AIL C9 抽象论辩理论

抽象论辩框架

抽象论辩框架

抽象论辩框架(论辩框架)是一个二元组AF=AR,attacksAF = \lang AR, attacks\rang.

  • ARAR:一组论证的集合
  • attacksattacksARAR上的二元关系。attacksAR×ARattacks ⊆ AR × AR

符号表示用

  • αβα → β —— 论证αα 攻击论证 ββ
  • SβS → β —— 论证集合 SS 攻击论证 ββ,即 αS,αβ\exist α ∈ S, α → β
  • βSβ → S —— 论证集合 ββ 攻击论证 SS,即αS,βα\exist \alpha \in S,\beta \rightarrow \alpha

抽象论证是一种没有内部结构抽象实体;其集合上的攻击关系击败关系是一种抽象二元关系

从处理论证之间冲突的角度看,论证的可接受性仅与论证之间的击败关系或攻击关系有关,而与论证的内部结构和论证之间击败关系或攻击关系的来源无关

因此可对论证及其上的攻击关系或击败关系做抽象化处理。

由于

  • 在一些情况下:没有考虑论证间的优先关系。
  • 在一些情况下:考虑论证间的优先关系。

论证间冲突关系 分别指的是攻击关系击败关系。在抽象论辩框架中,将所有的冲突关系均称为攻击关系以简化表述。

论证图

可将论辩框架看作是有向图,称为论证图。即将

  • 结点:论证
  • 有向边:攻击关系

论证的可接受性

可接受性的朴素直觉

α\alpha
接受 α\alpha自我攻击 ∄βAR,βα\not \exist \beta \in AR, \beta \rightarrow \alpha
拒绝 β\exist \beta 被接受 βα\beta \rightarrow \alpha
接受 α\alpha复原

复原

称论证 αα 复原,即α\alpha接受,如果

  • αα 受到攻击
  • β:βα,β\forall \beta:\beta \rightarrow \alpha,\beta拒绝

未确定状态

称一个既没有被接受,也没有被拒绝状态的论证未确定的

论辩语义

通常,把用于评价任意论辩框架论证可接受性的标准称为论辩语义

目前,用于描述论辩语义的方法有两种:

  • 基于外延的方法:通过定义特定的评价标准,把一个论辩框架映射到一组外延的集合。其中,每个外延是一组集体可接受的论证集合
  • 基于标记的方法:通过定义特定的评价标准,把一个论辩框架映射到一组标记的集合。其中,每个标记是一组附有状态标签的论证集合

基于外延的语义

给定一个抽象论辩框架AF=AR,attacksAF = \lang AR, attacks\rang论辩语义 σσ 是一个函数,把AFAF 映射到一组外延的集合Eσ(AF){\cal E}_σ(AF)

其中每个外延是一组集体可接受论证集合。

BASE:可相容外延

无冲突

给定AF=AR,attacksAF = \lang AR, attacks\rang,设 EARE ⊆ AR 是一组论证集合。EE无冲突的,当且仅当

∄α,βE,αβ\not\exist α, β ∈ E, α → β

也即EE 构成的论证图内不存在边。

可防御

给定AF=AR,attacksAF = \lang AR, attacks\rang,设 EARE ⊆ AR 是一组论证集合。EE可防御αα的,当且仅当

βAR:If βα,then Eβ∀β ∈ AR:If\ β → α,then\ E → β。

也即α\alpha的所有攻击者都被EE攻击。

可相容外延

给定AF=AR,attacksAF = \lang AR, attacks\rang,设 EARE ⊆ AR 是一组论证集合。EE 是一个可相容外延当且仅当

  • EE无冲突的。

    α,βE,αβ∄α, β ∈ E, α → β

  • EE 可防御 EE中每个论证。

    αEβAR:βα, Eβ\forall \alpha \in E\forall \beta \in AR:β → α,\ E → β

LEMMA 1 可相容外延的递增性

EE可相容外延,且EE可防御论证 αααα'。那么

  1. E=E{α}E' = E ∪ \{α\}可相容外延。
  2. EE' 可防御 αα'

PF

  1. 先证明(1).

