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检测和修复噪声环境中的异常演变。逻辑编程形式化和复杂性结果。 (英语) Zbl 1237.68201号

本文研究噪声系统中异常观测值的诊断与修复。特别是,它研究了代理借助潜在故障传感器对其环境进行推理的问题,例如在装有潜在故障摄像头的车库中寻找停车点,以及识别和修复故障摄像头的方法。因此,这项工作的重点不是基于通过传感器进行的观察的代理规划,而是代理对集体传感器行为进行推理,在代理执行此类计划时,根据其对系统的了解来识别和修复故障传感器,称为代理人革命在论文中。
从技术上讲,作者采用了一个框架(langle{mathcalF,S,D,K}rangle)来表示代理,其中({mathcal F})指的是一组命题字母,每个字母的值都在真、假和未知之间,用于指定代理的世界\({mathcal S}\)表示代理可能观察到的可用传感器集\({\mathcal D}\)是与代理可能采取的一组给定操作相关联的状态转换规则的集合;和({mathcal K})是指代理可以用来推理其世界当前状态的一些内部知识。在此设置下,异常是指在\({mathcal D}\)中使用传感器进行的观测与存储在\(},\)中的可信知识之间的差异,而修复是指用替代值替换错误的传感器观测,以消除所有上述差异,这不需要扭转已经发生的行动。
({mathcal D})中的上述转换规则用与(0)-近似语义相关联的动作语言({mathcal A}_k,)表示;而({mathcal K})中的知识表示为命题逻辑程序,并用默认的否定扩展进行扩充,与答案集语义相关。
感兴趣的问题包括异常存在问题,–给定一个代理和一个行动计划,是否存在异常?–如果存在这种异常,是否存在修复,即代理的替代行动计划称为修复存在问题–并且,给定一个代理人,一个行动计划和相关的观察结果,以及另一个行动方案异常和检查问题询问这组观察结果是否异常,如果是,后一个行动计划是否是对前一个的修复。
然后,作者花费了论文的一半以上(总共49页中的29页)讨论并证明了与上述三个问题相关的复杂性结果:当({mathcal K})中没有知识涉及否定时,异常存在和修复存在问题都在P中,但异常和修复检查问题处于NP完成状态;否则,上述三个问题本质上都很难解决。例如,如果我们遵循上述逻辑程序的“谨慎”语义,当一个程序包含一个文本(如果它属于与该程序相关的每个答案集)时,异常存在问题就属于\(sum_2^{text{P}}\)-完全类;虽然它仍然属于NP完全类,但如果我们遵循“勇敢”语义,当程序需要一个文字时,如果它至少属于答案集。
考虑到其令人生畏的主题,这篇自足的论文写得很好,可读性出奇地好。我真的很喜欢读这篇论文。它为一个可能的应用程序的有趣问题提供了一个通用但合理的框架,尽管我怀疑确切的算法是否存在,因为更复杂但现实的场景暴露了复杂性。
我注意到,多个合作主体的框架是未来工作的一部分,它应该为情况提供更现实的描述。
除了讨论和描述的这些问题外,另一个具有实际意义的问题可能是,给定一个代理人和一个行动计划,除了是否存在异常之外,我们肯定有兴趣确定哪些传感器其中,({mathcal D},)中的那些导致了观察到的异常。直观地说,它比异常存在问题更具挑战性,因此属于更高复杂性的类。真的吗?
除了本文假设的默认否定模型外,逻辑编程中另一个常见的自然否定模型是否定为失败,即一旦程序未能包含文字\(l,\),我们就认为该程序包含\(\ negl.)当涉及变量时,该模型确实会导致更一般的逻辑程序类的不完整性,但对命题逻辑程序则没有任何损害。这似乎是未来研究的另一个方向。
人们通常在一个更实际但似乎相关的互连网络设置中研究的一个问题是,给定一个故障诊断模型,如比较模型[M.马利克,“多处理器系统诊断的比较连接任务”,载于:第七届计算机体系结构年度研讨会论文集(ISCA 1980)。纽约州纽约市:计算机协会(ACM)。31–35 (1980;数字对象标识代码:10.1145/800053.801906);J.Maeng(马恩)M.马利克,“多处理器系统自我识别的比较连接任务”,载于:第11届容错计算国际研讨会论文集。波特兰,ME:IEEE计算机协会。173–175 (1981);A.森古普塔A.Dahbura公司,“关于可自我诊断的多处理器系统:通过比较方法进行诊断”,IEEE Trans。计算。41,第11期,1386–1396(1992年;doi:10.1109/12.177309)]在这样的网络中,必须检测到的故障节点的上限是多少,甚至是一个精确的上限[C.-K.林,J.J.M.Tan先生,L·H·Hsu,E.程利普塔克,“在比较诊断模型下由转置树生成的Cayley图的条件可诊断性”,互连网络9的J.,No.1–2,83–97(2008;doi:10.1142/S0219265908002175)]. 事实上,在审阅这篇论文之前,我刚刚完成了一篇关于这个主题的论文。我不禁想知道,在这样的框架内,是否可以对异常传感器的数量提出同样的问题。

MSC公司:

68T27型 人工智能中的逻辑
68层37 人工智能背景下的不确定性推理
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68N17号 逻辑编程
2015年第68季度 复杂性类(层次结构、复杂性类之间的关系等)
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