×

路径的关系特征。 (英语) Zbl 1462.05198号

摘要:二进制关系是对图形进行编码、描述和推理的标准方法之一。关系代数为二进制关系演算的一大部分提供了等式公理。虽然关系是数学和计算许多领域的标准工具,但当涉及到图中路径的争论时,研究人员通常会回到点式推理。我们提出了一种纯粹的代数方法来指定Kleene关系代数中的不同类型的路,这些关系代数具有自反传递闭包的操作。我们研究了具有指定根顶点的路径和没有指定根顶点的路径之间的关系。由于我们停留在一阶逻辑中,这一发展有助于机械化证明。为了证明代数框架的适用性,我们验证了三种基本图算法的正确性。本文的所有结果都使用交互式证明助手Isabelle/HOL进行了形式化验证。

MSC公司:

05立方38 路径和周期
03B35型 证明和逻辑操作的机械化
03G15年 圆柱代数和多元代数;关系代数
05C85号 图形算法(图形理论方面)
68伏15 定理证明(自动和交互式定理证明、演绎、解析等)
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] A.阿姆斯特朗。;Foster,S。;斯特鲁斯,G。;Weber,T.,关系代数(2014),形式证明开发
[2] Backhouse,R。;van den Eijnde,J.P.H.W。;van Gasteren,A.J.M.,《计算路径算法》,科学。计算。程序。,22, 3-19 (1994) ·Zbl 0818.68117号
[3] Backhouse,R.C。;Carré,B.A.,《应用于路径问题的正则代数》,J.Inst.Math。申请。,15, 161-186 (1975) ·兹比尔0304.68082
[4] Berge,C.,《图论》(2001),多佛出版社·兹比尔0993.05001
[5] Berghammer,R.,《将关系演算和Dijkstra-Gries方法结合起来用于派生关系程序》,《信息科学》。,119, 155-171 (1999) ·Zbl 0943.68032号
[6] Berghammer,R。;Danilenko,N。;Höfner,P。;Stucke,I.,应用关系的基数,离散数学。,339, 3089-3115 (2016) ·Zbl 1403.03132号
[7] Berghammer,R。;Fischer,S.,结合关系代数和数据精化来开发基于矩形的自反传递闭包函数程序,J.Log。代数方法程序。,84, 341-358 (2015) ·Zbl 1329.68062号
[8] Berghamer,R.(伯格哈默,R.)。;Hoffmann,T.,计算强连通图传递约简的关系程序,(de Swart,H.,计算机科学中的关系方法(RelMiCS 2001)(2001),Springer),258-275·Zbl 1027.68644号
[9] Berghammer,R。;Hoffmann,T.,关系深度-应用程序的首次搜索,信息科学。,139, 167-186 (2001) ·Zbl 1004.68125号
[10] Berghammer,R。;Höfner,P。;Stucke,I.,《关系型while-programs的自动验证》,(Höfner,P.;Jipsen,P.,Kahl,W.;Müller,M.E.,《计算机科学中的关系和代数方法》(RAMiCS 2014)(2014),Springer),173-190·Zbl 1405.68070号
[11] Berghammer,R。;Höfner,P。;Stucke,I.,关系顶点着色程序的基于工具的验证,(Kahl,W.;Oliveira,J.N.;Winter,M.,计算机科学中的关系和代数方法(RAMiCS 2015)(2015),Springer),275-292·Zbl 1471.68054号
[12] Berghamer,R.(伯格哈默,R.)。;Höfner,P。;Stucke,I.,关系基数和关系近似算法,J.Log。代数方法程序。,85, 269-286 (2016) ·Zbl 1351.68152号
[13] Berghammer,R。;Struth,G.,《自动化程序构建和验证》,(Bolduc,C.;Desharnais,J.;Ktari,B.,《程序构建数学》(MPC 2010)(2010),施普林格出版社),22-41·Zbl 1286.68068号
[14] 贝托,Y。;Castéran,P.,《交互式定理证明和程序开发》,《理论计算机科学文本》(2004),施普林格出版社·Zbl 1069.68095号
[15] 布兰切特,J.C。;Böhme,S。;Paulson,L.C.,《使用SMT求解器扩展大锤》,J.Automat。原因。,51, 109-128 (2013) ·Zbl 1314.68272号
[16] 科尔曼,T.H。;Leiserson,C.E。;Rivest,R.L.,《算法导论》(1990),麻省理工学院出版社·Zbl 1158.68538号
[17] Crvenković,S。;Madarász,R.S.,关于Kleene代数,Theor。计算。科学。,108,17-24(1993年)·Zbl 0778.03006号
[18] Dang,H.H。;Höfner,P.,一阶定理证明器评估w.r.t.关系和Kleene代数,(Berghammer,r.;Möller,B.;Struth,G.,《计算机科学中的关系和Klene代数:RelMiCS10/AKA5博士课程》(2008),奥格斯堡大学纽尔信息研究所),48-52
