FLOC 2022:2022年联合逻辑会议
7月31日星期日变化
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08:30-09:00咖啡和点心
09:00-09:50 会话1I
位置:牛头肌1
09:00
论自动机在逻辑中的异常有效性

摘要。本次演讲旨在引导听众沿着一条由科学、历史和个人细节交织而成的道路前进。它是关于联系,理论之间,人与人之间,名字与地点之间的联系。这是关于理论的美丽和有效性,以及理论产生的个人随机漫步。

09:50-10:30 第5部分
位置:牛头肌1
09:50
嵌入式图形数据库上的数据路径查询

摘要。Moshe Vardi是一位极具启发性的计算机科学家在过去四十年中对逻辑和自动机的突破性贡献以及它在计算机科学中的各种应用,包括形式化验证、数据库、计算复杂性、知识推理少许。Moshe的研究亲自激励我在计算机科学不同领域的边界,由逻辑和自动机。我想把我最近的工作与Diego Figueira和Artur J。{e} z(z)这将出现在PODS’22中,献给Moshe。这项工作结合了许多不同的领域——有限模型理论,图数据库、自动机理论和SMT——莫舍为所有这些做了重大贡献。

我们开始研究数据通路查询语言(特别是常规查询语言数据路径查询(RDPQ)和连接RDPQ(CRDPQ)在嵌入式有限模型理论的经典背景下,其中每个图都“嵌入”到一个背景无限结构中(带有可判定的FO理论或其碎片)。我们的目标是解决当前对类型化属性数据缺乏支持的问题(例如整数运算),这是在实践中至关重要。我们通过允许强大的对理论和数据库的约束作为守卫,并且有两个寄存器类型:可以存储活动中的值的寄存器域和可以存储任意值的只读寄存器。我们证明了(C)RDPQ在各种标准理论上的NL数据复杂性表面贴装技术;即,普雷斯伯格算法,实闭域,自动结构的存在论和带有正则约束的单词方程。所有这些结果严格扩展了RDPQ的已知NL数据复杂性只有相等比较,并提供了对最近由Libkin等人。在其他中,我们介绍了一种获取NL数据复杂性的关键证明技术用于在名为“受限”的嵌入式图形数据库上进行数据路径查询注册崩溃(RRC)“,灵感来自嵌入式有限模型理论中的限定量词塌陷(RQC)。

10:00
LTLf合成作为与或图搜索:工作中的知识编译

摘要。时序逻辑规范的合成技术通常基于利用符号技术,如在模型检查中所做的那样。这些符号技术通常使用后向不动点计算。规划可以被视为一种特定的综合形式,它见证了前向搜索方法的成功。在本次演讲中,我们提出了一种前向搜索方法,用于完整的有限迹线性时序逻辑(LTLf)综合。通过将确定有限自动机(DFA)视为一种“与或”图,我们展示了如何实时计算LTLf公式的确定有限自然主义(Deterministic Finite Automaton,DFA),同时对最终状态执行对抗性正向搜索。我们的方法的特点是在适当的命题公式上分支,而不是单个求值,因此从根本上减少了搜索空间的分支因子。具体来说,我们利用为知识编译开发的技术,如句子决策图(SDD),来高效地实现该方法。

10:10
关系混合系统中近最优规划的逻辑与演算结合

摘要。FLoC-2022的主页包含对Aaron Bradley和Zohar Manna的书的开头一句的改写:“逻辑是计算的演算”。这个短语自然会引发这样一个问题:是否有一种语言具有表达性的语法和语义,能够将逻辑和微积分的力量结合起来,以及是否有推理机制来解决用这种语言表述的实际问题?事实证明,答案是肯定的,这种组合已经被提出。但我想说的是,他们不够雄心勃勃,也没有受到CS以外的实际问题的足够激励。还有很多事情可以做。特别是,M.Vardi和他的同事研究了如何有效整合任务和运动规划(TAMP)的各个方面,这是几个研究小组探索的一个研究方向。该研究方向与混合系统的规划和控制有关。后者被称为混合,因为它们既包括离散的参数化操作,也包括可由代理操作或外部事件启动和终止的连续参数化过程。事实证明,有一些有趣的混合系统类,其中的状态具有数据库中的关系结构。我想说的是,最近开发的一种混合时态演算提供了一种逻辑和演算相结合的语言,可以用于关系混合系统的表示和推理。该语言发展了John McCarthy和Ray Reiter的情境演算,特别是Reiter时序时序情境演算。它将常微分方程用于计算随时间的连续变化。此外,我想说的是,约束逻辑编程(CLP)自然会产生推理算法,这些算法可以为关系混合系统中的规划问题找到接近最优的解决方案。这类计算问题通常由大型团体使用混合整数非线性规划(MINLP)的方法来解决。然而,我提出了一个假设,即逻辑和推理算法与微积分相结合并由外部NLP解算器加强,不仅可以更好地适用于关系混合系统建模任务,而且可以更有效地计算近最优计划的任务,此外,用于比目前仅使用MINLP可行的更大规模的系统。最后,我邀请大家探索一个新的方向,从以前很少探索的角度来证明“逻辑的不同寻常的有效性”。

