Raisonner et filtrer avec un choix probabiliste partiellement connu

La Programmation Concurrente par Contraintes Probabilistes (PCCP) étend la Programmation Concur- rente par Contraintes (CCP) par l'ajout d'un opérateur de choix probabiliste. Cet opérateur permet d'introduire de l'aléa dans l'exécution d'un processus de CCP. Dans cet article, les fonctionnalités de cet opérateur sont éten- dues afin de raisonner avec un choix probabiliste partiel- lement connu. Pour cela, nous définissons l'opérateur de choix probabiliste comme un nouveau combinateur de contraintes et lui associons un algorithme de filtrage. Cet algorithme de filtrage permet, la plupart du temps, d'accélérer la propagation de contraintes. L'implanta- tion sous la forme d'une nouvelle librairie d'opérateurs de choix probabilistes pour SICStus Prolog ainsi qu'une validation expérimentale est présentée

Raisonner et filtrer avec un choix probabiliste partiellement connu

La Programmation Concurrente par Contraintes Probabilistes (PCCP) étend la Programmation Concur- rente par Contraintes (CCP) par l'ajout d'un opérateur de choix probabiliste. Cet opérateur permet d'introduire de l'aléa dans l'exécution d'un processus de CCP. Dans cet article, les fonctionnalités de cet opérateur sont éten- dues afin de raisonner avec un choix probabiliste partiel- lement connu. Pour cela, nous définissons l'opérateur de choix probabiliste comme un nouveau combinateur de contraintes et lui associons un algorithme de filtrage. Cet algorithme de filtrage permet, la plupart du temps, d'accélérer la propagation de contraintes. L'implanta- tion sous la forme d'une nouvelle librairie d'opérateurs de choix probabilistes pour SICStus Prolog ainsi qu'une validation expérimentale est présentée

Análisis eficaz de gramáticas de cláusulas definidas

[Resumen] Dentro del análisis sintáctico, la utilización de formalismos gramaticales valuados es, hoy por hoy, punto inconturnable 'en el desarrollo de estrategias de análisis sintáctico en entornos de procesamiento del lenguaje natural y en programación lógica, este último como representante del paradigma declarativo. El presente trabajo se centra en el estudio y desarrollo de técnicas de análisis sintáctico dirigidas, en última instancia, al tratamiento de sistemas basados en el análisis de formalismos gramaticales valuados donde, típicamente, el concepto de categoría gramatical se extiende a un dominio posiblemente infinito. En estas circunstancias los métodos clásicos de análisis sintáctico basados en la consideración de dominios finitos no son aplicables, al no garantizar la correcta terminación del proceso de cálculo. Referido al campo de las gramáticas lógicas, esta situación fuerza la necesidad del desarrollo e implementación de técnicas de análisis capaces de asegurar la completud de la resolucibn en el caso de presencia de símbolos funcionales. Igualmente cobra especial relevancia la consideración de las técnicas de programación dinámica aplicadas al análisis sintáctico. Este hecho es debido a la compactación de las representaĉiones, que convierte este paradigma en una técnica eficiente para el tratamiento de cálculos con un alto grado de redundancia, relacionados con fenómenos tales como el no determinismo, habituales en formalismos gramaticales complejos. Hasta el momento, las técnicas aplicadas se han basado fundamentalmente en el concepto subyacente en la técnica de restricción. Esta permite de forma simple y eficaz limitar el proceso de evaluación a aquellos nodos del bosque de prueba en los que la ausencia d^e bucles a nivel de la unificación está garantizada. La técnica no permite, sin embargo, una detección automatizada de los nodos conflictivos ni su representación. Nuestro acercamiento prevé la consideración tanto del problema de la detección de ciclos a nivel de la unificación de argumentos, como su representación explícita en los casos en los que ello sea posiblel . Nuestro punto de partida será el estudio de las propiedades estáticas de evaluación de los formalismos gramaticales considerados y su adecuación a técnicas de evaluación dinámica, las mejor adaptadas al problema por garantizar una compartición óptima de cálculos y estructuras. Para ello estableceremos un marco descriptivo común sobre el cual desarrollar y comparar diversas estrategias de análisis sintáctico. Este marco también nos permitirá extender de manera intuitiva las técnicas incorporadas al análisis de lenguajes a otros formalismos gramaticales valuados

Enhanced sharing analysis techniques: a comprehensive evaluation

Sharing, an abstract domain developed by D. Jacobs and A. Langen for the analysis of logic programs, derives useful aliasing information. It is well-known that a commonly used core of techniques, such as the integration of Sharing with freeness and linearity information, can significantly improve the precision of the analysis. However, a number of other proposals for refined domain combinations have been circulating for years. One feature that is common to these proposals is that they do not seem to have undergone a thorough experimental evaluation even with respect to the expected precision gains. In this paper we experimentally evaluate: helping Sharing with the definitely ground variables found using Pos, the domain of positive Boolean formulas; the incorporation of explicit structural information; a full implementation of the reduced product of Sharing and Pos; the issue of reordering the bindings in the computation of the abstract mgu; an original proposal for the addition of a new mode recording the set of variables that are deemed to be ground or free; a refined way of using linearity to improve the analysis; the recovery of hidden information in the combination of Sharing with freeness information. Finally, we discuss the issue of whether tracking compoundness allows the computation of more sharing information

