Articulo de referencia

Prueba enfocada

En lógica matemática , las demostraciones focalizadas son una familia de demostraciones analíticas que surgen mediante la búsqueda de demostraciones dirigida a un objetivo, y so...

En lógica matemática , las demostraciones focalizadas son una familia de demostraciones analíticas que surgen mediante la búsqueda de demostraciones dirigida a un objetivo, y son objeto de estudio en la teoría de la demostración estructural y la lógica reductiva. Constituyen la definición más general de búsqueda de demostraciones dirigida a un objetivo , en la que se elige una fórmula y se realizan reducciones hereditarias hasta que el resultado cumple alguna condición. El caso extremo en el que la reducción solo finaliza cuando se alcanzan los axiomas forma la subfamilia de demostraciones uniformes . [ 1 ]

Se dice que un cálculo de secuencias tiene la propiedad de enfoque cuando las pruebas enfocadas son completas para alguna condición de terminación. Para los sistemas LK , LJ y LL, las pruebas uniformes son pruebas enfocadas donde a todos los átomos se les asigna polaridad negativa. [ 2 ] Se ha demostrado que muchos otros cálculos de secuencias tienen la propiedad de enfoque, en particular los cálculos de secuencias anidados de las variantes clásica e intuicionista de las lógicas modales en el cubo S5 . [ 3 ] [ 4 ]

Pruebas uniformes

En el cálculo de secuencias para una lógica intuicionista , las pruebas uniformes se caracterizan por aquellas en las que la lectura ascendente ejecuta todas las reglas de la derecha antes que las de la izquierda. Por lo general, las pruebas uniformes no son completas para la lógica; es decir, no todas las secuencias o fórmulas demostrables admiten una prueba uniforme, por lo que se consideran fragmentos donde sí lo son, por ejemplo, el fragmento de Harrop hereditario de la lógica intuicionista . Debido a su comportamiento determinista, la búsqueda de pruebas uniformes se ha utilizado como mecanismo de control que define el paradigma del lenguaje de programación lógica . [ 1 ] En ocasiones, la búsqueda de pruebas uniformes se implementa en una variante del cálculo de secuencias para la lógica dada, donde la gestión del contexto es automática, lo que aumenta el fragmento para el cual se puede definir un lenguaje de programación lógica. [ 5 ]

Pruebas focalizadas

El principio de enfoque se clasificó originalmente mediante la desambiguación entre conectores síncronos y asíncronos en lógica lineal , es decir, conectores que interactúan con el contexto y aquellos que no, como consecuencia de la investigación en programación lógica . Ahora son un ejemplo cada vez más importante de control en lógica reductiva y pueden mejorar drásticamente los procedimientos de búsqueda de pruebas en la industria. La idea esencial del enfoque es identificar y agrupar las opciones no deterministas en una prueba, de modo que esta pueda verse como una alternancia de fases negativas (donde las reglas invertibles se aplican con entusiasmo) y fases positivas (donde las aplicaciones de las demás reglas están restringidas y controladas). [ 3 ]

Polarización

Según las reglas del cálculo de secuentes, las fórmulas se clasifican canónicamente en dos clases llamadas positivas y negativas , por ejemplo, en LK y LJ la fórmulaϕψ{\displaystyle \phi \lor \psi }es positivo. La única libertad reside en los átomos, a los que se les asigna una polaridad libremente. Para fórmulas negativas, la demostrabilidad es invariante bajo la aplicación de una regla de la derecha; y, de forma dual, para fórmulas positivas, la demostrabilidad es invariante bajo la aplicación de una regla de la izquierda. En ambos casos, se pueden aplicar reglas con seguridad en cualquier orden a subfórmulas hereditarias de la misma polaridad.

En el caso de una regla de la derecha aplicada a una fórmula positiva, o una regla de la izquierda aplicada a una fórmula negativa, se pueden obtener secuencias inválidas, por ejemplo, en LK y LJ no hay prueba de la secuencia.BAAB{\displaystyle B\lor A\vdash A\lor B}Comenzando con una regla correcta. Un cálculo admite el principio de enfoque si, cuando un reducto original es demostrable, entonces los reductos hereditarios de la misma polaridad también lo son. Es decir, uno puede comprometerse a enfocarse en la descomposición de una fórmula y sus subfórmulas de la misma polaridad sin perder completitud.

