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信息互动的逻辑、认知与计算研究中期检查报告

2019年11月18日13:56来源:

一、研究进展情况

主要内容:

一、研究计划总体执行情况及各子课题进展情况

本课题自2014年10月立项以来,课题组按照研究计划从逻辑、计算与认知叁个方面分别对信息互动开展研究,各项研究工作稳步推进,总体研究计划执行情况良好,各子课题已经取得系列重要研究成果。

1.子课题一“信息互动的动态认知逻辑研究”。

在现有研究成果的基础上,子课题按照研究计划,对信息互动的逻辑理论开展深入研究,在信息互动方面提出了具有创新性的逻辑理论。本子课题组成员共发表7篇论文,其中在颁厂厂颁滨来源期刊发表论文4篇。所研究领域和问题如下:

(1)信息互动的逻辑和哲学基础。从动态逻辑的角度对信息哲学进行研究,对于信息互动的逻辑基础和哲学基础进行了深入探讨。发表以下论文:

[1]侯丽平、何向东:基于动态逻辑的信息哲学研究,《科学技术哲学研究》2018 年第3期(CSSCI收录)

论文主要从逻辑的视角探讨信息哲学,明确信息哲学是对于信息的本质及其动态变化规律的新的哲学分支。文章运用类比“语言转向”的方式定义了哲学的“信息转向”。并以动态认知逻辑作为理论工具分析信息及其信息的动态变化,为寻找一种分析各种信息及其动态变化的统一理论提供思路,实现对其基本规律的认识,从而更好地解释和指导实践活动,以及处理实践活动中呈现的哲学问题。

(2)直觉主义逻辑中信息互动的证明论研究。直觉主义逻辑是一种反映信息变化的重要逻辑理论。本课题从证明论角度进行了探讨,发表以下论文:

摆1闭余军成、何向东:论直觉主义谓词逻辑的矢列式自然演绎系统,《湖南科技大学学报》(社会科学版)2016年第5期(颁厂厂颁滨收录)

摆2闭余军成:论直觉主义谓词逻辑的矢列式自然演绎系统与公理化系统,《贵州工程应用技术学院学报》2017年第3期。

达米特系统地给出了直觉主义谓词逻辑的矢列式自然演绎系统 N。在此基础上,我们给出与之等价的系统NSI,进一步探讨这两个系统的特点和证明策略,比较矢列式自然演绎系统与根岑的自然演绎系统的异同,并评价矢列式自然演绎系统的历史地位和意义。达米特(M.Dummett)在直觉主义谓词逻辑的形式化中系统地使用了矢列式自然演绎系统(达米特将该系统简称N)我们探讨了系统N与直觉主义谓词逻辑的公理化系统(简称AxI)之间的关系。在达米特的工作基础之上,为了从方法论上探讨直觉主义逻辑的矢列式自然演绎系统N与公理化系统AxI这两种证明形式的等价转化关系,我们详细地证明了直觉主义谓词逻辑的演绎定理以及直觉主义谓词逻辑的矢列式自然演绎系统与公理化系统的等价关系,横向比较了二者的证明策略,探讨了矢列式自然演绎系统与公理化系统之间等价转化的方法论意义及局限性。

(3)条件句逻辑中时态信息互动的形式语义研究。在日常语言交流中,条件句是一种重要的句子。语言交流反映信息互动。本课题从时态信息互动的形式语义学方面对条件句逻辑进行了研究。发表以下论文:

摆1闭李烜:隐含时态化条件句的形式语义学,《西南大学学报》(社会科学版)2016年第5期(颁厂厂颁滨收录)

条件句中的时态因素通过隐含时态化条件句的形式语义学而得到处理,由此得到一种不使用时态概念的时态化条件句逻辑,呈现一些对于条件句的形式原理。经典条件句逻辑忽略了时态因素。分枝时间结构上的条件句逻辑以时间结构来解释条件句,在条件句中增加时态概念,这是外在论语义学的代表。隐含时态化条件句逻辑是通过对选择函数的时态化得到的,而没有明确引入时态概念。

