Burada bazı alanları kısaca gözden geçirdim, ileri matematiksel mantıkta arka planı olan birine hitap edecek fikirlere odaklanmaya çalıştım.
Sonlu Model Teorisi
Klasik model teorisinin bilgisayar bilimi açısından en basit kısıtlaması, yapıları sınırlı bir evren üzerinde incelemektir. Bu yapılar, bilgisayar biliminin her yerinde ortaya çıkan ilişkisel veritabanları, grafikler ve diğer birleştirici nesneler şeklinde ortaya çıkar. İlk gözlem, birinci dereceden model teorisinin birkaç temel teoreminin sonlu modellerle sınırlı kaldığında başarısız olduğudur. Bunlar arasında kompaktlık teoremi, Godel'in bütünlük teoremi ve ultra ürün yapıları bulunur. Trakhtenbrot, klasik birinci dereceden mantığın aksine, sonlu modellere göre tatmin edilebilirliğin kararsız olduğunu gösterdi.
Bu alandaki temel araçlar Hanf mevkii, Gaifman mevkii ve Ehrenfeucht-Fraisse oyunlarındaki sayısız çeşitlemedir. İncelenen konular arasında sonsuz mantık, saymalı mantık, sabit nokta mantığı vb. Her zaman sonlu modellere odaklanılmıştır. Birinci mertebeden mantığın sonlu-değişken parçalarında ifadeye odaklanan bir çalışma vardır ve bu mantıkların çakıl oyunları ile karakterizasyonu vardır. Soruşturmanın bir başka yönü, sonlu modellere kısıtlamadan kurtulan klasik mantıkların özelliklerini belirlemektir. Rossman'ın bu yöndeki son sonuçları, bazı homomorfizma koruma teoremlerinin hala sonlu modeller üzerinde olduğunu göstermektedir.
- Sonlu Model Teorisi , Ebbinghaus ve Flum
- Sonlu Model Teorisinin Elemanları , Libkin
- Ehrenfeucht-Fraisse oyunlarında kazanma stratejileri üzerine , Arora ve Fagin, 1997.
- Homomorfizma koruma teoremleri , Rossman
Önerme hesabıμ
60'ların sonlarından bir dizi çalışma, programların sayısız özelliğinin, sabit noktalar hakkındaki akıl yürütmeyi destekleyen öneri mantığının uzantılarında ifade edilebileceğini gösterdi. Modal- hesabı otomatik biçimsel yöntemler geniş bir uygulama yelpazesi bulmuştur bu dönemde geliştirilen bir mantıktır. Zamansal mantığa veya Hoare tarzı mantığa birçok resmi yöntem bağlanır ve bunların çoğu μ- hesabı açısından görülebilir. Aslında, μ- hesabının zamansal mantıkların montaj dili olduğunu söylediğini duydum .μμμ
hesabını tanıtan makalesinde Kozen bir aksiyomatizasyon verdi ve sadece mantığın sınırlı bir parçası için sağlam ve eksiksiz olduğunu kanıtladı. Bütünlük kanıtı, Walukiewicz bir kanıt verene kadar (sonsuz otomata dayalı) mantıksal bilgisayar bilimindeki büyük açık problemlerden biriydi. Μ- hesabının model teorisinin