    EE​是可相容外延,故

    α0EβAR:βα0, Eβ\forall \alpha_0 \in E\forall \beta \in AR:β → α_0,\ E → β

    EE可防御论证 αα,故对于E=E{α}E' = E ∪ \{α\}

    α0EβAR:βα0,γEE,γβ\forall \alpha_0 \in E'\forall \beta \in AR:β → α_0,\\ \exist \gamma \in E \sube E', \gamma \rightarrow \beta

    也即EE可防御所有元素。故只需证明EE'无冲突的

    反证法设EE'​不是无冲突的,即

    βE:(αβ)or(βα)\exist β ∈ E: (α \rightarrow β )or (β \rightarrow α)

    • βαβ \rightarrow α,由EE可防御αα,故βE:ββ\exist β' ∈ E: β' \rightarrow β,即β,βE:ββ\beta,\beta' \in E: β' \rightarrow β,即EE是有冲突的,与EE无冲突可相容外延矛盾。
    • 如果 αβ\alpha \rightarrow β,由于βE\beta \in E,则EE 可防御ββ 也即βE:βα\exist β' ∈ E: β' \rightarrow α。又由于 EE 可防御 αα,即βE:ββ\exist β'' ∈ E: β'' \rightarrow \beta',这与 EE无冲突的矛盾。
  2. 再证明(2)。

    由于EE可防御论证 α,αα,\alpha'​,故

    βAR:βα,γEE,γβ\forall \beta \in AR:β → α',\\ \exist \gamma \in E \sube E', \gamma \rightarrow \beta

    也即EE'依然可防御 α\alpha'

    由于EE 可防御论证 αααα',则αααα'必不冲突。

完全外延

可相容外延只要求无冲突和可防御,不要求包含所有可以被该外延防御的论证。

根据可相容的外延的递增性质,通过添加可防御论证逐步扩大可相容外延来获得完全外延。将这种添加方式形式化定义为特征函数

特征函数

给定抽象论辩框架AF=AR,attacksAF = \lang AR, attacks\rangSS是一组*可同时接受的论证集合。则AFAF特征函数*,记作FAFF_{AF},定义为一个2AR2^{AR}ARAR的幂集) 到 2AR2^{AR} 的映射,使得

FAF(S)={αdefend(S,α)}F_{AF}(S) = \{α | defend(S,α)\}

其中defend(S,α)defend(S,\alpha)表示SS可防御α\alpha

给定任何一个可相容外延S0S_0,得到S1=F(S0)S_1 = F(S_0),不断对结果应用特征函数Si+1=F(Si)S_{i+1} = F(S_i)直到F(Sn)=Sn1F(S_n) = S_{n - 1},即SnS_nFAFF_{AF}的不动点。由可相容外延的单调性质知,SnS_n具有某种基于S0S_0的极大性质,SnS_n 中包含了所有 本身可防御的论证

完全外延

给定AF=AR,attacksAF = \lang AR, attacks\rangEARE ⊆ AR 是一组论证集合。EE完全外延当且仅当

  • EE是一个 可相容外延
  • αAR\forall \alpha \in AR,如果EE可防御αααEα \in E , 即FAF(E)=EF_{AF}(E) = E。也即EEFAFF_{AF} 的一个不动点。

一些论辩框架可能有多个在完全语义下的外延。

不同的外延对应于接受不同的论证集合。

基外延和优先外延

给定AF=AR,attacksAF = \lang AR, attacks\rangEARE ⊆ AR 是一组论证集合。

基外延

EE基外延当且仅当 EE最小的完全外延

LEMMA2

EEAFAF基外延当且仅当 EEFAFF_{AF} 的**最小不动点**。

优先外延

EE优先外延当且仅当 EE 是一个**极大的**完全外延

此处的最小极大均是关于集合包含关系的最小和极大。显然最小唯一,极大不唯一。

显然每个优先外延都是完全外延,但不是每个完全外延都是优先外延

稳定外延与半稳定外延

给定AF=AR,attacksAF = \lang AR, attacks\rangEARE ⊆ AR 是一组论证集合。

稳定外延-稳定语义

EE 是一个稳定外延当且仅当 EE

  • 无冲突
  • αARE\forall α ∈ AR - Eα\alphaEE 攻击。

稳定语义: 语义下所有外延均为稳定外延:所有不在该外延中的论证都必须受到该外延的攻击。所有论证的状态要么是被接受的,要么是被拒绝的,也即状态为 “不确定的”论证集合为空集。