(4)非正规模态逻辑中时态可定义性研究。模态逻辑是研究信息互动的重要逻辑工具。本课题从非正规模态逻辑的角度研究了正则模型类的时态可定义性问题,证明了时态可定义性的刻画定理,发表以下论文:

摆1闭王善侠、马明辉、陈武、邓辉文:正则模型类的时态可定义性,《软件学报》2017年第28卷第5期。

正则模型是非正规模态逻辑的模型,通过定义正则模型的不相交并、颁2迟-互模拟、生成子模型、颁2迟-超滤扩张等模型上的运算,可以证明一个正则模型类在时态语言中可定义当且仅当它在不相交并、满颁2迟-互模拟像、颁2迟-超滤扩张下封闭,并且它的补类在颁2迟-超滤扩张下封闭。该刻画定理说明了时态语言在正则模型类上的表达力。

2.子课题二“基于逻辑程序的社会网络信息交互研究”。

本课题主要研究了社会网络上的扩散问题,结合心理学从结构化的角度分析了网络中个体之间知识交互的特点。目前,本课题研究进展顺利,提出了一种基于社会网络交互的群体知识获得模型,旨在模拟知识在人群中的扩散过程。与社会网络分析领域的传统扩散模型不同的是,网络中的个体不再是仅有有限状态的节点,而是智能化的主体,具备感知环境、处理信息、建立知识和判断知识的能力,可以更好的模拟人们在社会网络交互中的行为。该模型基于多个主体构成的社会网络,主体以分散的方式收集和处理数据。数据代表信息,主体具备把信息内化为知识的学习能力,并且可以在交互时判断知识的可靠性。群体知识获得模型中,每个主体仅能管理自己的局部数据。模型的扩散过程主要分为两个阶段,初始化阶段和演化阶段。初始化阶段,主体收集数据,并独立地把数据内化为知识,之后通过与其他主体的交互来更新自己的知识。演化阶段,主体进行交互,包含了信息的交互和知识的交互,主体之间的交互是双向的,数据的交互扩展了主体接收到的信息,而知识的交互让主体可以采纳与其信息最匹配的知识。随着多轮交互的进行,个体的信息在网络中逐渐扩散,主体通过交互而最终达到知识的统一。交互机制结合了心理学中的认知失调理论,个体在收到新信息时会寻求知识与信息的一致,当发现信息与知识不一致时,有一种解决方法是调整自己的知识使之与信息一致。本研究用决策树作为主体的知识模型,因为决策树是数据属性之间关联规则的自然模型,不仅常用于知识获取,而且在集成时随机构建的决策树的集合通常表现出非凡的鲁棒性和可靠性。

本研究重点关注网络结构特性对知识扩散的影响,主要研究内容如下:

(1)研究进行了大量的实验,验证了许多重要的结构见解,与真实社会情况高度一致,反应了群体知识获得模型的合理性。实验用到了11个生成网络,包括小世界网络、无标度网络和随机网络;3个标准网络,包括完全图网络、星图网络和线图网络;7个真实社会网络,包括贸易网络,俱乐部网络,通婚网络、动物网络、贵补肠别产辞辞办网络。同时实验还用到3种不同的监督学习数据集。

(2)在微观层面,研究关注影响个体知识可靠性的位置属性,探索个体的中心性是否能为知识的获得提供优势。研究发现传统的扩散模型并不能真实的反映个体位置对知识获取的影响,如独立级联模型。本模型展现出离心率小的主体在获取可靠知识时更具优势。

(3)在宏观层面,研究关注影响整体知识可靠性的结构特征,如密度、聚类系数等。本研究比较了完全图网络、星图网络、线图网络、小世界网络、无标度网络、随机网络和系列真实网络,发现越密集的网络越容易传播可靠的知识。

(4)基于群体知识获得模型,研究还探究了知识的影响力问题,旨在通过小部分个体来扩散可靠的知识,从而提升整体知识的可靠性。研究发现,经典的影响力最大化问题与知识的影响力问题有一定的相关性,影响力最大化算法同样可以用于解决知识的影响力问题。