Sistema enfocado

A menudo se demuestra que un cálculo secuencial posee la propiedad de enfoque al trabajar con un cálculo relacionado donde la polaridad controla explícitamente qué reglas se aplican. Las demostraciones en tales sistemas se encuentran en fases enfocadas, no enfocadas o neutras, donde las dos primeras se caracterizan por la descomposición hereditaria; y la última por forzar la elección del enfoque. Uno de los comportamientos operacionales más importantes que puede experimentar un procedimiento es el retroceso , es decir, volver a una etapa anterior del cálculo donde se realizó una elección. En sistemas enfocados para la lógica clásica e intuicionista, el uso del retroceso puede simularse mediante la pseudocontracción.

Dejar{\displaystyle \uparrow }y{\displaystyle \downarrow }denotan cambio de polaridad, el primero hace que una fórmula sea negativa y el segundo positiva; y llama neutral a una fórmula con una flecha. Recuerda que{\displaystyle \lor }es positivo, y considere la secuencia polarizada neutra↓ ↑ϕψϕψ{\displaystyle {\downarrow \uparrow \phi \lor \psi }\vdash {\uparrow \phi \lor \psi }}, que se interpreta como la secuencia realϕψϕψ{\displaystyle \phi \lor \psi \vdash \phi \lor \psi }Para secuencias neutras como esta, el sistema enfocado obliga a elegir explícitamente en qué fórmula centrarse, denotada por{\displaystyle \langle \,\rangle }Para realizar una búsqueda de pruebas, lo mejor es elegir la fórmula de la izquierda, ya que{\displaystyle \lor }es positivo, de hecho (como se discutió anteriormente) en algunos casos no hay demostraciones donde el enfoque esté en la fórmula correcta. Para superar esto, algunos cálculos enfocados crean un punto de retroceso tal que enfocarse en la correcta produce↓ ↑ϕψϕψ,ϕψ{\displaystyle \downarrow \uparrow \phi \lor \psi \vdash \langle \phi \lor \psi \rangle ,\uparrow \phi \lor \psi }, que sigue siendo comoϕψϕψ{\displaystyle \phi \lor \psi \vdash \phi \lor \psi }. La segunda fórmula de la derecha solo se puede eliminar cuando la fase enfocada haya terminado, pero si la búsqueda de pruebas se bloquea antes de que esto suceda, el secuente puede eliminar el componente enfocado, volviendo así a la elección, por ejemplo,↓ ↑BAA,AB{\displaystyle \downarrow \uparrow B\lor A\vdash \langle A\rangle ,\uparrow A\lor B} debe ser llevado a↓ ↑BAAB{\displaystyle \downarrow \uparrow B\lor A\vdash {\uparrow A\lor B}}ya que no se puede realizar ninguna otra inferencia reductiva. Se trata de una pseudocontracción, puesto que tiene la forma sintáctica de una contracción a la derecha, pero la fórmula real no existe; es decir, en la interpretación de la prueba en el sistema enfocado, el secuente tiene solo una fórmula a la derecha.

Referencias

  1. 1 2 Miller, Dale ; Nadathur, Gopalan; Pfenning, Frank ; Scedrov, Andre (1991-03-14). "Pruebas uniformes como fundamento para la programación lógica" . Annals of Pure and Applied Logic . 51 (1): 125– 157. doi : 10.1016/0168-0072(91)90068-W . ISSN 0168-0072 . 
  2. Liang, Chuck; Miller, Dale (1 de noviembre de 2009). "Enfoque y polarización en lógicas lineales, intuicionistas y clásicas" . Theoretical Computer Science . Abstract Interpretation and Logic Programming: In honor of professor Giorgio Levi. 410 (46): 4747– 4768. CiteSeerX 10.1.1.160.8967 . doi : 10.1016/j.tcs.2009.07.041 . ISSN 0304-3975 .  
  3. 1 2 Chaudhuri, Kaustuv; Marin, Sonia; Straßburger, Lutz (2016), "Focused and Synthetic Nested Sequents", en Jacobs, Bart; Löding, Christof (eds.), Foundations of Software Science and Computation Structures , Lecture Notes in Computer Science, vol. 9634, Berlín, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, pp. 390–407 , doi : 10.1007/978-3-662-49630-5_23 , ISBN   978-3-662-49629-9
  4. Chaudhuri, Kaustuv; Marin, Sonia; Straßburger, Lutz (2016). Sistemas de prueba modulares focalizados para lógicas modales intuicionistas . Actas internacionales Leibniz en informática (LIPIcs). Vol. 52. Marc Herbstritt. págs. 16:1–16:18. doi : 10.4230/LIPICS.FSCD.2016.16 . ISBN   9783959770101.
  5. Armelín, Pablo A.; Pym, David J. (2001), "Programación lógica agrupada", Razonamiento automatizado , Berlín, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, pp. 289–304 , doi : 10.1007/3-540-45744-5_21 , ISBN  978-3-540-42254-9