[19] (de Swart,H.;Orłowska,E.;Schmidt,G.;Roubens,M.,《关系结构作为知识工具的理论和应用》。《关系结构用作知识工具的原理和应用》,计算机科学讲义,第2929卷(2003年),Springer)·Zbl 1029.00017号
[20] (de Swart,H.;Orłowska,E.;Schmidt,G.;Roubens,M.,《关系结构作为知识工具的理论和应用》,第二卷。《关系结构用作知识工具的原理和应用》第二卷,计算机科学讲义,第4342卷(2006年),施普林格)·Zbl 1151.68001号
[21] Desharnais,J。;Möller,B。;Struth,G.,终止的代数概念,Log。方法计算。科学。,7, 1-29 (2011) ·Zbl 1214.68185号
[22] Diestel,R.,图论(2005),Springer·Zbl 1074.05001号
[23] Doornbos,H。;后院,R。;van der Woude,J.,《数学归纳的计算方法》,Theor。计算。科学。,179, 103-135 (1997) ·Zbl 0901.68124号
[24] Foster,S。;斯特鲁斯,G。;Weber,T.,《Isabelle/HOL中关系和代数方法的自动化工程》(de Swart,H.,《计算机科学中的关系和代数法》(2011),Springer),第52-67页·Zbl 1329.68230号
[25] 弗里亚斯,M.F。;北阿瓜约。;Novak,B.,用fork代数开发图形算法,(XIX拉丁美洲信息会议(1993)),529-554
[26] Glück,R.,关联成分的代数研究,(Höfner,P.;Pous,D.;Struth,G.,《计算机科学中的关系和代数方法》(RAMiCS 2017)(2017),Springer),109-126·Zbl 1486.68100号
[27] Guttmann,W.,《带进度计算的代数方法》,J.Log。代数方法程序。,85, 520-539 (2016) ·Zbl 1344.68076号
[28] Guttmann,W.,最小生成树问题的代数框架,Theor。计算。科学。,744, 37-55 (2018) ·Zbl 1401.68246号
[29] Guttmann,W.,用Stone关系代数验证最小生成树算法,J.Log。代数方法程序。,101, 132-150 (2018) ·Zbl 1401.68247号
[30] Guttmann,W。;Höfner,P.,路径的关系特征(2020),形式证明开发·Zbl 1462.05198号
[31] Harary,F.,图论(1969),Addison-Wesley出版公司·Zbl 0182.57702号
[32] 赫希,R。;Hodkinson,I.,《游戏关系代数》,《逻辑与数学基础研究》,第147卷(2002年),爱思唯尔科学公司·Zbl 1018.03002号
[33] Hoare,C.A.R.,计算机编程的公理基础,Commun。美国医学会,12576-580/583(1969)·Zbl 0179.23105号
[34] Höfner,P。;Struth,G.,《关系演算自动化》(Armando,A.;Baumgartner,P.;Dowek,G.),《自动推理》(IJCAR 2008)(2008),施普林格出版社),第50-66页·Zbl 1165.68460号
[35] 亨廷顿,E.V.,布尔代数。更正:“逻辑代数的新独立公设集,特别参考怀特黑德和罗素的数学原理”,Trans。美国数学。《社会学杂志》,35,557-558(1933)·Zbl 0006.38601号
[36] 亨廷顿,E.V.,《逻辑代数的新独立假设集》。美国数学。《社会学杂志》,35,274-304(1933)·JFM 59.0050.06号
[37] Jónsson,B。;Tarski,A.,《带算子的布尔代数》,第二部分,美国数学杂志。,74, 127-162 (1952) ·Zbl 0045.31601号
[38] Kahn,A.B.,大型网络的拓扑排序,Commun。ACM,558-562(1962)·Zbl 0106.32602号
[39] Kawahara,Y.,《关于关系的基数》(Schmidt,R.A.,《计算机科学中的关系和Kleene代数》(2006),Springer),251-265·Zbl 1134.03318号
[40] Kozen,D.,Kleene代数和正则事件代数的完备性定理,Inf.Comput。,110, 366-390 (1994) ·兹比尔0806.68082
[41] 西麦考尔。;Orłowska,E.,应用于Lambek演算的关系证明系统的对应结果,Stud.Log。,第71页,389-414页(2002年)·2017年3月10日
[42] Maddux,R.,关系代数的序列演算,《纯粹应用》。日志。,25, 73-101 (1983) ·Zbl 0528.03016号
[43] Maddux,R。;Tarski,A.,关系代数可表示的一个充分条件,Not。美国数学。Soc.,23,A-477(1976年)
[44] Maddux,R.D.,对密关系代数,Trans。美国数学。《社会学杂志》,32883-131(1991)·Zbl 0746.03055号
