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回答集编程中递归聚合的语义和复杂性。 (英语) Zbl 1216.68263号

摘要:添加聚合是答案集编程(ASP)语言最相关的增强之一。它们在自然简洁的问题表示方面增强了ASP的建模能力。以前的语义定义在非递归聚合的情况下通常是一致的,但对于递归涉及的聚合,情况就不那么清楚了。一些建议明确避免了递归聚合,大多数其他建议有所不同,其中许多建议不满足理想的标准,例如在无聚合的情况下,最小值或与答案集的一致性。
在本文中,我们在完全ASP语言中为具有任意聚合(包括单调、反单调和非单调聚合)的程序定义了一种语义,允许在头部进行析取(析取逻辑编程DLP)。此语义是DLP答案集语义的真正泛化,它由Gelfond-Lifschitz转换的自然变体定义,并以统一的方式处理聚合和非聚合文本。这种新颖的转换本身在无聚合的情况下也很有趣,因为它比原始转换更简单,并且不需要区分正负文字。我们证明了我们的语义保证了答案集的极小性(因此也保证了不可比性),并证明了它与聚合自由程序上的标准答案集语义一致。
此外,我们对该语言的计算复杂性进行了深入研究。该分析特别关注语法限制对程序的影响,即限制使用聚合、析取和否定。虽然聚合的添加不会影响完整DLP语言的复杂性,但事实证明,聚合的存在确实会将普通(即非析取)ASP程序的复杂性增加到多项式层次结构的第二级。然而,我们表明,即使对于普通程序,也存在大量的聚合类,它们的添加不会造成任何复杂性差距,包括允许任意单调、任意反单调和分层(即非递归)非单调聚合的片段。该分析为在现有推理引擎中实现聚合提供了一些有用的指示。

MSC公司:

68T27型 人工智能中的逻辑
68N17号 逻辑编程
65年第68季度 算法和问题复杂性分析
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