Partial (In)Completeness in Abstract Interpretation: Limiting the Imprecision in Program Analysis

Imprecision is inherent in any decidable (sound) approximation of undecidable program properties. In abstract interpretation this corresponds to the release of false alarms, e.g., when it is used for program analysis and program verification. As all alarming systems, a program analysis tool is credible when few false alarms are reported. As a consequence, we have to live together with false alarms, but also we need methods to control them. As for all approximation methods, also for abstract interpretation we need to estimate the accumulated imprecision during program analysis. In this paper we introduce a theory for estimating the error propagation in abstract interpretation, and hence in program analysis. We enrich abstract domains with a weakening of a metric distance. This enriched structure keeps coherence between the standard partial order relating approximated objects by their relative precision and the effective error made in this approximation. An abstract interpretation is precise when it is complete. We introduce the notion of partial completeness as a weakening of precision. In partial completeness the abstract interpreter may produce a bounded number of false alarms. We prove the key recursive properties of the class of programs for which an abstract interpreter is partially complete with a given bound of imprecision. Then, we introduce a proof system for estimating an upper bound of the error accumulated by the abstract interpreter during program analysis. Our framework is general enough to be instantiated to most known metrics for abstract domains

Applications and extensions of context-sensitive rewriting

[EN] Context-sensitive rewriting is a restriction of term rewriting which is obtained by imposing replacement restrictions on the arguments of function symbols. It has proven useful to analyze computational properties of programs written in sophisticated rewriting-based programming languages such asCafeOBJ, Haskell, Maude, OBJ*, etc. Also, a number of extensions(e.g., to conditional rewritingor constrained equational systems) and generalizations(e.g., controlled rewritingor forbidden patterns) of context-sensitive rewriting have been proposed. In this paper, we provide an overview of these applications and related issues. (C) 2021 Elsevier Inc. All rights reserved.Partially supported by the EU (FEDER), and projects RTI2018-094403-B-C32 and PROMETEO/2019/098.Lucas Alba, S. (2021). Applications and extensions of context-sensitive rewriting. Journal of Logical and Algebraic Methods in Programming. 121:1-33. https://doi.org/10.1016/j.jlamp.2021.10068013312

A generic, collaborative framework for internal constraint solving

Esta tesis propone un esquema genérico y cooperativo para CLP(Interval(X)) donde X es cualquier dominio de computación con estructura de retículo. El esquema, que está basado en la teoría de retículos, es un enfoque general para la satisfacción y op-timización de restricciones de intervalo así como para la cooperación de resolutores de intervalo definidos sobre dominios de computación con estructura de retículos, independientemente de la cardinalidad de estos. Nuestra propuesta asegura un enfoque transparente sobre el cual las restricciones, los dominios de computación y los mecanismos de propagación y cooperación, definidos entre las variables restringidas, pueden ser fácilmente especificados a nivel del usuario. La parte principal de la tesis presenta una especificación formal de este esquema.Los principales resultados conseguidos en esta tesis son los siguientes:Una comparativa global de la eficiencia y algunos aspectos de la expresividad de ocho sistemas de restricciones. Esta comparativa, realizada sobre el dominio finito y el dominio Booleano, muestra diferencias principales entre los sistemas de restricciones existentes.Para formalizar el marco de satisfacción de restricciones para CLP(Interval(X))hemos descrito el proceso global de resolución de restricciones de intervalo sobre cualquier retículo, separando claramente los procesos de propagación y división (ramificación) de intervalos. Una de las ventajas de nuestra propuesta es que la monótona de las restricciones esta implícitamente definida en la teoría. Además, declaramos un conjunto de propiedades interesantes que, bajo ciertas condiciones, son satisfechas por cualquier instancia del esquema genérico. Mas aún, mostramos que muchos sistemas de restricciones actualmente existentes satisfacen estas condiciones y, además, proporcionamos indicaciones sobre como extender el sistema mediante la especificación de otras instancias interesantes y novedosas. Nuestro esquema para CLP(Interval(X)) permite la cooperación de resolutores de manera que la información puede ⁰uir entre diferentes dominios de computación.Además, es posible combinar distintas instancias del esquema: por ejemplo, instancias bien conocidas tales como CLP(Interval(<)), CLP(Interval(Integer)),CLP(Interval(Set)), CLP(Interval(Bool)), y otras novedosas que son el resultado de la generación de nuevos dominios de computación definidos por el usuario, o incluso que surgen de la combinación de dominios ya existentes como puede ser CLP(Interval(X1 £ : : : £ Xn)). Por lo tanto, X puede ser instanciado a cualquier conjunto de dominios de computación con estructura de retículo de forma que su correspondiente instancia CLP(Interval(X)) permite una amplia flexibilidad en la definición de dominios en X (probablemente definidos por el usuario) y en la interaccion entre estos dominios.Mediante la implementacion de un prototipo, demostramos que un unico sistema,que este basado en nuestro esquema para CLP(Interval(X)), puede proporcionarsoporte para la satisfaccion y la optimizacion de restricciones as como para la cooperacion de resolutores sobre un conjunto conteniendo multiples dominios decomputacion. Ademas, el sistema sigue un novedoso enfoque transparente sujeto a una doble perspectiva ya que el usuario puede definir no solo nuevas restricciones y su mecanismo de propagacion, sino tambien nuevos dominios sobre los cuales nuevas restricciones pueden ser resueltas as como el mecanismo de cooperacion entre todos los dominios de computación (ya sean definidos por el usuario o predefinidos por el sistema).En nuestra opinión, esta tesis apunta nuevas y potenciales direcciones de investigación dentro de la comunidad de las restricciones de intervalo.Para alcanzar los resultados expuestos, hemos seguido los siguientes pasos (1) la elección de un enfoque adecuado sobre el cual construir los fundamentos teóricos de nuestro esquema genérico; (2) la construcción de un marco teórico genérico (que llamaremos el marco básico) para la propagación de restricciones de intervalo sobre cualquier retículo; (3) la integración, en el marco básico, de una técnica novedosa que facilita la cooperación de resolutores y que surge de la definición, sobre múltiples dominios, de operadores de restricciones y (4) la extensión del marco resultante para la resolución y optimización completa de las restricciones de intervalo.Finalmente presentamos clp(L), un lenguaje de programación lógica de restricciones de intervalo que posibilita la resolución de restricciones sobre cualquier conjunto de retículos y que esta implementado a partir de las ideas formalizadas en el marco teórico. Describimos una primera implementación de este lenguaje y desarrollamos algunos ejemplos de como usarla. Este prototipo demuestra que nuestro esquema para CLP(Interval(X)) puede ser implementado en un sistema único que, como consecuencia, proporciona, bajo un enfoque transparente sobre dominios y restricciones, cooperación de resolutores así como satisfacción y optimización completa de restricciones sobre diferentes dominios de computación