birçok zengin sonucu vardır. Van Benthem'in modal mantık teoremine benzer şekilde, Janin ve Walukiewicz μ- hesabının monadik ikinci dereceden mantığın bisimülasyon değişmez parçasına açıkça eşdeğer olduğunu kanıtladı . μμμμμ-kalkus ayrıca parite oyunları ve sonsuz ağaçlar üzerindeki otomata olarak da karakterize edilmiştir. Bu mantık için tatmin edilebilirlik problemi EXPTIME tamamlandı ve Emerson ve Jutla mantığın küçük model özelliğine sahip olduğunu gösterdi. Bradfield hesabının değişim hiyerarşisinin katı olduğunu, Berwanger değişken hiyerarşinin de katı olduğunu gösterdi. Bu alanda kullanılan önemli klasik araçlar Rabin'in teoremi ve Martin'in belirleyici teoremidir.μ
- Önerme hesabı ile ilgili sonuçlarμ , Kozen, 1983
- Esasları -calculusμ 2001 Arnold ve Niwinski,
- Kozen'in Önerme -Kalülüsünün Aksiyomatizasyonunun Tamamlanması, Walukiewicz
μ 1995
- Modal mantık ve hesabıμ , Bradfield ve Stirling, 2001
- Kalıcı mutasyon analizi hiyerarşisi katıdır , Bradfield, 1996
- Mu-hesabın değişken hiyerarşisi katıdır , Berwanger, E. Grädel ve G. Lenzi, 2005
Doğrusal Zamansal Mantık
Bilgisayar programlarının davranışı hakkında akıl yürütmek için felsefi mantıktan bilgisayar bilimlerine doğrusal zamansal mantık kabul edilmiştir. Değişmezlik (hataların olmaması) ve sonlandırma gibi özellikleri ifade edebildiği için iyi bir mantık olarak değerlendirildi. Zamansal mantığın ispat teorisi Manna ve Pnueli (ve diğerleri, daha sonra) makalelerinde ve kitaplarında geliştirilmiştir. LTL için model kontrolü ve tatmin edilebilirlik problemi, sonsuz kelimeler üzerinden otomata açısından çözülebilir.
Pnueli aynı zamanda orijinal makalesinde LTL ile ilgili temel sonuçları ortaya çıkardı. Vardi ve Wolper, LTL formüllerinin Buchi otomatlarına çok daha basit bir derlemesini verdiler. Zamansal mantıkla bağlantı, LTL'den etkili bir şekilde otomata elde etmek ve Buchi otomata'nın belirlenmesi ve tamamlanması için algoritmaların yoğun bir şekilde çalışmasına yol açmıştır. Kamp teoremi gösterileri LTL bununla beri ve kadarωμμ
- Programların zamansal mantığı , Pnueli 1977
- Kiliseden ve PSL Öncesi , Vardi, 2008
- Doğrusal zamansal mantığa otomata-teorik bir yaklaşım , Vardi ve Wolper, 1986
- Reaktif ve Eşzamanlı Sistemlerin Zamansal Mantığı: Spesifikasyon , Manna ve Pnueli
- Geçici bir mantık için bir Ehrenfeucht-Fraïssé oyununun Hiyerarşisine ve diğer uygulamalarına kadar , Etessami ve Wilke, 2000
Hesaplamalı Ağaç Mantık
μ
Sonlu yapılar üzerinde CTL için model kontrol problemi polinom zamanındadır. CTL * için model kontrol sorunu EXPTIME tamamlandı. CTL * 'nin aksiyomatizasyonu, son olarak Reynolds 2001 tarafından çözülen zorlu bir açık sorundu. Van Benthem'in modal mantık için teoreminin ve Kamp'ın LTL için teoreminin analogu CTL * için Hafer ve Thomas'ın CTL *' e karşılık geldiğini gösteren bir teoremi ile verilir. ikili ağaçlar üzerinde monadik ikinci dereceden mantığın bir parçası. Hirschfeld ve Rabinovich tarafından daha sonraki bir karakterizasyon, CTL * 'nin yol nicemlemesi ile MSO'nun bisimülasyon-değişmez parçasına açıkça eşdeğer olmasıdır.