10:20
基于SAT的有限和无限迹上LTL推理技术

摘要。在本次演讲中,我将展示基于SAT的有限和无限轨迹LTL推理的结果,其关键是利用SAT解算器动态计算LTL(或LTLf)公式的自动机状态。这一系列工作是通过自2014年以来与莫什合作完成的,部分工作也是通过与克里斯汀合作完成的。到目前为止,我们已经有了几个基于该框架的应用,包括LTL可满足性检查[3,4]、LTLf可满足性检测[1,2]和LTLf综合[5]。我将以高水平的方式展示这些应用程序,并介绍我们获得的最先进的结果。最后,我还将讨论值得进一步探索的可能研究方向,例如,实时LTL模型检查、LTL合成等。

10:30-11:00咖啡休息时间
11:00-11:30 会话10L
位置:牛头肌1
11:00
MAS中战略推理的形式化方面

摘要。在正式的系统设计中,模型检查是一种公认的自动检查系统全局正确性的方法。在这种框架中,为了验证系统对于所需属性是否正确,我们用数学模型描述其结构,用时序逻辑公式指定属性,并正式检查模型是否满足规范。这种方法首先被设想用于行为完全由其内部状态和跃迁决定的封闭系统。

90年代末,人们开始对分析具有多个实体的系统中单个组件(或组件集)的行为感兴趣。人们开始对反应系统领域感兴趣,反应系统是指与环境持续互动的系统,其行为依赖于这种互动。研究人员相继寻找逻辑来推理和验证多智能体系统中智能体的战略行为。

本文的目的是报告过去20年来在反应式和多智能体系统的正式验证方面取得的主要进展。特别是,我们将报告CTL*模块检查、ATL*模型检查和Strategy Logic。

11:10
检查法律契约——机械化逻辑的一个不太常见的应用
节目主持人:斯特凡·洛伊

摘要。形式逻辑中法律人工制品的编纂有着悠久的传统,可以追溯到其他人则是G.W.莱布尼茨。最近的作品包括使用认识论和法律和合同形式化中的道义逻辑。虽然现有的许多方法关注与考虑到逻辑,我们的兴趣在于计算机科学和系统分析的角度。特别是,我们的目标是开发基于机械化逻辑并执行自动化的工具法律合同文件的一致性分析。法律合同中的不一致可以是静态的,这意味着它们包括矛盾的文本信息,或者它们可以是动态的,导致(潜在的)不可执行性在合同的动态执行过程中。我们将介绍一个名为Con的方法和工具-tractCheck[1],对股份购买进行静态和动态逻辑一致性分析基于SMT求解器Z3的协议(SPA)。我们专注于其在SPA中的应用收购公司,因为这些公司通常受到许多隐含法律的保护法律教条主义隐含的背景事实。从否认本体开始SPA,我们在ContractCheck中提供结构化文本块,从中可以组成合同。ContractCheck将SPA中每个区块的相关法律事实编码为包含一阶逻辑可判定片段的逻辑(线性实数运算,未解释功能)。逻辑模型以及适用的逻辑一致性约束如下移交给SMT求解器,然后由ContractCheck描述分析结果。通过一个示例,我们将举例说明ContractCheck的功能。此外对于不一致性的计算,SMT的模型构建能力求解器综合符合合同约束的动态合同执行。这个MaxSMT功能甚至允许计算索赔执行的优先顺序。我们将我们的工作视为一个例证,说明了机械化逻辑在理解上可以走多远甚至改善我们生活的世界的非技术层面。[1] Alan Khoja、Martin Kolbl、Stefan Leue和Rudiger Wilhelmi。自动化一致性法律合同分析。程序中。SPIN模型检查软件研讨会,斯普林2022,LNCS。施普林格出版社,2022年。出现。

