Temi di tesi e stage - Marco Manna

Knowledge representation and reasoning & Database theory

Un'ontologia è una concettualizzazione del dominio di interesse di un sistema informativo espressa in un qualche linguaggio formale. Uno dei principali ambiti di applicazione delle ontologie va sotto il nome di ontology-based data access (OBDA). Lo scopo dell'OBDA è fornire un punto d'accesso unificato a un insieme di sorgenti dati eterogenee, tramite la conoscenza del dominio descritto con un'ontologia. In questo contesto, le ontologie sono tipicamente espresse mediante logiche descrittive (DL) o mediante regole esistenziali (Datalog+/-), mentre le interrogazioni sui dati vengono primariamente effettuate mediante query congiuntive (CQ).

Dal punto di vista concettuale, tutto sembra ben congegnato. Ciò che accade in pratica, tuttavia, è che spesso risulta troppo oneroso (o addirittura indecidibile) rispondere a CQ in contesti un cui le ontologie fanno uso di tutti i costrutti ontologici messi a disposizione da DL o Datalog+/-. Ragion per cui diventa determinante individuare, all'interno dei vari linguaggi per la specifica di ontologie, (i) frammenti sintattici che ben bilancino espressività e complessità, e (ii) tecniche efficienti di valutazione delle CQ sulla base delle varie restrizioni sintattiche. Infine, poiché le sorgenti dati sono tipicamente incomplete e/o inconsistenti rispetto all'ontologia che le correda, le risposte alle CQ e la complessità computazione relativa al calcolo di tali risposte possono variare in funzione di determinate assunzioni semantiche.

In questo contesto, il problema di rispondere a CQ è noto con il nome di consistent query answering, o semplicemente query answering qualora i dati e le ontologie non diano origine a problemi di inconsistenza. Di seguito alcuni temi di tesi:

• Individuazione di frammenti di Datalog+/- valutabili efficientemente.
• Tecniche di valutazione efficienti per frammenti di Datalog+/- esistenti.
• Traduzione di ontologie tra frammenti sintattici diversi.