Исчисление событие является логическим языком для представления и рассуждения о событиях и их влияние первого представленных Роберт Ковальский и Марек Sergot в 1986. [1] Он был продлен Мюррей Shanahan и Роб Миллер в 1990 - е годы. [2] Подобно другим языкам для рассуждений об изменениях, исчисление событий представляет влияние действий на беглых . Однако события также могут быть внешними по отношению к системе. В исчислении событий можно указать значение текучести в некоторые заданные моменты времени, события, которые происходят в заданные моменты времени, и их эффекты.
Fluents и события
В исчислении событий флюэнт являются овеществлёнными . Это означает, что они формализованы не с помощью предикатов, а с помощью функций . Отдельный предикат HoldsAt используется для определения того, какие флюэнты удерживаются в данный момент времени. Например,означает, что коробка находится на столе в момент времени t ; в этой формуле HoldsAt - это предикат, а on - функция.
События также представлены в виде терминов. Эффекты событий задаются с помощью предикатов Initiates и Terminates . В частности,означает, что если событие, представленное термином e , выполняется в момент времени t , то беглый f будет истинным после t . Завершает предикат имеет сходное значение, с той лишь разницей, что е будет ложным и не так после того, как т .
Аксиомы, не зависящие от предметной области
Как и другие языки для представления действий, исчисление событий формализует правильную эволюцию беглого языка с помощью формул, сообщающих значение каждого беглого языка после выполнения произвольного действия. Исчисление событие решает проблему кадров таким образом , что это похоже на правопреемником государственных аксиом в ситуации исчисления : свободно владеет истинно в момент времени т тогда и только тогда , когда это было сделано верно в прошлом , и не было сделано ЛОЖЬ в тем временем.
Эта формула означает, что значение fluent, представленное термином f , истинно в момент t, если:
- произошло событие е :;
- это было в прошлом: ;
- это событие имеет беглый эффект f :;
- тем временем беглый язык не был сделан ложным:
Подобная формула используется для формализации противоположного случая, когда беглый язык является ложным в данный момент. Другие формулы также необходимы для правильной формализации беглых языков до того, как они станут следствием события. Эти формулы аналогичны приведенным выше, но заменяется на .
Обрезанные сказуемое, заявив , что свободно было сделана ЛОЖЬ в течение интервала, может быть аксиоматизировано, или просто принимать как условное обозначение, следующим образом :
Аксиомы, зависящие от предметной области
Приведенные выше аксиомы связывают значение предикатов HoldsAt , Initiates и Terminates , но не определяют, какие флюэнты известны как истинные, а какие события фактически делают флюенты истинными или ложными. Это делается с помощью набора аксиом, зависящих от предметной области. Известные значения fluents выражаются в виде простых литералов.. Эффекты событий выражаются формулами, связывающими эффекты событий с их предпосылками. Например, если событие open делает fluent isopen истинным, но только если haskey в настоящее время истинно, соответствующая формула в исчислении событий будет:
Правое выражение этой эквивалентности состоит из дизъюнкции: для каждого события и текучести, которая может быть сделана истинной с помощью этого события, есть дизъюнкция, говорящая, что e на самом деле является этим событием, что f на самом деле так плавно и что предварительное условие события выполнено.
Формула выше определяет значение истинности изна всевозможные мероприятия и бегло. В результате все эффекты всех событий должны быть объединены в единую формулу. Это проблема, потому что добавление нового события требует изменения существующей формулы, а не добавления новых. Эта проблема может быть решена путем применения ограничения к набору формул, каждая из которых определяет один эффект одного события:
Эти формулы проще, чем формула выше, потому что каждый эффект каждого события может быть указан отдельно. Единая формула, показывающая, какие события e и fluents f производят true был заменен набором более мелких формул, каждая из которых говорит о влиянии события на беглого человека.
Однако эти формулы не эквивалентны приведенной выше формуле. В самом деле, они задают только достаточные условия длячтобы быть правдой, что должно дополняться тем фактом, что посвященные ложны во всех остальных случаях. Этот факт можно формализовать, просто описав предикат Initiates в приведенной выше формуле. Важно отметить, что это ограничение выполняется только на формулах, определяющих посвященных, а не на аксиомах, не зависящих от предметной области. Предикат Terminates может быть указан так же, как и Initiates .
Аналогичный подход можно использовать для предиката Happens . Оценка этого предиката может выполняться формулами, указывающими не только, когда он истинен, а когда ложен:
Обрезка может упростить эту спецификацию, так как могут быть указаны только необходимые условия:
Ограничивая предикат Happens , этот предикат будет ложным во всех точках, в которых он явно не указан как истинный. Это ограничение должно быть выполнено отдельно от других формул. Другими словами, если F - множество формул вида, G - множество формул, а H - аксиомы, не зависящие от области, правильная формулировка области:
Исчисление событий как логическая программа
Исчисление событий изначально было сформулировано как набор предложений Horn, дополненных отрицанием как отказ, и его можно было запускать как программу на Прологе . Фактически, ограничение - это одна из нескольких семантик, которые можно придать отрицанию как отказу, и она тесно связана с семантикой завершения (в которой «если» интерпретируется как «если и только если» - см. Логическое программирование ).