11:20
可重构通信接口建模

摘要。我们调查了我们对模型和具有可重构通信接口的系统的原因。我们形式主义中的进程是独立的状态机,用于通信通过在广播和多播频道上交换消息。消息可以包含其他数据值,以便进一步设计灵活性。广播可以定制为仅针对满足以下条件的收件人它们的状态的某些条件。进程可以连接到多播通道,也可以断开与多播通道的连接消息只能通过一次收件人(收听频道的人)感到满意。对发送方和接收方本地状态的依赖意味着交互接口通过执行进行重新配置。在消息级别和通道级别都会进行重新配置。

我们证明了这样的系统可以被表示和推理象征性地包括过渡关系定义中的存在量化。量化允许在这取决于收件人的当地状态。虽然此符号表示支持全局语义和有效的分析,它不是成分。我们将符号表示与合成语义相匹配通过渠道过渡系统。当考虑这样的偏序语义时可重新配置的系统,我们确定关于交织需要按部分顺序进行。

在推理方面,我们考虑LTL的扩展,它允许信息内容和意图的原因在接收器上设置条件时发送。我们通过简单的模型检查来支持建模和分析为生产此类过程量身定制的编程语言。

11:35-12:05 第11次会议
位置:牛头肌1
11:35
论逻辑在战略推理中的特殊有效性

摘要。我将谈论战略逻辑:一种强大的战略推理语言,Moshe Vardi十年前引入,并迅速在形式方法和人工智能中广泛应用。我将特别关注它在多智能体系统和博弈论中的表现力,以及解决理性综合问题。

11:45
机构的自动综合
节目主持人:穆尼克·米特尔曼

摘要。机制设计的目的是设计一个游戏,以便在不考虑代理人自身利益的情况下达到理想的结果。在本文中,我们展示了如何将这个问题重新表述为一个综合问题,其中机制是从高级逻辑语言中的部分或完整规范自动合成的。我们表明,Quantitative StrategyLogic是指定机制的理想候选者,因为它可以表达复杂的战略和定量属性。我们在两种情况下解决自动机制设计:当操作数有界时,以及当代理轮流进行时。

11:55
制造机器人团队计划的综合

摘要。事实证明,逻辑或形式化的规范对于计划、策略和其他对象(如软件系统中的行为规范)的自动合成非常有用。除了纯软件系统外,符合逻辑规范的计划综合已被证明适用于网络物理系统,尤其是制造系统。Moshe Vardi研究的许多合成问题之一是制造合成。制造合成中的问题如下:给定一个生产配方,即为了制造不同版本的产品需要执行哪些操作的描述,以及制造设施的描述,合成特定于该制造设施的控制器,其中每个操作都分配给一组特定的制造机器人[3]。在[2,1]中,研究了制造的合成,其中生产配方和制造设施都被建模为换能器(Mealy机器)。结果表明,当制造资源集固定时,此版本的制造问题综合在2EXPTime中是可判定的,并且如果问题需要找出制造产品所需的每个制造资源的副本数量,则无法判定。在本次演讲中,我想概述问题的可能扩展,同时保持其可判定性,例如使用[4]中的生产配方的一阶规格,并指定如何使用生产设施的附加约束。

12:10-12:40 第12B课时
位置:牛头肌1
12:10
我只知道这些:论博弈论中逻辑的有效性

摘要。基于这样的直觉,我们给出了迭代可容许性的一个逻辑认知特征(即弱支配策略的迭代删除):如果一个策略是由一个理性的代理使用的,并且知道其他代理满足适当的理性要求,则该策略是可容许的,这就是“所有代理人都知道”,因为她认为所有策略都可能与这些假设相符。

12:20
在决定论和非决定论之间

摘要。在自动机理论验证中,公平模拟是包含痕迹的充分条件。如果规范自动机是历史确定性的(也称为“有利于游戏”),那么这两个概念是一致的。历史确定性是一种不确定性,可以通过回忆过去来解决,而无需猜测未来。历史确定性是一个自然的自动机和游戏理论概念,可以取代许多验证和综合问题的确定性。

12:30
VardiFest“论逻辑的非寻常有效性”的简短演讲建议

摘要。这是VardiFest的一份演讲提案,我想回顾一下我直接从Moshe那里学习的一年半时间,以及与他一起写论文的经历。这次演讲更多的是对这段美好经历(1995年至1996年)的反思,也是对我今天所受到启发的杰出计算机科学家的致敬。