3.子课题叁“信息互动的认知神经机制研究”。

社会网络中的信息互动包括人和人之间信念、愿望、情绪等心理状态的传递,涉及到个体对他人心理状态的理解,即心理理论(Theory of Mind)。心理理论使个体能够借助他人的心理状态来解释和预测行为。心理理论于成功的人际交往是必不可少的,个体需要理解他人具有独立的意向与经历才能进行有效的互动。当代心理学和认知神经科学的发展,特别是以功能磁共振为代表的脑成像技术的最新进展,为研究心理理论提供了新的科学技术手段,人们在社会信息互动中的规律可以通过认知神经科学的手段来研究。近年来欧美脑科学计划正在通过对大脑的模拟来研究人的社会行为。根据项目总体研究部署,本子课题利用功能磁共振等脑成像手段,结合大脑功能连接分析等技术,对心理理论的动态过程开展研究。重点解决以下3个科学问题,具体内容如下:

(1)心理理论的静息态大脑活动研究。

当人在静息状态下大脑并不是出于关闭状态,而是表现为多个脑区的同步活动。在功能磁共振成像出现后,人们发现静息态的大脑活动有其自身规律,如具有相似功能的脑区具有更多的同步、左右脑区在活动上具有一致性。已有脑成像研究发现,在进行指向自身的认知、评价及情绪体验时,一个叫默认模式网络的大脑结构有较强激活。前人对于心理理论的研究发现,错误信念、故事阅读等涉及心理理论的任务会激活一个与默认网络有大量重合区域的网络。本课题我们重点研究健康成人个体在心理理论能力上的差异与默认网络活动的关系。通过人际反应量表测量心理理论的得分,剖析默认网络内部各结构在心理理论不同认知过程上的参与情况。相关工作发表在《心理科学进展》上。

(2)交互对象的人格特质对个体决策的影响

心理理论根据交互对象的意向与经历进行预测,并做出自己的决策时,一个重要的参考指标是对方的人格特质。外向性(Extraversion)是人格特质中的重要维度之一,也是个体人格中最稳定而又核心的成分。本课题组最近的研究发现,人格特质在大脑的编码区也在默认网络。由于在心理理论、人格特质、想象未来、空间导航等任务过程中,默认网络都有参与,有理由相信,这些任务可能涉及到相同的神经过程。在我们提交到SSCI的1区期刊《Social Cognitive and Affective Neuroscience》的工作中,重点关注交互对象的共情能力对于个体心理理论及决策判断的影响,并进一步细分自我投射和场景建构的参与情况。

(3)动态信息交互过程大脑的活动规律

决策博弈是经济学领域用于研究博弈者根据他人的选择动态改变自己决策的研究手段。个体为了保证自己的利益最优化,就需要对他人的心理活动进行猜测,根据他人可能的决策来调整自己的决策。这种决策游戏可以通过直接的认知测量推断心理理论推理的等级。该部分研究创造性的考察了情绪抑制和记忆抑制,对决策活动的影响。特别研究了决策博弈的动态信息交互过程中大脑各系统的交互关系,以及性别对这些过程的影响。由于心理理论在毕生发展,社会认知等研究中的重要地位,研究结果不仅对进一步揭示心理理论的认知神经机制有重要启示,而且有助于我们从心理认知层面来研究信息互动的认知神经基础,理解信息互动行为。

4.子课题四“复杂系统行为的形式化及其逻辑建模研究”。

信息互动是智能主体(agent)构成的社会网络中主体间以及主体与环境的复杂相互作用,是在复杂系统中进行的。复杂系统可模型化为一个动态变化的复杂网络,其信息互动涉及到时序逻辑、(动态)认知逻辑等。从计算的角度研究,时序逻辑可以描述事件的时间次序。通过对关系语义(或Kripke语义)下极小非正规模态逻辑C2进行时序化处理,得到极小非正规时序逻辑C2t,比极小时序逻辑 Kt 更具有一般性。通过定义正则模型的不相交并、C2t-互模拟、生成子模型、C2t-超滤扩张等模型上的运算,可以证明一个正则模型类在时态语言中可定义当且仅当它在不相交并、满C2t-互模拟像、C2t-超滤扩张下封闭,并且它的补类在C2t-超滤扩张下封闭。该刻画定理说明了时态语言在正则模型类上的表达力。

