-Based Query Answering Method for a Knowledge Base of Economic Crimes
[ 1 ] Instytut Automatyki i Inżynierii Informatycznej, Wydział Elektryczny, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
[ 1 ] Instytut Automatyki i Inżynierii Informatycznej, Wydział Elektryczny, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
PL Regułowa metoda realizacji zapytań do bazy wiedzy o przestępstwach gospodarczych
english
- rule systems
- query answering
- reasoning methods
- ontologies
- databases
- systemy regułowe
- realizacja zapytań
- metody wnioskowania
- ontologie
- bazy danych
EN In this thesis we propose a rule-based query answering methods for relational data with formally defined semantics, expressed with additional knowledge represented as a set of Horn clauses. The set describes the source data at conceptual (ontological) level which consists of terms allowing to pose a query using the defined semantics. Reasoning is employed to obtain an answer for the query. Moreover, the rule-based query answering (RQA) method will be used with a knowledge base of economic crimes to support prosecutors and investigators in their work. An integration of relational data, an ontology and rules allowing RQA, make the problem challenging. In addition, the formulation of a knowledge base of economic crimes requires thorough analysis of real crime cases. We focus on developing methods which provide a simplified and more convenient way to create queries than using structural constructions from SQL. Applying an ontology and rules to relational data requires increasing the performance of a reasoning employed in a query answering. Therefore, we investigate optimization techniques in a query evaluation performed in Datalog and rule-based systems. Moreover, we identify a proper formalism which combines description logics with rules without the loss of decidability. In addition, we analyse economic crimes, namely fraudulent disbursement and money laundering to construct a knowledge base expressed in a description logic with rules. We present experiments with the implemented methods and the knowledge base of economic crimes. As a result, we confirm that our methods increase the performance and scalability of the Rete-based Jess reasoning engine. Moreover, the extended rules method is more general than the hybrid one and can be applied in any Rete-based reasoning engine.
PL W rozprawie zaproponowano metody regułowej realizacji zapytań kierowanych do baz danych z formalnie zdefiniowaną semantyką. Semantyka danych wyrażona jest w formie zbioru klauzul Horna. Zbiór ten opisuje dane źródłowe na poziomie konceptualnym (ontologicznym) oraz umożliwia konstruowanie zapytań z terminów ontologicznych. Mechanizmy wnioskowania regułowego są wykorzystane w celu uzyskania odpowiedzi na zadane zapytanie. Opracowane metody regułowej realizacji zapytań (RRZ) zostały użyte wraz z opracowną bazą wiedzy o przestępstwach gospodarczych: sprzeniewierzenia oraz prania pieniędzy w celu potencjalnego wsparcia pracy prokuratorów i śledczych. Wspomniana baza wiedzy powstała na podstawie gruntownej analizy prawdziwych przestępstw gospodarczych. W pracy skupiono się również na opracowaniu prostej metody zadawania zapytań złożonych z pojęć i ról występujących w ontologii. Taka metoda jest o wiele bardziej wygodna niż tradycyjne konstruowanie zapytań w języku SQL. W rezultacie zaproponowano metodę integracji ontologii, reguł, relacyjnych baz danych oraz narzędzia wnioskującego. Opracowano metody optymalizacji procesu wnioskowania w kontekście realizacji zapytań. Ponadto przeprowadzono eksperymenty obliczeniowe, które potwierdziły, że opracowane metody RRZ zwiększają wydajność oraz skalowalność narzędzia wnioskującego Jess bazującego na algorytmie wnioskującym Rete. Dodatkowo, opracowana metoda rozszerzonych reguł może zostać wykorzystana w innych narzędziach wnioskujących wykorzystujących algorytm Rete. Jest ona również bardziej efektywna niż metoda wnioskowania hybrydowego.
170
computer sciences and computer science
computer science
DrOIN 1493
public
Krzysztof Goczyła
Gdańsk, Polska
25.06.2013
polish
public
Grzegorz J. Nalepa
Kraków, Polska
10.06.2013
polish
public
dissertation
Poznań, Polska
03.09.2013
Rada Wydziału Informatyki Politechniki Poznańskiej
doktor nauk technicznych w dyscyplinie: informatyka, w specjalności: inżynieria wiedzy