12:30-14:00午餐休息时间

午餐将在Taub大厅和Grand Water研究所举行。

14:00-14:50 第14N节
位置:牛头肌1
14:00
自动化的乐趣

摘要。通过瓦尔迪教授关于无限单词和无限树上的自动机及其在时序逻辑决策过程中的作用的开创性工作,我了解了自动机理论构造的优雅。在本次演讲中,我将描述在分布式数据流应用程序的驱动下,在系列平行图上开发正则语言理论的正在进行的工作。除了顺序组合之外,这些图还允许有序排序并行和无序无排序并行。后一个特征意味着,在相应的自动机中,转换函数需要通过只对每种类型的状态进行计数,直到达到指定的常数,来计算任意数量的前置函数,从而产生了一种计数复杂性的概念,这与经典的状态复杂性概念不同。由此产生的理论证明是稳健的:我们表明,确定性和非确定性自动机都具有相同的表达能力,可以用一元二阶逻辑和分级微积分等价地表征,并且诸如隶属度、空性和等价性等问题都是可判定的。

14:50-15:30 第17次会议
位置:牛头肌1
14:50
基于自动机的定量推理

摘要。定量推理是数值方法的同义词。人们想到的解决涉及定量属性的问题的技术是数值方法——线性规划、优化和类似的其他方法。在本次演讲中,我将介绍一种新的定量推理框架,称为比较器,它完全基于自动机方法而不是数值方法,并讨论它们的优缺点。

15:00
环境规范下的LTLf合成

摘要。在综合中,环境规范是对环境的约束,它排除了某些环境行为。为了解决在环境假设下LTLf目标的合成问题,我们可以将问题简化为LTL合成。不幸的是,虽然LTLf和LTL中的合成具有相同的最坏情况复杂度(都是2EXPTIME-complete),但LTL合成可用的算法在实践中要比LTLf合成的算法困难得多。最近,有研究表明,当环境规范以公平或稳定的形式,或GR(1)公式表示时,我们可以避免这样的LTL迂回,并保持LTLf合成的简单性。此外,即使在完整的LTL中指定了环境规范,我们也可以部分地避免这种迂回。

在本次演讲中,我回顾了如何利用基于有限状态自动机的合成技术,有效地解决可达性和安全环境规范下可达性与安全环境任务的合成问题,从而利用LTLf的固有简单性。

15:10
基于决策图的布尔综合

摘要。布尔合成是从描述其输入和输出之间关系的声明性规范合成多输出布尔函数的过程。由于在数字电路设计、QBF认证和反应合成等不同领域的应用,人们开发了许多不同的方法来解决这个问题。本演讲旨在简要概述基于决策图的布尔综合算法的发展。由于决策图在许多成功的反应合成算法中很常见,因此这种布尔合成方法与作为反应合成组件的应用有着内在的联系。我们将对比基于二进制决策图(BDD)的原始算法和使用零抑制决策图(ZDD)的符号CNF表示的新引入版本,并展示这种替代表示如何缓解BDD的一些可伸缩性限制。在演讲过程中,我们将涉及到这些技术设计中的一些算法见解。

15:20
全局窗口PCTL的策略综合
节目主持人:什巴希斯·古哈

摘要。给定马尔可夫决策过程(MDP)$M$和公式$\Phi$,策略综合问题询问是否存在策略$\sigma$s.t,得到的马尔可夫链$M[\sigma]$满足$\Phi$。这个问题对于概率时序逻辑PCTL来说是不可判定的。我们研究了一类可被视为PCTL片段的公式,其中在整个执行过程中强制执行局部有界时域属性。此外,我们允许概率不等式中的线性表达式。根据所考虑的策略类型,这种逻辑处于可决定性的前沿。特别是,当策略是确定的而一般问题是不确定的时,策略综合是可决定的。

15:30-16:00咖啡休息时间
16:00-16:40 第19L课时
位置:牛头肌1
16:00
表征学习的逻辑和语言

摘要。莫舍在逻辑和形式方法领域做出了重要贡献,最近,他成为公开讨论现代计算机技术和人工智能的社会影响的主要声音之一。我建议谈谈与此相关的两个主题。第一个是关于最近的工作,强调形式语言和逻辑在表征学习中的作用。第二个是关于我教一门选修的高级课程的经验,这门课程是我开发的,名为“社会和技术变革”,与莫西的担忧有关。

16:10
自然自动编码
节目主持人:阿萨夫·马龙

摘要。提出的拟合生存理论[1]解释了基于多尺度交互网络可持续性的生物圈物种进化:交互模式是支撑网络及其组成部分的因素。在斗争中获胜,并拥有与达尔文和新达尔文适者生存和自然选择相关的繁殖优势是次要的。我们将物种定义为共享一组基本的、核心的、持续的相互作用的生物体的集合,我们称之为物种相互作用代码。在这里(另请参阅[2]),我们表明,交互代码是在一个过程中形成的,随后随着遗传、环境和其他变化而演变,这个过程在某些方面与机器学习中的自动编码或降维的成熟概念有关。在一个独特的自动编码过程中,我们称之为自然自动编码,整个生物圈中的每一个生物过程或相互作用都参与多种功能:编码现有的生物体和相互作用;将这些代码解码为可持续生态系统网络,并通过调整物种相互作用代码来应对创新和变化。DNA只是这个机制中的一个元素。这一过程的一个结果是,物种相互作用代码既绘制又构建了物种环境。