在复杂系统中考虑位置信息,在信息互动过程中,对于需要基于位置服务的用户来说,通过网络设备进行信息互动个人隐私一直是人们非常关心的问题。为保障用户私隐,我们提出一种方案,以实现保护用户的隐私信息,包括位置、身份和域,而用户仍然可以从服务提供者那里获得所需的服务。在我们的系统中使用对称密钥加密。通过安全分析和计算机模拟仿真,该方案是安全且可行的。从计算的角度考虑互动信息的安全性,涉及密码协议的安全性,需要进行大量的分析和验证工作。本文运用动态认知逻辑,提出了一种分析密码协议的模型方法,以便在密码协议中捕获其安全性属性,提出了基于认知行为的认知状态的更新方法,认知操作会导致参与协议的代理的知识集发生更改。

借助于计算机及互联网研究其互动的时序逻辑、(动态)认知逻辑,信息传输过程中的密码协议,已经取得一定成果, 发表多篇高水平论文,解决4个科学问题,具体内容如下:

(1)时序逻辑可以复杂系统复杂事件的时间次序。对关系语义(或碍谤颈辫办别语义)下极小非正规模态逻辑颁2进行时序化处理,得到极小非正规时序逻辑颁2迟,并建立颁2迟的公理系统贬颁2迟,证明其可靠性和完全性,颁2迟比极小时序逻辑碍迟更具有一般性。

(2)利用正则模型是非正规模态逻辑的模型, 从计算的角度考虑复杂系统网络中的时序逻辑,通过定义正则模型的不相交并、C2t-互模拟、生成子模型、C2t-超滤扩张等模型上的运算,可以证明一个正则模型类在时态语言中可定义当且仅当它在不相交并、满C2t-互模拟像、C2t-超滤扩张下封闭,并且它的补类在C2t-超滤扩张下封闭.该刻画定理说明了时态语言在正则模型类上的表达力。

(3)在复杂系统中考虑位置信息,通过网络设备进行信息互动,我们提出一种方案,以实现保护用户的隐私信息,包括位置、身份和域,而用户仍然可以从服务提供者那里获得所需的服务。

(4)在复杂网络信息互动过程中,从计算的角度考虑互动信息的安全,涉及密码协议的安全性,需要进行大量的分析和验证工作。运用动态认知逻辑,提出了一种分析密码协议的模型方法,以便在密码协议中捕获其安全性属性,提出了基于认知行为的认知状态的更新方法。

二、调查研究及学术交流情况

1.调研数据整理运用

各子课题开展了广泛调研,通过访谈、咨询等方式,在国内外广泛收集整理研究文献和相关数据,以供研究和撰写相关论文,这些数据资料已用于多篇学术论文的写作。课题组定期组织报告会、现代逻辑读书会和讨论班等,针对课题组遇到的重点和难点问题开展研讨,阅读、整理并撰写了相关的研究综述报告,数据资料用于学术论文的写作。

2.文献资料收集整理

各子课题对国内外文献进行了系统查新,不仅着眼于认知逻辑领域中的国内外相关文献,还涉及直觉主义逻辑、条件句逻辑、正规模态逻辑和非正规模态逻辑等相关领域,建立文献库,为进一步推进课题研究做好了充分准备。

3.学术会议

各子课题根据研究积极承办协办或参与国内外学术会议。代表性会议如下:

(1)承办“逻辑、理性与互动系列国际研讨会”。本会议是本课题组主要成员发起的对于信息互动逻辑研究的国际知名会议,会议旨在汇集国内外现代逻辑研究方向的知名教授与青年学者,共同探讨和研究现代逻辑在哲学、计算机科学、人工智能、认知科学、博弈论等具体领域的交叉与应用。继西南大学逻辑与智能研究中心于2009年年成功举办第二届逻辑、理性与互动国际研讨会之后,第七届逻辑、理性与互动国际研讨会将于2019年10月18-21日在西南大学举办。本次会议从70多篇英文投稿中通过同行评审收录了33篇文章,并将在Springer出版社以Logic、Rationality and Interaction为名出版会议论文集。本次会议录用的论文研究范围涵盖了逻辑、哲学、计算机科学、认知科学、博弈论、以及论辩理论方面的最新成果,部分优秀论文将在知名期刊《逻辑、语言与信息杂志》(A&HCI收录)上作为专辑出版。

