Expressividade e Complexidade em LÃgicas Preferenciais, HÃbridas e de Grau Limitado
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2012 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC |
Texto Completo: | http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=9071 |
Resumo: | NÃs investigamos a teoria dos modelos de LÃgicas Preferenciais, LÃgica HÃbrida e fragmentos da LÃgica de Segunda-Ordem com relaÃÃo a modelos finitos. A semÃnticas dessas lÃgicas diferem da abordagem clÃssica pelo uso de relaÃÃes entre modelos ou por restringir a cardinalidade dos modelos a cardinais finitos. Este trabalho tem trÃs partes. Na primeira parte deste trabalho nÃs estudamos a teoria dos modelos de lÃgicas preferenciais. LÃgicas preferenciais surgem no contexto do raciocÃnio nÃo-monotÃnico em InteligÃncia Artificial. A principal caracterÃstica dessas lÃgicas à a existÃncia de uma relaÃÃo entre modelos. Isso permite a definiÃÃo de uma relaÃÃo de consequÃncia nÃo monotÃnica considerando-se os modelos minimais de um conjunto de sentenÃas. Usando a abordagem da Teoria dos Modelos Abstrata, nÃs generalizamos alguns resultados de expressividade para classes de lÃgicas preferenciais. NÃs mostramos que sempre que uma classe de modelos minimais de um conjunto finito de sentenÃas à axiomatizÃvel, entÃo tal classe à finitamente axiomatizÃvel. NÃs mostramos que se tal classe define implicitamente um sÃmbolo do vocabulÃrio, existe uma axiomatizaÃÃo finita de uma forma particular, a saber, o conjunto finito de sentenÃas inicial mais uma definiÃÃo explÃcita para o sÃmbolo definido. Na segunda parte desse trabalho, nÃs investigamos a teoria dos modelos finitos da LÃgica HÃbrida. LÃgicas HÃbridas sÃo extensÃes da lÃgica modal atravÃs de termos hÃbridos que se referem a estados individuais em um modelo de Kripke. NÃs estudamos a complexidade computacional dos problemas de model- e frame- checking para a LÃgica HÃbrida. NÃs mostramos que para cada problema de grafos na Hierarquia Polinomial e cada nÃmero n, existe uma fÃrmula que exprime esse problema para grafos de cardinalidade n. NÃs mostramos que o tamanho das fÃrmulas à limitado por um polinÃmio em n. NÃs mostramos que podemos abrir mÃo das modalidades globais se nos limitarmos a grafos conexos com loops. NÃs definimos fragmentos da LÃgica HÃbrida que correspondem a cada nÃvel da Hierarquia Polinomial. Isso nos leva a uma prova alternativa da NP-dificuldade do problema de model-checking para um fragmento especÃfico de da LÃgica HÃbrida. Na Ãltima parte desse trabalho, nÃs exploramos a complexidade descritiva da lÃgica obtida ao restringirmos a quantificaÃÃo de segunda-ordem a relaÃÃes de grau limitado. Baseados em trabalhos anteriores de Schwentick et al. e de Grandjean e Olive, nÃs introduzimos a LÃgica de Segunda-Ordem de Grau Limitado e mostramos que ela captura a classe ALIN de classes de estruturas unÃrias aceitas por uma mÃquina de acesso randÃmico em tempo linear e um nÃmero fixo de alternÃncias dependente apenas do problema. NÃs estendemos essa lÃgica com o operador de fecho transitivo sobre relaÃÃes de ordem superior sobre relaÃÃes de grau limitado. NÃs mostramos que a LÃgica de Segunda- Ordem de Grau Limitado com Fecho Transitivo captura quantidade linear de registradores em uma mÃquina de acesso randÃmico nÃo-determinÃstica onde os valores armazenados em cada registrador durante a computaÃÃo sÃo limitados por uma funÃÃo linear na cardinalidade da estrutura de entrada. |
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info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisExpressividade e Complexidade em LÃgicas Preferenciais, HÃbridas e de Grau Limitado Expressiveness and Complexity in Preferential, Hybrid and Bounded-Dergree Logics2012-12-07Ana Teresa de Castro Martins23070200397http://lattes.cnpq.br/8173372566989305Marcelino Cavalcante Pequeno55006426772http://lattes.cnpq.br/3756351374552378Carlos Eduardo Fisch de Brito02182847723http://lattes.cnpq.br/8385259130729532Mario Roberto Folhadela Benevides61561550744http://lattes.cnpq.br/7279612728721005Edward Hermann Hauesler24815438153http://lattes.cnpq.br/6075905438020841 Erich Gradel11111111111NÃo tem88423603334 http://lattes.cnpq.br/0624541770577469Francicleber Martins FerreiraUniversidade Federal do CearÃPrograma de PÃs-GraduaÃÃo em CiÃncia da ComputaÃÃoUFCBRLÃgicas preferenciais LÃgicas HÃbridas LÃgicas de Grau LimitadoPreferential Logics, Hybrid Logics, Bounded-Degree LogicsCIENCIA DA COMPUTACAONÃs investigamos a teoria dos modelos de LÃgicas Preferenciais, LÃgica HÃbrida e fragmentos da LÃgica de