[45] Maddux,R.D.,关系代数,(Brink,C.;Kahl,W.;Schmidt,G.,《计算机科学中的关系方法》(1997),Springer),22-38·兹伯利0885.03047
[46] Maddux,R.D.,关系代数(2006),爱思唯尔·Zbl 1197.03051号
[47] McCune,W.,Prover9和Mace4(2005-2010)
[48] 孟,J。;Paulson,L.C.,《将高阶从句翻译为一阶从句》,J.Automat。原因。,40, 35-60 (2008) ·Zbl 1203.68188号
[49] Möller,B.,模态知识和游戏半环,计算。J.,56,53-69(2013)
[50] Möller,B。;Roocks,P。;Endres,M.,《数据库偏好的代数演算》(Gibbons,J.;Nogueira,P.,《程序构造数学》(2012),Springer),241-262·Zbl 1358.68087号
[51] Müller,M.E.,关系知识发现(2012),剑桥大学出版社·Zbl 1267.68015号
[52] Ng,K.C.,带传递闭包的关系代数(1984),加州大学伯克利分校,博士论文
[53] Nipkow,T.,Winskel(几乎)是对的:走向机械化语义教科书,Form.Asp。计算。,10, 171-186 (1998) ·Zbl 0910.68138号
[54] Nipkow,T.,《Isabelle/HOL中的Hoare逻辑》(Schwichtenberg,H.;Steinbrüggen,R.,《证明和系统可靠性》(2002),Kluwer学术出版社),341-367·Zbl 1097.68632号
[55] Nipkow,T。;保尔森,L.C。;Wenzel,M.,Isabelle/HOL:高阶逻辑的证明助理,《计算机科学讲义》,第2283卷(2002年),施普林格·Zbl 0994.68131号
[56] Okuma,H。;Kawahara,Y.,关系数据库依赖的关系方面,Bull。通知。赛博。,32, 91-104 (2000) ·Zbl 1058.68049号
[57] 保尔森,L.C。;Blanchette,J.C.,三年使用大锤的经验,大锤是自动和交互式定理证明器之间的实际联系,(Sutcliffe,G.;Schulz,S.;Ternovska,E.,《逻辑实现国际研讨会》(IWIL 2010),EasyChair(2010)),1-11
[58] Pous,D.,关系代数和形式证明的自动机(2016),ENS Lyon,Habilitationádiriger des recherches
[59] RelView、RelView系统(1989-2016)
[60] 施密特,G.,关系数学(2010),剑桥大学出版社
[61] Schmidt,G.,《社会选择中的关系概念》(Kahl,W.;Griffin,T.,《计算机科学中的关系和代数方法》(2012),施普林格出版社),278-293·Zbl 1364.91051号
[62] 施密特,G。;Berghammer,R.,偏好建模中的关系度量和集成,J.Log。代数程序。,76112-129(2008)·Zbl 1140.68495号
[63] 施密特,G。;Ströhlein,T.,关系代数:点和可表示性的概念,离散数学。,54, 83-92 (1985) ·Zbl 0575.03040号
[64] 施密特,G。;Ströhlein,T.,《关系与图:计算机科学家的离散数学》(1993),斯普林格出版社·Zbl 0900.68328号
[65] Schulz,S.,《系统描述:E 1.8》,(McMillan,K.;Middeldorp,A.;Voronkov,A.,《编程人工智能和推理逻辑》(LPAR 19)(2013),施普林格出版社),735-743·Zbl 1407.68442号
[66] Scollo,G。;弗朗哥·G。;Manca,V.,状态转移动力学中递归和吸引子的关系视图,(Schmidt,R.A.,《计算机科学中的关系和Kleene代数》(2006),Springer),358-372·Zbl 1134.68461号
[67] Tarski,A.,《关于关系的微积分》,J.Symb。日志。,6, 73-89 (1941) ·联合表格67.0973.02
[68] Tinhofer,G.、Methoden der angewandten Graphentherie(1976)、Springer·Zbl 0338.05101号
[69] Wenzel,M.,Isar——可读形式证明文件的通用解释方法,(Bertot,Y.;Dowek,G.;Théry,L.;Hirschowitz,a.;Paulin,C.,《高阶逻辑中的定理证明》(1999),Springer),167-183
[70] Wenzel,M.,Isabelle,Isar-人类可读形式证明文件的通用环境(2002),慕尼黑工业大学:德国慕尼黑技术大学,博士论文
[71] Wenzel,M.,《Isabelle/Isar参考手册》(2019年)
[72] von Wright,J.,走向精化代数,科学。计算。程序。,51, 23-45 (2004) ·Zbl 1091.68030号
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。