(2)协办“纪念金岳霖先生诞辰120周年学术研讨会”。金岳霖先生是我国着名的哲学家、逻辑学家和教育家。为纪念金先生诞辰120周年,2015年10月17-19日在清华大学举行“纪念金岳霖先生诞辰120周年学术研讨会”。为了推动我国的哲学和逻辑学研究,同时举行“金岳霖学术奖颁奖会”。

(3)2016年11月,邓辉文教授及团队成员参加在中国科学院软件研究所举办的“全国形式化方法与应用会议”The First Formal Methods and Application Conference (FMAC 2016),并宣读论文,该文后来发表在《软件学报》(2017)国内A1期刊上。

(4)2019年6月,邓辉文教授及团队成员参加在江西南昌举行的复杂系统中群体智能会议2019 the 4th International Conference on Computational Intelligence and Applications (ICCIA 2019),在大会上宣读了两篇论文, 并收录在大会论文集里。

(5)2019年6月,雷旭教授与研究生赵文瑞、彭雪芮等赴意大利罗马参加人类脑成像组织2019年学术年会。2018年9月,雷旭教授赴加拿大蒙特利尔参加第六届国际静息态与脑连接大会。2017年6,雷旭教授赴加拿大温哥华参加国际人脑图谱大会大会。2016年7月,雷旭教授赴匈牙利布达佩斯参加第六届国际记忆大会。

4.学术交流和国际合作

子课题负责人刘奋荣教授分别于2017年9月前往斯坦福大学访问研究一年,并于2019年7月前往加州大学伯克利分校开展合作研究。子课题成员郭美云教授于2018年12月前往奥克兰大学访问研究四个月。课题组成员奥克兰大学Jeremy Seligman教授是清华大学伟伦学者、清华大学金岳霖逻辑学讲席教授和西南大学柔性引进教授,每年访问清华大学和西南大学2-3个月。课题组成员挪威卑尔根大学Thomas Agotnes 2018年正式成为西南大学长江学者讲座教授,每年在西南大学工作不少于2个月。与奥克兰大学高级讲师刘佳谋合作,每年定期互访2次。课题组充分发挥课题组成员的不同学科背景和优势,具有很强的互补性,目前已基本完成一些主要论文的撰写工作。

叁、成果宣传推介情况

本项目所取得的阶段性成果在国内外学术会议等场合进行了交流、宣传与汇报。

四、研究中存在的主要问题、改进措施,研究心得、意见建议

本项目选题意义重大,项目研究已经取得比较丰富的中期成果,在《软件学报》《Int. J. Electronic Security and Digital Forensics》《IEEE Access》《International Journal of Approximate Reasoning》《Journal of Logic and Computation》等国内外重要学术期刊发表高质量学术论文35篇。

目前研究中存在的主要问题和改进措施包括:

子课题之间的衔接尚需加强,子课题组之间相互沟通服务于总课题研究的机制有待进一步深化,国内外学术交流与合作力度需要加强,子课题叁在实验研究方面的力度需要加强。在后续研究中,将通过加强小型学术会议的召开,深化各子课题之间的沟通与衔接,增强计算机仿真实验研究的力度等,并根据研究需要购置小型计算机等设备。

二、研究成果情况

主要内容:

一、代表性成果介绍

摆1闭王善侠,马明辉,陈武,邓辉文.正则模型类的时态可定义性.软件学报,2017,28(5):1070-1079.该文探讨了正则模型类的时态可定义性。正则模型是非正规模态逻辑的模型,通过定义正则模型的不相交并、颁2迟-互模拟、生成子模型、颁2迟-超滤扩张等模型上的运算,可以证明一个正则模型类在时态语言中可定义当且仅当它在不相交并、满颁2迟-互模拟像、颁2迟-超滤扩张下封闭,并且它的补类在颁2迟-超滤扩张下封闭.该刻画定理说明了时态语言在正则模型类上的表达力。本文发表在计算机和信息科学领域的权威期刊《软件学报》上,产生了较大的社会影响。

