Actions in Situation Theory - And a Novel Solution to the Frame Problem

Authors: 
Alexander I. Kovacs
Year: 
2003
Language: 
English
Abstract in English: 
We propose a new formalism, AST, to reason about actions and change that is based on Barwisean situation theory. Known facts are expressed by infons while events are pairs of sets of infons describing the change of facts. Actions are discriminated from events; they are equated with the events they cause, or bring about. We define the notion of a scenario, which is a tuple (EV,AC,C,O,Q) where EV is the set of events, AC a set of actions, and C a set of constraints. Constraints are also events, but are interpreted differently. The set O contains known information about facts and event occurrences, Q is a set of queries. The interpretation of a scenario is a set of infons and event occurrences, which contains at least the facts in O and Q, and fills gaps in O by events accounting for the change of properties. Preferred models are those interpretations that contain the least number of actions. AST contains a novel solution to the frame problem, a graph constructed from information about properties obtaining at certain times and about event occurrences changing those properties. Besides deciding the persistence of properties, the nexus also has the function of detecting missing events and to find out whether the occurrence of events is relevant. Every model has an associated Barwisean situation. We postulate six foundational axioms to characterize the supports relation, the relation between situations and infons, such that if the relation obtains the situation is said to support the fact expressed by an infon. With the help of the nexus, these axioms are supplemented by non-axiomatic criteria to determine whether a situation supports certain facts, mainly whether facts persist between timepoints at which they are explicitly known.
Abstract: 
Alle derzeit verbreiteten Formalismen zum Schließen über Aktionen und deren Effekte basieren auf Logiken, denen der Wahrheitsbegriff zu Grunde liegt. In diesem Aufsatz schlagen wir einen neuen Ansatz basierend auf Barwisescher Situationstheorie vor. Der zentrale Begriff der Situationstheorie ist Information; diese wird von Situationen gestützt oder nicht. Wahrheit ist nur ein abgeleiteter Begriff. Das Problem, neben Effekten auch Nicht-Effekte von Aktionen beschreiben zu müssen, um gewünschte Schlussfolgerungen ziehen zu können, ist als Frame-Problem bekannt; und alle hinreichend ausdrucksstarken Formalismen müssen eine Lösung dieses Problems beinhalten. Wir benutzen den Nexus, einen Graphen, der Persistenzkanten zwischen Informationen zu verschiedenen Zeitpunkten beinhaltet, als Lösung des Frame-Problems. Der Nexus erfüllt zudem noch zwei andere Aufgaben: er ermöglicht es (1) fehlende Ereignisse zu detektieren und (2) die Relevanz eines Ereignisses für ein konkretes Problem zu bestimmen. Der Aufbau der Arbeit ist wie folgt. Nach einer kurzen Einführung in Kapitel 1, geben wir in Kapitel 2 einen Überblick über das Forschungsfeld ``Schließen über Aktionen,'' beschreiben dessen wichtigste Probleme und skizzieren die zurzeit verbreitetsten Formalismen. Kapitel 3 bietet eine kurze Einführung in Barwisesche Situationstheorie und begründet deren Attraktivität als logisches Substrat für eine Sprache zum Schließen über Aktionen. Wir führen in Kapitel 4 unsere Sprache, AST, ein und definieren ihre Semantik---Beispiele werden im folgenden Kapitel 5 besprochen. In Kapitel 6 führen wir einen detaillierten Vergleich mit einem anderen Formalismus, Aktionssprache C+, durch. Andere, verwandte Arbeiten werden in Kapitel 7 beschrieben und ihre Relation zu unserer Arbeit diskutiert. Die Diplomarbeit wird in Kapitel 8 zusammengefasst, wo wir auch einen Ausblick auf zukünftige Arbeit geben.
Pubdate / Erscheinungsdatum: 
2003-01
Pages / Seitenanzahl: 
156