[論文レビュー] Utilizing ASP for Generating and Visualizing Argumentation Frameworks

Günther Charwat, Johannes Wallner+1 more|arXiv (Cornell University)|Jan 8, 2013

Logic, Reasoning, and Knowledge参考文献 25被引用数 11

ひとこと要約

この論文では、知識ベースから議論フレームワークを自動生成および可視化するための新しいASPベースのフレームワークを提示する。2つの記述的ASPプログラム（1つは議論の構築、もう1つは攻撃関係の特定）を用いることで、ARVisと呼ばれるツールを介して統合された可視化を備えた、柔軟で拡張可能な議論フレームワークのインスタンス化が可能になる。

ABSTRACT

Within the area of computational models of argumentation, the instantiation-based approach is gaining more and more attention, not at least because meaningful input for Dung's abstract frameworks is provided in that way. In a nutshell, the aim of instantiation-based argumentation is to form, from a given knowledge base, a set of arguments and to identify the conflicts between them. The resulting network is then evaluated by means of extension-based semantics on an abstract level, i.e. on the resulting graph. While several systems are nowadays available for the latter step, the automation of the instantiation process itself has received less attention. In this work, we provide a novel approach to construct and visualize an argumentation framework from a given knowledge base. The system we propose relies on Answer-Set Programming and follows a two-step approach. A first program yields the logic-based arguments as its answer-sets; a second program is then used to specify the relations between arguments based on the answer-sets of the first program. As it turns out, this approach not only allows for a flexible and extensible tool for instantiation-based argumentation, but also provides a new method for answer-set visualization in general.

研究の動機と目的

• 知識ベースからの議論フレームワークのインスタンス化を自動化するためのツールの不足に対処すること。
• 答え集合プログラミング（ASP）を用いた、スケーラブルで拡張可能な論理的議論およびその対立の生成手法を提供すること。
• 答え集合間の関係を有向グラフとして表現する可視化システムを開発し、ユーザー主導の議論フレームワークの探索を可能にすること。
• 本手法が議論の文脈を超えて一般化可能であり、任意のASPアプリケーションにおける答え集合間の関係の可視化を支援することを示すこと。

提案手法

• 2段階のASP符号化を採用：最初の段階で、主張の最小かつ一貫した支援を用いて知識ベースから論理的議論を生成する。
• 最初のプログラムの答え集合を入力として受け取り、事前に定義された対立基準に基づいて議論間の攻撃関係を定義する2番目のASPプログラムを用いる。
• すべての生成された議論に対して関係的推論を可能にするために、議論表現を1つの事実ベースに平坦化する。
• ARVisツールを用いて2つのASPプログラムを処理し、結果の議論フレームワークを有向グラフとして可視化し、さらなる分析のためのエクスポートを実行する。
• ユーザー指定の2項述語（例：attack/2）を定義して答え集合間の関係を表現し、カスタマイズ可能な可視化論理を可能にする。
• 現代のASPソルバの表現力を利用し、NP困難な議論生成や対立検出を含む、複雑な推論タスクを処理する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 答え集合プログラミング（ASP）を用いて、与えられた知識ベースから議論フレームワークを自動でインスタンス化する方法は何か？
• RQ2 ASPにおいて議論の構築と攻撃関係をスケーラブルで拡張可能に符号化する方法は何か？
• RQ3 答え集合間の関係をユーザー主導でインタラクティブに可視化する方法は何か？
• RQ4 提案手法は議論の文脈を超えて、答え集合の関係分析を含む他のASPアプリケーションへ一般化可能か、その範囲はどの程度か？

主な発見

• 2段階のASP符号化は、高い計算複雑性下でも、命題的知識ベースから論理的議論およびその対立を効果的に生成することに成功した。
• ARVisツールは、答え集合をノード、攻撃関係を有向エッジとしてモデル化することで、議論フレームワークのインタラクティブな可視化を可能にした。
• 生成された議論フレームワークは、既存の抽象的議論フレームワークツール（例：ASPARTIX や CEGARTIX）と連携してエクスポート可能である。
• 本手法は汎用的である：答え集合間の関係に注目する任意の問題に適用可能であり、巡回セールスマン問題やその他の組合せ最適化タスクを含む。
• ASP符号化の記述的性質のおかげで、異なる議論形式や対立定義への容易な適応が可能である。
• システムは、答え集合間の関係をASP自体で指定できることを示しており、可視化論理における高い柔軟性と拡張性を実現している。