POLAR (PrOgramação em LógicA Residual)

Descrição do Projecto

A Inteligência Artificial (IA) visa a construção de programas/artefactos que capturam ou simulam comportamentos e raciocínios inteligentes. A demanda deste objectivo passa pela modelação e representação de conhecimento assim como das formas de raciocínio associadas. Neste campo a IA tem tido alguns sucessos e contribuições importantes, indo desde as lógicas vagas ou difusas de Zadeh, à lógica possibilística, aos sistemas probabilísticos, redes bayesianas, lógicas por omissão, lógicas auto-epistémicas, lógicas não-monótonas e às semânticas de programação em lógica. No entanto, todas elas abarcam apenas algumas vertentes dos raciocínios humanos ou dos raciocínios formais debaixo de dois aspectos: ou exploram os raciocínios incertos e imprecisos ou os raciocínios incompletos e contraditórios. A necessidade de um formalismo que funda harmoniosamente estes dois aspectos é premente.

A bibliografia da programação em lógica está repleta de propostas de linguagens e semânticas para extensões de programas em lógicos definidos (cláusulas de Horn) para endereçar alguns dos tipos de raciocínios mencionados acima, sendo o seu significado (semântica) definido equivalentemente quer por uma teoria de modelos quer por um operador de ponto fixo.

A programação em lógica para programas monótonos e residuais foi desenvolvida por Damásio e Pereira, abstraindo dos detalhes e proporcionando um enquadramento geral que engloba os vários tipos de raciocínio. Tal é possível graças à utilização de um reticulado residuado como conjunto de valores de verdade. Contudo, é também muitas vezes necessário o recurso a operadores não-monótonos na representação de conhecimento. Sem dúvida, o mais conhecido é a negação. Foram desenvolvidas pelos mesmos autores, as teorias adequadas para lidar com programas em lógica em que ocorrem simultaneamente conectivos monótonos e não-monótonos, estendendo as semânticas de modelos estáveis e de modelo bem fundado para o caso multivalor .

Recentemente, Medina, Ojeda e Vojtás introduziram a programação em lógica multiadjunta, generalizando o paradigma dos programas residuais eliminando algumas restrições técnicas, estudando condições que garantam a continuidade do operador de ponto fixo e permitindo a utilização de diversos tipos de implicações nos nossos programas lógicos. Em lógica multivalor existem diversos tipos de conectivos e pode suceder que um determinado tipo de implicação (Lukasiewickz, Gödel, produto, ou alguma das suas combinações) pode ser mais apropriado do que outro para representar uma regra.

O objectivo final deste projecto consiste na definição de um enquadramento geral de programação em lógica que englobe as características dos programas residuais e dos multiadjuntos, assim como a sua utilização na formalização matemática de algumas aplicações para as compreender melhor. Em particular, espera-se abordar o cálculo com limites de certeza (threshold computation), a integração de sistemas de bases de dados com sistemas de recolha de informação, resolução generalizada, etc.

Obviamente, a utilização em aplicações reais destes resultados dependerá fortemente da existência de mecanismos operacionais que permitam a execução de programas em lógicas residuais de forma a responder às perguntas colocadas pelo utilizador. As equipas possuem grande conhecimento nesta área, nomeadamente na implementação de procedimentos de tabulação para programas em lógicos e na construção de sistemas de inferência com resolução generalizada. Estas sinergias ajudarão sem dúvida na contribuição para o avanço do estado-da-arte da área. Este é um projecto de charneira que pretende conciliar alguns dos esforços efectuados em direcções da IA aparentemente opostas.

Objectivos Científicos

O grande objectivo deste projecto centra-se na definição de um enquadramento geral da programação em lógica, que abarque diversos paradigmas presentes na literatura, para o qual se trabalhará no sentido da unificação dos trabalhos desenvolvidos pelos parceiros, conservando ao máximo as características positivas dos mesmos.

Aprofundamento dos resultados de continuidade do operador de ponto fixo do paradigma resultante. Determinação de condições necessárias e suficientes para a continuidade de Scott e para a semicontinuidade inferior. Provavelmente, estas condições recorrerão a restrições algébricas sobre o conjunto de valores de verdade, o que implicará o estudo de propriedades específicas desse conjunto (semireticulado multiadjunto com propriedades adicionais).

Desenvolvimento de uma semântica procedimental correcta e completa do sistema resultante, e sua aplicação como modelo computacional, cuja existência está garantida pela continuidade da semântica de ponto fixo.

Parceiros

Projecto financiado pelas acções integradas do CRUP/Ministerio de Ciencia y Tecnologia.

Membros do Projecto