[发明专利]一种基于生成-验证的认知描述程序的求解方法

权利要求书

1.一种基于生成-验证的认知描述程序的求解方法，其特征在于，其步骤包括：

步骤1：对词法和语法正确，规则安全的认知描述程序构建谓词依赖图，步骤包括：

11)通过Lex和Yacc生成推理机的词法和语法分析模块，检查输入程序是否为语法正确的认知描述程序；

12)规则的安全性检查

对于一条规则，如果出现在规则头部的变量都出现在正主观字或客观字中，则该规则是安全的，否则它是不安全的；

13)构建谓词依赖图

i)如果一个谓词p是程序中某一规则头部字的谓词，而另一个谓词q存在于该规则的规则体中客观字或正主观字中，那么就建立p到q的强依赖边；

ii)如果一个谓词谓词p是程序中某一规则头部字的谓词，而另一个谓词q存在于该规则的规则体中弱否定字或负主观字中，那么就建立p到q的弱依赖边；

步骤2：利用步骤l生成的谓词谓词依赖图，对程序进行实例化，步骤包括：

21)程序分块：

根据步骤1生成的谓词谓词依赖图，依次找出图中的所有强连通子图，每个强连通子图确定程序的一个分块；

22)拓扑排序：

根据以下规则确定程序块之间的拓扑排序；

i)如果强连通子图A到强连通子图B存在一条强依赖边，则强连通子图A确定的块先于强连通子图B确定的块；

ii)如果强连通子图A与强连通子图B不存在任何强依赖边，且强连通子图A存在一条弱依赖边到强连通子图B，则强连通子图A确定的块先于强连通子图B确定的块；

23)分步实例化：

基于正向推理技术，依次对各个程序块进行实例化；

步骤3：简化程序，在保证解不变的情况下，删除冗余规则并消去其余规则规则体中的冗余字步骤包括：

31)求恒真恒假字集

求取实例化的认知描述程序的所有恒真恒假字集；这是一个迭代的过程，直至恒真和恒假字集不再增加为止；

32)删除冗余规则和字

根据恒真恒假字集，删除冗余规则并消去其余规则规则体中的冗余字，从而简化认知描述程，简化推理复杂性；

步骤4：猜测主观字的取值，生成程序可能解：

41)确定主观字间依赖关系

根据步骤1生成的谓词依赖图，确定所有主观字之间的依赖关系。即如果从主观字A的谓词到主观字B的谓词，存在一条由强依赖边组成的路径，则主观字B依赖于主观字A；

42)生成可能解

采用启发式方法，依据主观字之间的依赖关系，猜测所有主观字的取值。从而转化认知描述程序为回答集逻辑程序，并生成回答集逻辑程序的全部回答集组成的一个认知描述程序的可能解；

步骤5：用可能解检验主观字的猜测值，如果该可能解满足所有主观字的猜测值，则该可能解就是认知描述程序的一个解；

采用回溯过程猜测所有主观字的取值，生成程序所有的解。

2.如权力要求1所述的基于生成-验证的认知描述程序的求解方法，其特征在于：所述的步骤1中，对包含了主观字的逻辑程序规则，依照规则头中的变量是否出现在规则体的正主观字和客观字中判定规则的安全性，判定条件是：对于一条规则，如果出现在规则头部的变量都出现在正主观字或客观字中，则该规则是安全的，否则它是不安全的；一个认知描述程序是安全的当且仅当程序中的所有规则都是安全的。

3.如权力要求1所述的基于生成-验证的认知描述程序的求解方法，其特征在于：利用恒真恒假字集简化认知描述程序，简化规则如下：对于一条规则r，

i)当规则体中的正主观字Ka存在于恒真字集中，则从该规则规则体中删掉Ka；

ii)当规则体中的客观字l存在于恒真字集中，则从该规则规则体中删掉l；

iii)当规则体中的负主观字-Ka存在于恒假字集中，则从该规则规则体中删掉-Ka；

iv)当规则体中的弱否定字not l存在于恒假字集中，则从该规则规则体中删掉not l；

v)当规则体中的正主观字Ka存在于恒假字集中，去除该规则；

vi)当规则体中的客观字l存在于恒假字集中，去除该规则；

vii)当规则体中的负主观字-Ka存在于恒真字集中，去除该规则；

viii)当规则体中的弱否定字not l存在于恒真字集中，去除该规则。

4.如权力要求1所述的基于生成-验证的认知描述程序的求解方法，其特征在于：所述步骤4中，将主观字之间的依赖关系作为启发信息，搜索主观字取值空间，用每一个搜索到的主观字可能的取值把认知描述程序转换为一个回答集程序，求取该回答集程序的所有回答集并组成认知描述程序的一个可能解；采用启发信息猜测主观字取值的策略具体如下：

i)依照主观字依赖关系的先后次序，

ii)后续主观字的值由它所依赖的主观字的值决定，即如果主观字A依赖于主观字B，当主观字B取值为真，则主观字A的取值也为真。当主观字B取值为假，则主观字A取值也为假；

iii)对不依赖于任何其他主观字的主观字，赋予一个真值。