自然自动编码不同于典型的人工自动编码;自然自动编码是:1.维持制导:典型的人工自动编码器迭代优化损失函数:对每个输入进行编码,然后对其表示进行解码,并计算输入和相应重建输出之间的差异。在自然自动编码中,进化中的物种相互作用代码围绕非实际持续的相互作用模式稳定下来。这是回顾性的;目前还没有可持续性评估。行之有效的方法。2.多光谱、多尺度:自然自动编码同时在多个尺度/级别上生成许多物种的交互代码,包括生物化学、细胞和生物体。3.递归和反射:生物圈推动其自身的进化:“自然自动编码器”的输入是整个生物圈,包括前面步骤的所有可用输出以及自动编码器本身。

我们的团队现在正在设计基于计算机的自动编码器,以模拟自然自动编码。

与自然选择和适者生存相关的原则对人类的政治、社会、经济和教育规范产生了重大影响。自然自动编码的生存解释了为什么宜居环境需要不同的网络交互。这种观点有助于推动人类行为(包括环境和社会行为)发生亟需的变化,包括Moshe Vardi倡导的那种社会责任[3]。

致谢:我们感谢D.Harel、S.Szekely和G.Frankel的宝贵贡献。

16:20
从逻辑到神经符号人工智能

摘要。20世纪90年代,我在伦敦帝国学院攻读博士学位。他的一个关于模态逻辑为什么可以被可靠地判定的特定论文清楚地引起了我的注意,因为他不仅巧妙地解释了论文的主题,还让读者了解了模型检查和有效性。这篇论文启发了我们多年后对连接主义模态逻辑的研究,以及我们对神经符号人工智能的研究方法。几年后,我们邀请他在巴西国家计算机科学会议上发表主旨演讲。从那以后,我们成了朋友,见过几次面。我们最近的合作旨在更好地理解和解释机器学习,表明神经学习和逻辑可以产生更丰富的神经符号人工智能模型,并将机器学习和推理集成到更强大的人工智能中。在这次演讲中,我将强调瓦尔迪对这一努力的贡献,以及我从他对计算机科学、逻辑和人工智能的杰出而巨大的贡献中获得的灵感。

16:30
合作主体建模的认识逻辑

摘要。我们打算以认知逻辑为基础,提出我们的工作路线,这一路线持续了几年,我们在多智能体环境中处理群体动力学。随着时间的推移,我们提出并扩展了认知逻辑{L-DINF},它允许我们形式化这种动态,特别注意可解释性、模块性,以及建模与当前应用程序中代理操作相关的认知方面的能力。

16:45-17:05 第20部分
位置:牛头肌1
16:45
论算法图论中逻辑的有效性

摘要。逻辑和图论是组合结构及其算法属性之间有趣相互作用的基础。其中一些最重要的例子是逻辑、超图和约束满足问题之间的关系、图宽度参数以及与一元二阶逻辑的关系。

逻辑和图形之间的交互对计算机科学的应用产生了重要影响,从数据库查询优化到时态推理和验证,以及确定相关约束满足问题的可处理案例。

在这个简短的演讲中,我们将探讨逻辑和算法图论相互影响的一些主题。

16:55
有限无序结构的可计算性和复杂性;例如,图(1979-1982)

摘要。我将讨论1979年至1982年间与已故Ashok Chandra合著的两篇论文的重点。主题是有限无序结构(例如图)的可计算性和复杂性。尽管最初的论文是在关系数据库的框架中提出的,但这些思想和结果构成了图灵可计算性和经典复杂性理论的一个相当优雅的概括。它们还引发了对有限模型理论和描述复杂性的大量研究,包括Moshe Vardi的开创性工作。

除此之外,我将描述我们在第二篇论文中提出的一个诱人的问题,该问题在40多年后仍未解决,涉及PTIME的一个基本问题。

17:10-18:00 第22次会议

受邀演讲人奥尔娜·库普夫曼

位置:牛头肌1
17:10
关于过去如何照亮未来

摘要。非决定论允许我们猜测未来。这篇演讲调查了一个有趣的现象,即回忆过去如何帮助我们做出成功的猜测(尤其是如果我们是自动机,但不仅如此)。