摆2闭杨天亮,辛斐,雷旭.人类大脑结构和功能的性别差异:来自脑成像研究的证据.《心理科学进展》2015年第3期。大脑的性别差异近年来受到了广泛关注。脑成像技术的出现为脑结构和脑功能性别差异的研究开辟了新的道路。借助结构磁共振成像和弥散张量成像等脑结构信息,以及脑电图、正电子发射断层扫描技术和功能性磁共振成像等脑功能信息,当前研究主要探讨了脑灰质、脑白质和大脑的基线活动在脑局部区域、脑子系统、全脑连接组叁个层次上的性别差异及其在年龄上的发展变化。此外,为了更好地理解脑性别差异,当前文章还探讨了脑性别差异研究领域的一些认识误区。有关脑性别差异的研究虽然已经取得了丰富的成果,但现有的研究结果存在很多分歧,仍然有深入挖掘的空间。未来应该加强对具有性别特异性的心理疾病脑机制的研究,关注基因和环境对脑性别差异的交互作用,并利用脑功能活动动态变化的特性、以及结合多模态的脑成像技术进一步阐明脑性别差异。该文是本项目产出的一篇高质量论文,具有较高的学术价值和影响力,自2015年3月发表以来,在颁狈碍滨上下载次数总计达534次,被引用次数为3次。

[4]汪玉林,雷旭.基于Think/No-think范式的动机性遗忘研究:行为与脑机制.《心理科学》2015年第5期。想/不想范式(Think/No-think,TNT)是基于go/no-go范式提出来的用于研究动机性遗忘过程的实验范式,主要过程是指个体对于记忆的提取抑制可以导致随后该记忆的遗忘。近年来TNT范式的大量行为学研究都一致性地发现记忆提取抑制可以产生负性控制效应,验证了在实验室情境下对动机性遗忘进行研究的可行性。其中,负性控制效应指的是压抑条件的项目相对于基线条件的项目的回忆量有显著降低。对于动机性遗忘发生的神经机制的探讨已积累了大量的研究证据,总结脑电(EEG)和功能核磁共振(f MRI)两个模态的研究,我们提出了动机性遗忘发生的多模态功能网络模型。最后,在该模型的基础上,我们展望了TNT范式未来的研究方向,其中特别注意到同步EEG-f MRI技术的应用有望为我们揭示出记忆提取抑制导致的动机性遗忘发生的动态过程。该文是本项目产出的一篇高质量论文,具有较高的学术价值和影响力,自2015年9月发表以来,在CNKI上下载次数总计达178次。

[5]Ablimit Arxiden, Shanxia Wang and Huiwen Deng. Logical Analysis of Complex Network Searching, The Open Cybernetics & Systemics Journal, 2015, 9, 2681-2687.借鉴动态逻辑与BDI逻辑基础上扩展的LORA逻辑,从网络搜索状态多样性与Agent之间的协作过程的时间变化的动态性角度对复杂Agent网络的搜索行为进行逻辑分析与形式化刻画,提出了基于LORA的复杂Agent网络的多Agent协作搜索的智能搜索模型。面对复杂系统,需要对Agent的行为进行形式化研究。在复杂网络搜索过程中,参与搜索者的行为以及状态进逻辑分析与形式化刻画,对于建立能处理复杂网络中搜索过程的智能化理论体系具有重要意义。从应用方面看,基于逻辑理论研究复杂网络中的搜索过程将产生具有重要应用价值的程序与软件系统,这将为解决当前现实生活中的社会网络,计算机网络,万维网,交通网络等领域中的信息搜索智能化的问题提供重要的参考价值,因此具有广阔的研究前景。

[6] Minghui Ma and Mihir K. Chakraborty. Covering-based rough sets and modal logics. Part I . International Journal of Approximate Reasoning. 2016, (77):55-65.该论文对于以覆盖元为基础的粗糙集系统与模态逻辑的关系,解决了该领域的两个猜想,即粗糙集系统C2和C5的模态逻辑理论是S4,P1和C4的模态逻辑理论是KTB。这两个猜想的解决将为粗糙集在认知逻辑领域的应用拓展新的研究领域。该论文发表的期刊是人工智能领域的国际期刊,被SCI索引人工智能2区收录。