- "Bazen" ve "asla" tekrar ziyaret edilmedi: dallanma karşısında doğrusal zaman zamansal mantığına karşı , Emerson ve Halpern, 1986
- CTL'nin Etkileyici Gücü Üzerine , Moller, Rabinovich, 1999
- Hesaplama ağacı mantığı CTL * ve ikili ağacın monadik teorisindeki yol nicelleştiricileri , Hafer ve Thomas, 1987
- Tam Hesaplamalı Ağaç Mantığının Aksiyomatizasyonu , Reynolds, 2001
Sonsuz Kelimelerin Dilleri
ω
ωωω-kelimeler. Dahası, temel topoloji kullanarak, her doğrusal zaman özelliğinin bir güvenlik ve canlılık özelliğinin kesişimi olarak ifade edilebileceğini gösterdiler. Bu sonuç önemli pratik sonuçlara sahiptir, çünkü karmaşık mülk denetleyicileri inşa etmek yerine, bir güvenlik ve canlılık denetleyicisi oluşturmaya yeterlidir. Diğer bir azalma, değişmezlik denetleyicisi ve sonlandırma denetleyicisi oluşturmanın yeterli olduğunu gösterir. Güvenlik-canlılık karakterizasyonu Manolios ve Trefler tarafından ağaçlara ve daha yakın zamanda hiperproperties çerçevesinde Clarkson ve Schneider tarafından izler dizisine kadar genişletildi.
- Sonsuz Kelimeler: Otomata, Yarıgruplar, Mantık ve Oyunlar , Perrin ve Pim, 2004
- ω
- ω
- Languages dilleri sözdizimsel uyumu hakkında , Maler ve Staiger, 1993
Sonsuz Kelimeler Üzerinde Otomata
Dilin olduğu yerde, bilgisayar bilimcilerinin otomataları olacaktır. Sonsuz kelimeler ve sonsuz ağaçlar üzerinde otomata teorisine girin. Sonsuz kelimelerin otomatasının sonlu kelimelerde iki yıl içinde ortaya çıkmasına rağmen, bu temel konunun nadiren standart bilgisayar bilimleri müfredatında ele alınması son derece üzücüdür. Sonsuz kelimeler ve ağaçlar üzerindeki otomatalar, çok zengin bir mantık ailesi için tatmin edilebilirliğin karar verilebilirliğini kanıtlamak için çok sağlam bir yaklaşım sağlar.
ω
- Sonsuz Ağaçlarda İkinci Mertebe Teorilerin ve Otomatların Karar Verilebilirliği , Rabin, 1969
- Sonsuz nesneler üzerinde otomatlar , Thomas, 1988
- Otomata: Mantıklardan Algoritmalara , Vardi, 2007
Sonsuz Oyunlar
Mantıksal ve sonsuz oyunlar aktif bir araştırma alanıdır. Oyun-kuramsal kavramlar bilgisayar biliminde determinizm ve paralellik (dönüşüm), bir program ve çevresi, evrensel ve varoluşsal kantifikasyon, kutu ve elmas yöntemleri vb. yukarıda listelenen klasik olmayan mantık türlerinin özelliklerini incelemek için harika bir yol.
Otomata için kabul kriterlerinde olduğu gibi, oyunlar için farklı kazanma koşullarımız var ve birçoğunun eşdeğer olduğu gösterilebilir. Klasik sonuçları sorduğunuzdan, Borel Determinacy teoremi ve Gale-Stewart oyunları genellikle çalıştığımız birkaç oyun modelinin arka planında gizlice yatıyor. Zamanımızın acil bir sorusu, parite oyunlarının çözülmesinin karmaşıklığıyla ilgilidir. Jurdzinski bir strateji geliştirme algoritması verdi ve kazananın kararlaştırılmasının UP ve coUP karmaşıklık sınıflarının kesişiminde olduğunu gösterdi. Jurdzinski'nin algoritmasının karmaşıklığı, Friedmann 2009'da üstel zaman alt sınırı verene kadar açıktı.
- Parite oyunlarında kazananı belirlemek UP ∩ co- UP'da, Jurdzinski, 1998
- Μ-calculus , Niwinski ve Walukiewicz için oyunlar , 1996
- Parite Oyunu Strateji Geliştirme Algoritmasını Bildiğimiz Şekilde Üstel Bir Alt Sınır , Friedmann, 2009