LPMLN推理的并行化方法研究

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马尔科夫回答集逻辑程序(Logic Programming with Markov Logic Networks,LPMLN)通过赋予规则权重的方式扩展了回答集逻辑程序(Answer Set Prolog,ASP),并引入了马尔科夫逻辑网(Markov Logic Networks,MLN)中的方式来处理知识表示与推理中的不确定性和不一致性。因其表现能力较强,LPMLN可以用于解决多种实际问题。当前LPMLN推理的主要问题是:LPMLN推理基于LPMLN程序的求解,而LPMLN程序求解的复杂度较高,且已有的求解器主要用于理论验证,求解效率低,难以支撑进一步的应用。当前的LPMLN求解器基于转化求解法,将LPMLN程序转化为ASP或者MLN程序求解,这样间接求解效率较低;并行化可以提高LPMLN的求解效率,但是当前的LPMLN并行化求解方法还有待优化与完善,难以支撑并行求解器的实现。针对上述问题,本文一方面提出LPMLN直接求解方法,另一方面对LPMLN并行化求解方法进行优化与完善。因此,本文的主要工作包括:1.研究LPMLN的直接求解方法,包括:提出了基于转化的LPMLN实例化方法;提出了LPMLN的完备化和环公式,为直接求解提供理论基础;提出了冲突驱动的LPMLN程序求解方法,为LPMLN的直接求解提供支持。2.对已有的并行化方法进行优化与完善,包括:提出了基于传播的增强子集拆分方法,以优化基于增强子集的并行化方法;提出了分割集的计算方法,以完善基于分割集的并行化方法;结合任意分割理论,进一步完善了基于分割集的并行化方法;提出了独立子程序的计算方法,以完善基于独立可分的并行化方法;提出了LPMLN并行化求解方法的组合方法。3.基于上述方法实现了LPMLN求解器,并通过实验对方法的有效性进行了验证。
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