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Horn非子句类及其多项式时间可判定性

人工智能 2021-11-18 v3

摘要

命题非子句(NC)公式的表达能力比子句公式丰富指数级。然而,子句效率优于非子句效率。事实上,后者的一大弱点是:尽管Horn子句公式与Horn算法对子句推理的高效率至关重要,但此前未提出过非子句形式的类Horn公式。为克服此弱点,我们通过将Horn模式适当提升为NC形式,定义了Horn非子句(Horn-NC)公式的混合类HNC\mathbb{H_{NC}},并主张HNC\mathbb{H_{NC}}及未来的Horn-NC算法将如Horn类提升子句效率一般提升非子句效率。其次,我们:(i)给出HNC\mathbb{H_{NC}}的紧凑归纳定义;(ii)证明在语法上HNC\mathbb{H_{NC}}包含Horn类,但语义上两类等价;(iii)刻画属于HNC\mathbb{H_{NC}}的非子句公式。第三,我们定义非子句单元归结演算URNCUR_{NC},并证明其在多项式时间内判定HNC\mathbb{H_{NC}}的可满足性。据我们所知,这一事实使HNC\mathbb{H_{NC}}成为NC推理中首个被刻画的多项式类。最后,我们证明HNC\mathbb{H_{NC}}可线性识别,且比Horn类严格更简洁并丰富指数级。我们讨论在NC自动推理(如可满足性求解、定理证明、逻辑编程等)中可直接受益于HNC\mathbb{H_{NC}}URNCUR_{NC},并且作为其已证性质的副产品,HNC\mathbb{H_{NC}}成为分析Horn函数与蕴涵系统的新替代方案。

关键词

引用

@article{arxiv.2108.13744,
  title  = {The Horn Non-Clausal Class and its Polynomiality},
  author = {Gonzalo E. Imaz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2108.13744},
  year   = {2021}
}

备注

31 pages + references, 6 figures, submitted version