Title: Logical formalization of Semantic Business Vocabulary and Rules
Language: English
Authors: Solomakhin, Dmitry 
Qualification level: Diploma
Keywords: Geschäftsprozessmodellierung; Geschäftsregel; logische Formalisierung; deontisch-alethische Logik; SBVR; ORM2
Business rules modeling; SBVR; ORM2; logical formalization; deontic-alethic logic
Advisor: Eiter, Thomas 
Issue Date: 2011
Number of Pages: 71
Qualification level: Diploma
Abstract: 
Im Kontext der Geschäftsprozessmodellierung verwenden Verordnungen und Richtlinien deontische und in natürlicher Sprache verfasste Formulierungen, um menschliches Verhalten zu artikulieren.
Andererseits werden alethischen Regeln verwendet, um die Struktur eines Business-Bereiches zu beschreiben. Da Geschäftsmodelle stetig komplizierter werden, ist der Bedarf für ein logisches Rahmenwerk gegeben, welches automatische Schlußfolgerung mit Geschäftsregeln ermöglicht. Der vielversprechendster Kandidat für solch einen Rahmenwerk ist der Standard für Semantics of Business Vocabulary and Business Rules (SBVR). Obwohl es eine formale Syntax für SBVR gibt, zum Beispiel die ORM2 Spezifikationssprache, fehlt dem SBVR Standard zur Zeit noch immer eine solide und konsistente logische Formalisierung, die eine automatisierte Konsistenzprüfung von Geschäftsregeln im Geschäftsmodellen ermöglichen würde. Diese Arbeit berichtet über den Aufbau der logischen Grundlagen für den SBVR Standard, nämlich die deontisch-alethische Prädikatenlogik FODAL. Diese wurde entwickelt, um die erwünschte Semantik und Interaktion von Geschäftsregeln zu erfassen.
Wir begutachten die logischen Eigenschaften der FODAL Formalisierung wie Vollständigkeit und Korrektheit. Darüber hinaus untersuchten wir Verbindungen von FODAL mit anderen logischen Formalismen einschließlich Prädikatenlogik und der ALCQI Beschreibungslogik. Wir zeigten auch die Entscheidbarkeit eines bestimmten FODAL-Fragments und entwickelten daraufhin ein Programm zur Konsistenzprüfung von deontischen und alethischen Geschäftsregeln, die in ALCQI ausdruckbar sind. Wir haben weiters eine Übersetzung der oben genannten Klasse von Geschäftsregeln in eine OWL2 Ontologie umgesetzt. Dieses Programm wurde im Rahmen des FP7 ONTORULE Projekt entwickelt und wurde in einem öffentlichen ONTORULE Bericht publiziert.

Artifacts such as laws, regulations and policies, use deontic constructs expressed in natural language to articulate human behavior, as well as alethic rules, describing what the organization takes things to be. In most cases such artifacts have a rather ambiguous semantics, which can hardly be formalized. But sometimes a logical framework can be built to provide automated tools for validation and verification of the artifacts.
The most promising candidate for such a framework is a recently approved Semantics of Business Vocabulary and Business Rules (SBVR) standard.
Despite existence of formally grounded notations, e.g. ORM2 specification language, up to now SBVR still lacks a sound and consistent logical formalization which allows developing solutions able to automatically test business models for consistency of regulations.
This work reports on the attempt to provide logical foundations for the SBVR standard by means of defining a specific first-order deontic-alethic logic (FODAL) designed to capture the desired semantics of business rules.
We also report on logical properties of the aforementioned formalization, such as completeness and soundness. Moreover, we studied its connections with other logical formalisms, including satisfiability reduction to the first-order logic and the description logic ALCQI, which allows to obtain decidability results for a certain fragment of FODAL logic.
As a result, a special tool providing automated support for consistency checks of a set of ALCQI-expressible deontic and alethic business rules was implemented. This tool was developed in the context of the ONTORULE FP7 project and became a part of the public deliverable. Addressing the objective of the project to combine rules and ontologies, we also implemented a translation of the aforementioned class of business rules into an OWL2 ontology, which facilitates integration with other modeling tools and fulfilment of the demand for automated solutions with reasoning support.
URI: https://resolver.obvsg.at/urn:nbn:at:at-ubtuw:1-42910
http://hdl.handle.net/20.500.12708/11941
Library ID: AC07810206
Organisation: E184 - Institut für Informationssysteme 
Publication Type: Thesis
Hochschulschrift
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