Partial (In)Completeness in Abstract Interpretation

In the abstract interpretation framework, completeness represents an optimal simulation by the abstract operators over the behavior of the concrete operators. This corresponds to an ideal (often rare) feature where there is no loss of information accumulated in abstract computations with respect to the properties encoded by the underlying abstract domains. In this thesis, we deal with the opposite notion of completeness in abstract interpretation, that is, incompleteness, applied to two different contexts: static program analysis and formal languages over the Chomsky's hierarchy. In static program analysis, completeness is a very rare condition to be satisfied in practice and only the straightforward abstractions are complete for all programs, thus, we usually deal with incompleteness. For this reason, we introduce the notion of partial completeness. Partial completeness is a weaker notion of completeness which requires the imprecision of the analysis to be limited. A partially complete abstract interpretation allows some false alarms to be reported, but their number is bounded by a constant. We collect in partial completeness classes all the programs whose abstract interpretations share the same upper bound of imprecision. We then focus on the investigation of the computational limits of the class of partially complete programs with respect to a given abstract domain. Moreover, we show that the class of all partially complete programs is non-recursively enumerable, and its complement is productive whenever we allow an unlimited imprecision in the abstract domain. Finally, we formalize the local partial completeness class within which we require partial completeness only on some specific inputs. We prove that this last class of programs is a recursively enumerable set under a structural hypothesis on the underlying abstract domain, by showing an algorithm capable of proving the local partial completeness of a program with respect to a given abstract domain and an upper bound of imprecision. In formal language theory, we want to study a possible reformulation, by abstract interpretation, of classes of languages in the Chomsky's hierarchy, and, by exploiting the incompleteness of languages abstractions, we want to define separation results between classes of languages. To this end, we do a first step into this direction by studying the relation between indexed languages (recognized by indexed grammars) and context-free languages. Indexed grammars are a generalization of context-free grammars which recognize a proper subset of context-sensitive languages, the so called indexed languages. %The class of languages recognized by indexed grammars is called indexed languages and they correspond to the languages recognized by nested stack automata. For example, indexed grammars can recognize the language ${a^nb^nc^n mid ngeq 1 }$ which is not context-free, but they cannot recognize ${ (ab^n)^n mid ngeq 1}$ which is context-sensitive. Indexed grammars identify a set of languages that are more expressive than context-free languages, while having decidability results that lie in between the ones of context-free and context-sensitive languages. We provide a fixpoint characterization of the languages recognized by an indexed grammar and we study possible ways to abstract, in the abstract interpretation sense, these languages and their grammars into context-free and regular languages. We formalize the separation class between indexed and context-free languages, i.e., all the languages that cannot be generated by a context-free grammar, as an instance of incompleteness of stack elimination abstraction over indexed grammars

D-CaseLP: un ambiente distribuito per l\u27integrazione di Agenti Eterogenei.

It concerns the design of a rapid prototyping environment to ease the development of Multi-Agent Systems taking into account the declarative properties of logic programming paradigm and FIPA specification