[论文解读] Logic Programs with Compiled Preferences

James P. Delgrande, Torsten Schaub+1 more|ArXiv.org|Mar 8, 2000

Logic, Reasoning, and Knowledge参考文献 13被引用 46

一句话总结

本文提出一种方法，通过将偏好直接编译为扩展逻辑程序，在答案集语义下实现。该方法将有序逻辑程序（其中规则被命名，偏好以原子形式表达，如 $s \prec t$）转换为标准扩展逻辑程序。该转换确保编译后程序的答案集与原始程序的首选答案集完全对应，从而可与 dlv 和 smodels 等现有系统兼容使用。

ABSTRACT

We describe an approach for compiling preferences into logic programs under the answer set semantics. An ordered logic program is an extended logic program in which rules are named by unique terms, and in which preferences among rules are given by a set of dedicated atoms. An ordered logic program is transformed into a second, regular, extended logic program wherein the preferences are respected, in that the answer sets obtained in the transformed theory correspond with the preferred answer sets of the original theory. Our approach allows both the specification of static orderings (as found in most previous work), in which preferences are external to a logic program, as well as orderings on sets of rules. In large part then, we are interested in describing a general methodology for uniformly incorporating preference information in a logic program. Since the result of our translation is an extended logic program, we can make use of existing implementations, such as dlv and smodels. To this end, we have developed a compiler, available on the web, as a front-end for these programming systems.

研究动机与目标

• 提供一种统一的、对象级别的逻辑程序偏好编码方法，避免使用元级别语义。
• 使现有答案集编程系统（如 dlv、smodels）可用于推理首选答案集。
• 支持灵活的偏好处理，包括静态排序、规则集合间的偏好以及上下文相关偏好。
• 开发一个实用的前端编译器，将有序逻辑程序转换为标准扩展逻辑程序。
• 证明偏好处理可以模块化、可扩展，并且独立于底层语义。

提出的方法

• 在对象级程序中，将偏好表示为形如 $s \prec t$ 的原子，其中 $s$ 和 $t$ 为规则名称。
• 使用语法编译过程将原始有序逻辑程序转换为标准扩展逻辑程序。
• 通过附加规则编码偏好约束，阻止生成次优答案集，确保仅生成首选扩展。
• 采用接地与转换过程，确保原始偏好在转换后程序中保持语义一致。
• 当前实现中仅支持命名规则，含变量的规则通过接地单独处理。
• 将编译器作为 dlv 和 smodels 的前端集成，支持在标准答案集求解器上执行。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何在逻辑程序内部直接编码规则间的偏好，而非在元级别？
• RQ2 能否定义一种转换，将有序逻辑程序映射为标准扩展逻辑程序，使得答案集与首选答案集完全对应？
• RQ3 如何对不同类型偏好（如静态排序、动态偏好、规则集合间的偏好）实现统一处理？
• RQ4 该方法在效率上可实现多大程度的优化，并可多大程度与现有答案集编程系统集成？
• RQ5 该转换的正式性质如何，特别是关于首选答案集的正确性与完备性？

主要发现

• 该转换正确生成原始有序逻辑程序的首选答案集，确保语义正确性。
• 该方法通过统一的对象级编码，同时支持静态与动态偏好，包括规则集合间的偏好。
• 作为 dlv 和 smodels 的前端编译器的实现，使偏好感知逻辑程序得以实际部署与执行。
• 该方法避免了对元级别过滤或多种语义的依赖，与以往需使用单独约化或优先级答案集选择的方法不同。
• 该方法具有灵活性与可扩展性，允许用户在相同框架内定义自己的偏好语义。
• 原型实现已在线发布，支持动态偏好与集合型偏好处理，并对含变量的规则提供接地支持。