[7]Minghui Ma and Jeremy Seligman. Algebraic Semantics for Dynamic Dynamic Logic. Proceedings of the 5th International workshop on Logic, rationality and interaction. 2016, LNCS 9394, pp.255-267, Springer.本文是对动态化的动态认知逻辑的研究,它所解决的问题是为Dynamic dynamic logic提供明确的归约公理,从而真正建立该逻辑的系统。在该逻辑的原始版本中,只证明了归约公理的存在性,而本文明确了它的归约公理。本文使用的方法是代数方法。被EI/ISTP收录。

[8] Minghui Ma and Ahti-Veikko Pietarinen. A Dynamic Approach to Peirce's Interrogative Construal of Abductive Logic. IfCoLog Journal of Logics and their Applications 2016, 3(1):73-104.该论文是信息互动的动态认知逻辑领域的一个应用研究成果。本文的宗旨是将邻域语义学下的动态认知逻辑引入信息互动的溯因推理方式的研究。本文对溯因推理提出的一种动态解释,对科学探究中的溯因推理过程进行了深入的分析。发表本文的杂志属于牛津大学的杂志系列之一,在国际上已产生一定的影响。

[9]Chen W, Zhang D, Maonian W. A sequential model of bargaining in logic programming. Frontiers of Computer Science, 2015,9(3):474-484.该论文是信息互动的动态认知逻辑领域的一个研究成果。本文的主要目的是通过对主体议价机制的考察而给出了一个议价的顺序模型。具体做法是将主体的背景知识、需求信息、议价条件等在逻辑系统中进行编码,并证明在所有的议价场景中,参与议价的成员通过替换程序、借助回溯推理等可以达成一致,如果所有主体在每一轮议价过程中都能做出理性选择的话,那么所有这些程序最后都会收敛于纳什均衡点。本文已被SCI和EI收录,在国际上产生了一定的影响。

摆10闭侯丽平,何向东.基于动态逻辑的信息哲学研究,《科学技术哲学研究》2018年第3期(颁厂厂颁滨).本文主要从逻辑的视角探讨信息哲学,明确信息哲学是对于信息的本质及其动态变化规律的新的哲学分支。文章运用类比“语言转向”的方式定义了哲学的“信息转向”。并以动态认知逻辑作为理论工具分析信息及其信息的动态变化,为寻找分析各种信息及其动态变化的统一理论提供思路,实现对其基本规律的认识,从而更好地解释和指导实践活动,以及处理实践活动中呈现的哲学问题。

摆11闭余军成,何向东.论直觉主义谓词逻辑的矢列式自然演绎系统,《湖南科技大学学报》(社会科学版),2016年第5期(颁厂厂颁滨).达米特系统地给出了直觉主义谓词逻辑的矢列式自然演绎系统狈。在此基础上,我们给出一个与之等价的系统狈厂滨,进一步探讨两个系统的特点和证明策略,比较矢列式自然演绎系统与根岑的自然演绎系统的异同,并评价矢列式自然演绎系统的历史地位和意义。

摆12闭李烜,隐含时态化条件句的形式语义学,西南大学学报(社会科学版),2016年第5期(颁厂厂颁滨).条件句中的时态因素通过隐含时态化条件句的形式语义学而得到处理,由此得到一种不使用时态概念的时态化条件句逻辑,呈现一些对于条件句的形式原理。经典条件句逻辑忽略了时态因素。分枝时间结构上的条件句逻辑以时间结构来解释条件句,在条件句中增加时态概念,这是外在论语义学的代表。隐含时态化条件句逻辑是通过对选择函数的时态化得到的,而没有明确引入时态概念。