Segunda-Ordem com relaÃÃo a modelos finitos. A semÃnticas dessas lÃgicas diferem da abordagem clÃssica pelo uso de relaÃÃes entre modelos ou por restringir a cardinalidade dos modelos a cardinais finitos. Este trabalho tem trÃs partes. Na primeira parte deste trabalho nÃs estudamos a teoria dos modelos de lÃgicas preferenciais. LÃgicas preferenciais surgem no contexto do raciocÃnio nÃo-monotÃnico em InteligÃncia Artificial. A principal caracterÃstica dessas lÃgicas à a existÃncia de uma relaÃÃo entre modelos. Isso permite a definiÃÃo de uma relaÃÃo de consequÃncia nÃo monotÃnica considerando-se os modelos minimais de um conjunto de sentenÃas. Usando a abordagem da Teoria dos Modelos Abstrata, nÃs generalizamos alguns resultados de expressividade para classes de lÃgicas preferenciais. NÃs mostramos que sempre que uma classe de modelos minimais de um conjunto finito de sentenÃas à axiomatizÃvel, entÃo tal classe à finitamente axiomatizÃvel. NÃs mostramos que se tal classe define implicitamente um sÃmbolo do vocabulÃrio, existe uma axiomatizaÃÃo finita de uma forma particular, a saber, o conjunto finito de sentenÃas inicial mais uma definiÃÃo explÃcita para o sÃmbolo definido. Na segunda parte desse trabalho, nÃs investigamos a teoria dos modelos finitos da LÃgica HÃbrida. LÃgicas HÃbridas sÃo extensÃes da lÃgica modal atravÃs de termos hÃbridos que se referem a estados individuais em um modelo de Kripke. NÃs estudamos a complexidade computacional dos problemas de model- e frame- checking para a LÃgica HÃbrida. NÃs mostramos que para cada problema de grafos na Hierarquia Polinomial e cada nÃmero n, existe uma fÃrmula que exprime esse problema para grafos de cardinalidade n. NÃs mostramos que o tamanho das fÃrmulas à limitado por um polinÃmio em n. NÃs mostramos que podemos abrir mÃo das modalidades globais se nos limitarmos a grafos conexos com loops. 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It allows the definition of a nonmonotonic consequence relation by considering the minimal models of a set of sentences. Using the approach of Abstract Model Theory we generalize some expressiveness results to classes of preferential logics. We show that whenever a class of minimal models of a finite set of sentences is axiomatizable, without considering the preference relation, then it is finitely axiomatizable. We also show that when such class of minimal models implicitly defines a symbol, then the finite axiomatization can be put in a very specic form, namely, the initial set of sentences plus a explicit definition for the symbol. In the second part of this work, we investigate the finite model theory of Hybrid Logic. Hybrid Logics are extensions of modal logics with hybrid terms which refer to single states in a Kripke model. We study the complexity of the model- and frame-checking problems for Hybrid Logic. We show that for each graph problem in the Polynomial Hierarchy and each natural number n there is a formula which expresses this problem for graphs of cardinality n. We also show that the size of such formulas is bounded by a polynomial in n. We show that one can disregard the global modalities if one consider only connected graphs with loops. We define fragments which correspond to each degree of the Polynomial Hierarchy. This leads to an alternative proof of the NP-hardness of the model-checking problem for an specic fragment of Full Hybrid Logic. In the last part of this work, we explore the descriptive complexity of the logic obtained by restricting second-order quantication to relations of bounded degree. Based on previous work from Schwentick et al. and Grandjean and Olive, we introduce the Bounded-Degree Second-Order Logic and show that it captures the class ALIN of classes of unary structures accepted by a alternating random access machine in linear time and bounded number of alternations. We also extend this logic with the transitive closure operator on high-order relations on bounded-degree relations. We show that the Bounded-Degree Second-Order Logic with Transitive Closure Operator captures linear number of registers in a nondeterministic random access machine provided that registers store values bounded by a linear function in the cardinality of the input structure.CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superiorhttp://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=9071application/pdfinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCinstname:Universidade Federal do Cearáinstacron:UFC2019-01-21T11:22:10Zmail@mail.com - |
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