Data Management in the Existential Rule Framework: Translation of Queries and Constraints - Inria - Institut national de recherche en sciences et technologies du numérique Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2023

Data Management in the Existential Rule Framework: Translation of Queries and Constraints

Gestion de données dans le cadre des règles existentielles: traduction de requêtes et de contraintes

Résumé

The general context of this work is the issue of designing high-quality systems that integrate multiple data sources via a semantic layer encoded in a knowledge representation and reasoning language. We consider knowledge-based data management (KBDM) systems, which are structured in three layers: the data layer, which comprises the data sources, the knowledge (or ontological) layer, and the mappings between the two. Mappings and knowledge are expressed within the existential rule framework. One of the intrinsic difficulties in designing a KBDM is the need to understand the content of data sources. Data sources are often provided with typical queries and constraints, from which valuable information about their semantics can be drawn, as long as this information is made intelligible to KBDM designers. This motivates our core question: is it possible to translate data queries and constraints at the knowledge level while preserving their semantics? The main contributions of this thesis are the following. We extend previous work on data-to-ontology query translation with new techniques for the computation of perfect, minimally complete, or maximally sound query translations. Concerning data-to-ontology constraint translation, we define a general framework and apply it to several classes of constraints. Finally, we provide a sound and complete query rewriting operator for disjunctive existential rules and disjunctive mappings, as well as undecidability results, which are of independent interest.
Le contexte général de ce travail concerne le problème de la conception de systèmes de haute qualité qui intègrent plusieurs sources de données via une couche sémantique codée dans un langage de représentation et de raisonnement des connaissances. Nous considérons les systèmes de gestion de données basés sur les connaissances (KBDM), qui sont structurés en trois couches : la couche de données, qui comprend les sources de données, la couche de connaissances (ou ontologique) ainsi que les mappings entre les deux. Les mappings et les connaissances sont exprimés dans le cadre des règles existentielles. L'une des difficultés intrinsèques à la conception d'un système KBDM est la nécessité de comprendre le contenu des sources de données. Les sources de données sont souvent fournies avec des requêtes et des contraintes typiques, à partir desquelles des informations précieuses sur leur sémantique peuvent être tirées, tant que ces informations sont rendues intelligibles aux concepteurs d'un système KBDM. Cela motive notre question principale : est-il possible de traduire les requêtes et contraintes sur les données au niveau ontologique tout en préservant leur sémantique ? Les principales contributions de cette thèse sont les suivantes. Nous étendons les travaux précédents sur la traduction de requêtes des données vers l'ontologie avec de nouvelles techniques pour le calcul de traductions de requêtes parfaites, minimalement complètes ou maximalement adéquates. Concernant la traduction de contraintes des données vers l'ontologie, nous définissons un cadre général et l'appliquons à plusieurs classes de contraintes. Enfin, nous fournissons un opérateur de réécriture de requête adéquat et complet pour les règles existentielles disjonctives et les mappings disjonctifs, ainsi que des résultats d'indécidabilité, qui sont d'un intérêt indépendant.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04393631 , version 2 (14-01-2024)
tel-04393631 , version 1 (08-04-2024)

Licence

Paternité

Identifiants

  • HAL Id : tel-04393631 , version 2

Citer

Guillaume Pérution-Kihli. Data Management in the Existential Rule Framework: Translation of Queries and Constraints. Artificial Intelligence [cs.AI]. Université de montpellier, 2023. English. ⟨NNT : 2023UMONS030⟩. ⟨tel-04393631v2⟩
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