10、使用本体论在多智能体系统中形式化服务规范

使用本体论在多智能体系统中形式化服务规范

1. 引言

多智能体系统（MAS）的一个关键问题是它们能够跨应用程序自主地进行交互和信息交换。为了确保代理的互操作性，设计者必须依赖于一种通信协议，该协议允许软件代理交换有意义的信息。本文提出使用本体论作为这种通信协议。本体论捕捉了代理提供的操作和服务的语义，允许MAS中的互操作性和信息交换。本体论是一种形式化、机器可处理的表示，允许捕捉一个领域的语义，并通过逻辑推理得出有意义的信息。我们使用了一种形式化的知识表示语言（OWL），它转换为描述逻辑（一阶逻辑的一个子集），从而消除了歧义，并为基于机器的推理提供了坚实的基础。这种方法的主要贡献是使需求明确，将规范集中在一个文档中（本体本身），同时提供了一种形式化、无歧义的表示，可以被自动化推理机处理。

2. 本体论

为了确保自主代理之间的互操作性，需要一种协议来交换支持这一过程所需的信息。我们认为，本体——在文献中通常被定义为一个概念化的规范——是将提供这一需求的表示形式。本体足够表达性，能够捕捉MAS中存在的本质属性，就其类和关系而言。另一方面，本体提供了执行自动化推理和模型检查所需的必要形式。根据蒂姆·伯纳斯-李的观点，本体将允许机器智能地处理和整合Web资源，实现快速准确的网络搜索，并促进大量异构网络可访问代理之间的通信。

我们采用了由Maedche提出的本体结构O。根据作者所述，本体可以通过一个由核心组成的5元组来描述，即概念、关系、层次结构、一个将概念非分类地关联起来的函数以及一组公理。这些元素定义如下：

• 概念 ：表示领域中的实体或类。
• 关系 </