[13] Yanni Tang, Jiamou Liu*, Wu Chen*, Zhuoxing Zhang. Establishing connections in a social network: Radial versus medial centrality indices, Proceedings of the 15th Pacific Rim International Conference on Artificial Intelligence, Springer, (2018): 1044-1057.节点在社交网络中的中心程度是衡量它的影响力的一个关键指标,本文从节点的中心性角度出发,主要研究让新节点融入已有网络的加边机制。目前,几乎没有人关注个体融入网络的问题,更没有人考虑这个过程中不同中心性概念之间的相关性。本研究提出了三种有效的启发式方法来选择已有网络中的节点与新节点建立连接,并根据三个中心度量标准比较它们的表现。实验用到了人工生成的小世界网络、无标度网络和四个真实网络。结果表明,本文设计的启发式算法不仅明显优于随机算法,而且还揭示了一些与中心性和网络拓扑相关的新的发现。实验结果展现了两个维度的度量:第一个中心性关注节点直接与其他节点的交互程度,第二个中心性关注节点在其他节点交互中的中介作用。

[14] Xiaojuan Chen, Huiwen Deng, A New Scheme of Preserving User Privacy for Location-Based Service, Int. J. Electronic Security and Digital Forensics, 2018,10(4): 417-433

在复杂系统中考虑位置信息,在信息互动过程中,对于需要基于位置服务的用户来说,通过网络设备进行信息互动个人隐私一直是人们非常关心的问题,如智能手机和个人电脑。通常情况下,提供者谁能提供基于位置的服务被认为是半可信或诚实但好奇的。如果提供商泄露用户的个人信息,它会给那些因为不诚实而要求这项服务的用户带来极大的伤害服务。为保障用户私隐,我们提出一种方案以实现保护用户的隐私信息,包括位置、身份和域,而用户仍然可以从服务提供者那里获得所需的服务。为了计算时间较短,计算能力最小,在我们的系统中使用对称密钥加密。通过安全分析和计算机模拟仿真,该方案是安全且可行的。与相关方案相比,我们的方案可以提供足够的隐私安全保障以满足用户要求。

[15] Xiaojuan Chen , Huiwen Deng, Analysis of Cryptographic Protocol by Dynamic Epistemic Logic, IEEE Access, 7(1): 29981 - 29988, March 2019, DOI: 10.1109/ACCESS.2019.2902352, SCI 2区,IF: 3.557

在复杂网络信息互动过程中,从计算的角度考虑互动信息的安全,涉及密码协议的安全性,需要进行大量的分析和验证工作。本文运用动态认知逻辑,提出了一种分析密码协议的模型方法,以便在密码协议中捕获其安全性属性,提出了基于认知行为的认知状态的更新方法,认知操作会导致参与协议的代理的知识集发生更改。我们的模型具体执行过程示例使用了密码协议和碍谤颈辫办别模型状态之间的转换。分析结果表明,该加密协议符合实际安全需求。

叁、下一步研究计划

加强子课题组之间的交流,特别是加强第一个子课题相关问题的深入研究,定期或不定期召开学术交流会议,组织3-4次国际或全国性学术会议,就课题组取得的成果进行交流推介。

在子课题的研究中,一些具体研究方案包括但不限于:

1.人们在日常交往会根据新接收的信息来改进自己的知识,目前的知识改进仅限于整体知识修改。未来,本研究会加入信念修改的思想,如个体在交互时,根据新接收的信息对自己的知识做局部修改。

2.尝试更多的交互机制,例如使用合作博弈领域的方法,它设定了主体的不同行为的收益,把主体交互看作一种合作行为,主体相互合作组成一个联盟,联盟有相应的价值,也就是合作的主体共同的收益,我们将探究一种收益分配方式,使得知识在模型中更好的扩散。

3. 在探究知识的影响力问题方面,进一步设计扩散干预算法。算法主要从三个方面考虑,第一个方面致力于发现有影响力的个体来促进知识的扩散(扩散最大化),第二个方面致力于寻找个体来抑制知识的扩散(扩散最小化)。第三个方面致力于研究网络上指定区域的扩散最大化和扩散最小化问题,将结合图论的知识对网络进行结构划分。

4. 从基于集成学习的角度研究知识交互,尝试设计一种新的知识训练模型,并将该模型运用到多agent集成学习中,保证agent的多样性和准确性的前提下,提升大数据的集成学习的算法效率和学习效果,同时研究知识传播和交互机制对集成学习的影响。

申请延期到2021年12月结题。

(课题组供稿 )

(责编:孙爽、艾雯)