Minimal Macro-Based Rewritings of Formal Languages: Theory and Applications in Ontology Engineering (and beyond)

要約

この論文では、構文マクロを使用して、書き換えのサイズが最小になるように有限形式言語を書き換える問題を紹介します。
我々は、この問題の変形を解決し、その正しさを示す多項式時間アルゴリズムを提示します。
提案された問題の実際的な関連性と実際のアルゴリズムの実現可能性と有効性を実証するために、これらをOWLで作成された生物医学オントロジーに適用します。
このような書き換えは、マクロで繰り返される表現をキャプチャすることにより、オントロジーのサイズを大幅に削減できることがわかりました。
オントロジーの品質と理解を向上させる貴重な支援を提供することに加えて、提示されたアプローチは、計算問題への影響という観点から書き換えシステム (構文マクロ、テンプレート、またはその他の形式の書き換えルールを含む) の機能を分析および評価する体系的な方法を導入します。
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要約(オリジナル)

In this paper, we introduce the problem of rewriting finite formal languages using syntactic macros such that the rewriting is minimal in size. We present polynomial-time algorithms to solve variants of this problem and show their correctness. To demonstrate the practical relevance of the proposed problems and the feasibility and effectiveness of our algorithms in practice, we apply these to biomedical ontologies authored in OWL. We find that such rewritings can significantly reduce the size of ontologies by capturing repeated expressions with macros. In addition to offering valuable assistance in enhancing ontology quality and comprehension, the presented approach introduces a systematic way of analysing and evaluating features of rewriting systems (including syntactic macros, templates, or other forms of rewriting rules) in terms of their influence on computational problems.

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