[논문 리뷰] Non-monotonic Reasoning in Deductive Argumentation

Anthony Hunter|arXiv (Cornell University)|2018. 09. 04.

Multi-Agent Systems and Negotiation참고 문헌 5인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 비단조화 추론과 연역적 추론 간의 상호작용을 조사하며, 고전 논리나 단순 논리와 같은 단조성 기반 논리가 결함 가능 규칙과 공격 관계를 통해 비단조화적 행동을 지원할 수 있음을 보여준다. 비단조화성이 기반 논리에서 비롯되지 않고, 추론 평가 및 반론 동역학에서 유래됨을 입증하며, 기본 논리와 조건 논리가 결함 가능 지식을 추론 체계에서 모델링하는 데 효과적인 프레임워크를 제공함을 보여준다.

ABSTRACT

Argumentation is a non-monotonic process. This reflects the fact that argumentation involves uncertain information, and so new information can cause a change in the conclusions drawn. However, the base logic does not need to be non-monotonic. Indeed, most proposals for structured argumentation use a monotonic base logic (e.g. some form of modus ponens with a rule-based language, or classical logic). Nonetheless, there are issues in capturing defeasible reasoning in argumentation including choice of base logic and modelling of defeasible knowledge. And there are insights and tools to be harnessed for research in non-monontonic logics. We consider some of these issues in this paper.

연구 동기 및 목표

• 비단조화 추론과 연역적 추론 간의 관계를 명확히 하며, 특히 불완전하거나 일관되지 않은 정보를 처리하는 인공지능 시스템의 맥락에서 이를 다루는 것.
• 고전 논리나 단순 논리와 같은 단조성 기반 논리를 사용함에도 불구하고 비단조화적 행동이 어떻게 연역적 추론에서 유도되는지 조사하는 것.
• 비단조화 논리의 형식 체계—예를 들어 기본 논리나 조건 논리—가 어떻게 구조화된 추론 프레임워크에서 결함 가능 지식을 모델링하는 데 활용될 수 있는지 검토하는 것.
• 실제 세계의 불확실성, 예외, '정상성'이나 '다수'의 해석 차이를 반영할 수 있도록 '새로 날 수 있다' 같은 결함 가능 규칙을 포괄적으로 형식화하는 데 도전하는 것.

제안 방법

• 기본 논리(예: 고전 논리 또는 단순 논리)를 기반으로 하는 연역적 추론 프레임워크를 사용하며, 여기서 추론은 쌍 ⟨Φ, α⟩ 형태로 표현되며, Φ ⊢ᵢ α 를 만족한다.
• 이상성 술어를 사용하여 예외를 모델링하는 결함 가능 규칙을 적용하여, 이상성이 유도될 경우 추론이 공격받거나 철회될 수 있도록 한다.
• 기본 논리를 통해 결함 가능 추론을 형식화하는 메커니즘으로서 기본 논리를 도입하며, 일관성과 정당화 조건을 갖춘 기본 규칙을 통해 비단조화 추론을 가능하게 한다.
• 조건 논리를 사용하여 결함 가능 조건문(예: '새이면 날 수 있다')을 표현하며, 대우 추론을 피하는 특수한 의미론을 통해 비단조화성을 포착한다.
• 다양한 실제 세계의 추론 맥락을 반영하기 위해 '대부분의 새가 날 수 있다', '일반적으로', 또는 '형태론적으로' 등의 해석을 다중으로 사용하여 결함 가능 지식을 모델링하는 것을 제안한다.
• 공격 관계(예: 반박, 공격)를 갖춘 추론 프레임워크를 사용하여, 새로운 정보가 들어올 경우 기존에 수용된 결론이 재검토될 수 있도록 모델링한다. 이는 기반 논리가 단조성이더라도 가능하다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 기반 논리가 단조성임에도 불구하고 연역적 추론에서 비단조화 추론은 어떻게 발생하는가?
• RQ2 결함 가능 규칙은 추론 체계에서 비단조화적 행동을 어떻게 가능하게 하는가? 그리고 이를 어떻게 형식적으로 모델링할 수 있는가?
• RQ3 기본 논리와 조건 논리는 어떻게 연역적 추론에 통합되어 결함 가능 추론을 지원하는가?
• RQ4 '결함 가능'의 다양한 해석(예: '일반적으로', '대부분', '형태론적으로')은 추론 체계에서의 형식화와 추론에 어떻게 영향을 미치는가?
• RQ5 추론 체계에서 단조성 추론 구성과 비단조화 평가 간의 차이는 무엇인가?

주요 결과

• 연역적 추론에서의 비단조화성은 기반 논리에서 비롯되지 않고, 추론 확장의 평가에서 기인한다. 새로운 추론이나 반론이 추가될 경우 이전에 수용된 결론이 무효화될 수 있다.
• 고전 논리와 같은 단조성 기반 논리는 결함 가능 규칙과 이상성 술어를 결합함으로써 비단조화 추론을 지원할 수 있으며, 새로운 증거가 들어올 경우 추론을 철회할 수 있도록 한다.
• 기본 논리는 충돌하는 정보가 존재할 경우 기본 추론이 차단될 수 있도록 해서, 예외를 체계적으로 모델링할 수 있는 형식적 메커니즘을 제공한다.
• 조건 논리는 '만약 새이면 일반적으로 날 수 있다' 같은 결함 가능 조건문을 표현하는 데에 민첩한 프레임워크를 제공하며, 대우 추론과 같은 문제적 추론을 피하는 의미론을 갖는다.
• 결함 가능 규칙는 '대부분', '일반적으로', 또는 '형태론적으로' 등의 다양한 방식으로 해석될 수 있으며, 서로 다른 해석은 서로 다른 형식화를 요구한다. 기술적 논리나 확률론적 논리는 이에 대한 모델링 지원에 유용하다.
• 추론과 반론의 구성은 단조성이다(지식을 추가해도 기존 추론이 제거되지 않음). 그러나 특정 확장에서 어떤 추론이 수용 가능한지 평가하는 것은 비단조화적이다. 이는 실제 세계의 추론 역학을 반영한다.