Расширения и приложения
В оригинальной статье Ковальски и Серго по исчислению событий основное внимание уделялось приложениям к обновлениям баз данных и повествованиям. [3] Расширения исчисления событий могут также формализовать недетерминированные действия, параллельные действия, действия с отложенными эффектами, постепенные изменения, действия с длительностью, непрерывное изменение и неинерциальные плавные переходы.
Каве Эшги показал, как исчисление событий можно использовать для планирования [4], используя абдукцию для генерации гипотетических событий в абдуктивном логическом программировании . Ван Ламбальген и Хамм показали, как исчисление событий может также использоваться для придания алгоритмической семантики времени и аспекта в естественном языке [5] с использованием программирования логики ограничений .
Другие известные расширения исчисления событий включают в себя варианты на основе логических сетей Маркова, [6] вероятностные , [7] эпистемологические [8] и их комбинации. [9]
Инструменты рассуждения
В дополнение к Prolog и его вариантам также доступны несколько других инструментов для рассуждений с использованием исчисления событий:
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Ковальский, Роберт; Серго, Марек (1986-03-01). «Логическое исчисление событий» . Вычислительная техника нового поколения . 4 (1): 67–95. DOI : 10.1007 / BF03037383 . ISSN 1882-7055 . S2CID 7584513 .
- ^ Миллер, Роб; Шанахан, Мюррей (2002), Какас, Антонис С.; Садри, Фариба (ред.), "Некоторые альтернативные формулировки исчисления событий" , Computational Logic: Logic Programming and Beyond: Essays in Honor of Robert A. Kowalski Part II , Lecture Notes in Computer Science, Berlin, Heidelberg: Springer, pp. . 452-490, DOI : 10.1007 / 3-540-45632-5_17 , ISBN 978-3-540-45632-2, получено 2020-10-05
- ^ Ковальски, Роберт (1992-01-01). «Обновление базы данных в исчислении событий» . Журнал логического программирования . 12 (1): 121–146. DOI : 10.1016 / 0743-1066 (92) 90041-Z . ISSN 0743-1066 .
- ^ Эшги, Каве (1988). «Абдуктивное планирование с исчислением событий» . Iclp / SLP : 562–579.
- ^ Ламбальген, Хамм (2005). Правильная трактовка событий . Молден, Массачусетс: Blackwell Pub. ISBN 978-0-470-75925-7. OCLC 212129657 .
- ^ Скарлатидис, Анастасиос; Палиурас, Георгиос; Артикис, Александр; Вурос, Джордж А. (17 февраля 2015 г.). «Вероятностное исчисление событий для распознавания событий» . ACM-транзакции по вычислительной логике . 16 (2): 11: 1–11: 37. arXiv : 1207,3270 . DOI : 10.1145 / 2699916 . ISSN 1529-3785 . S2CID 6389629 .
- ^ Скарлатидис, Анастасиос; Артикис, Александр; Филиппу, Джейсон; Палиоурас, Георгиос (март 2015 г.). «Вероятностно-логическое программирование событийного исчисления» . Теория и практика логического программирования . 15 (2): 213–245. DOI : 10.1017 / S1471068413000690 . ISSN 1471-0684 . S2CID 5701272 .
- ^ Ма, Цзефэй; Миллер, Роб; Моргенштерн, Леора; Паткос, Теодор (28.07.2014). «Расчет эпистемических событий для рассуждений на основе ASP о знании прошлого, настоящего и будущего» . Серия EPiC в вычислительной технике . Кресло. 26 : 75–87. DOI : 10,29007 / zswj .
- ^ Д'Азаро, Фабио Аурелио; Бикакис, Антонис; Диккенс, Люк; Миллер, Роб (2020-10-01). «Вероятностные рассуждения об эпистемических нарративах действия» . Искусственный интеллект . 287 : 103352. дои : 10.1016 / j.artint.2020.103352 . ISSN 0004-3702 .
дальнейшее чтение
- Брандано, С. (2001) « Оценка событий », Симпозиум IEEE TIME : 7–12.
- Р. Ковальский и Ф. Садри (1995) " Варианты исчисления событий ", ICLP : 67-81.
- Мюллер, Эрик Т. (2015). Здравый смысл: подход, основанный на исчислении событий (2-е изд.) . Уолтем, Массачусетс: Морган Кауфманн / Эльзевир. ISBN 978-0128014165 . (Руководство по использованию исчисления событий)
- Шанахан, М. (1997) Решение проблемы фрейма: математическое исследование здравого смысла закона инерции . MIT Press.
- Шанахан, М. (1999) « Объяснение исчисления событий » Springer Verlag, LNAI (1600): 409-30.