并非每个论辩框架都存在稳定外延

半稳定外延

EE是一个半稳定外延当且仅当 EE

  • 完全外延

  • EE+E ∪ E^+​ 是关于集合包含关系极大的。其中E+E^+ARAR中所有被EE攻击的论证的集合。

    E+={αARE attacks α}E^+ = \{α ∈ AR | E\ attacks\ α\}

可把半稳定外延视为稳定对稳定外延的缺陷的一种弥补。他仅而仅要求极小化不确定论证的集合。

基于标记的语义

标记

给定AF=AR,attacksAF = \lang AR, attacks\rang​,AFAF​ 的标记定义为一个全函数LL​ :

L:AR{IN,OUT,UNDEC}L:AR → \{IN, OUT, UNDEC\}

IN,OUT和UNDEC是事先规定好的标签:

  • IN:论证的状态为“被接受的”;
  • OUT:论证的状态为“被拒绝的”;
  • UNDEC:论证的状态是“未确定的”。

对应地,我们用

  • in(L)={αARL(α)=IN}in(L) = \{α\in AR | L(α) = IN\}
  • out(L)={αARL(α)=OUT}out(L) = \{α\in AR | L(α) = OUT\}
  • undec(L)={αARL(α)=UNDEC}undec(L)= \{α\in AR | L(α) = UNDEC\}

则通常表示标记LL为三元组 (in(L),out(L),undec(L))(in(L), out(L), undec(L))

标记指派的合法性

LL 是论辩框架AF=AR,attacksAF = \lang AR, attacks\rang的一个标记αARα ∈ AR。则对于α\alpha被指派标记的合法性有如下定义:

  • L(α)=INL(α) = IN​ 是合法的如果

    (β,α)attacksL(β)=OUT.\forall (β, α) ∈ attacks,L(β) = OUT.

    即所有被α\alpha攻击的论证都是非法的。

  • L(α)=OUTL(α) = OUT合法的如果

    (β,α)attacks,L(β)=IN.\exist (β, α) ∈ attacks, L(β) = IN.

    α\alpha被至少一个被接受的论证攻击。

  • L(α)=UNDECL(α) = UNDEC合法的如果

    (β,α)attacks,L(β)INAND(β,α)attacks,L(β)OUT.\forall (β, α) ∈ attacks,L(β) \not= IN\\ \rm AND\\ \exist (β, α) ∈ attacks, L(β) \not= OUT.

    α\alpha不被被接受的论证攻击,且至少存在一个攻击者没有确定为不接受。也即全部攻击者为不接受或者未确定。

可相容标记

LL 是论辩框架AF=AR,attacksAF = \lang AR, attacks\rang的一个可相容标记当且仅当αAR\forall \alpha \in AR

  • 如果L(a)=INL(a) = IN,那么L(α)=INL(α) = IN合法的;
  • 如果L(α)=OUTL(α) = OUT,那么 L(α)=OUTL(α) = OUT合法的。

也即要求LL所有指派IN,OUTIN,OUT合法性。(不要求UNDECUNDEC

LEMMA 3

可相容标记与可相容外延对应。给定AF=AR,attacksAF = \lang AR, attacks\rang

  1. 如果标记 LLAFAF 的一个可相容标记,那么 in(L)in(L)AFAF 的一个可相容外延

  2. 如果 EEAFAF 的一个可相容外延,那么 L=(E,E+,AR(EE+))L = (E, E^+, AR - (E ∪ E^+))AFAF 的一个可相容标记。其中E+E^+与前同。

完全标记

给定AF=AR,attacksAF = \lang AR, attacks\rangLLAFAF的一个完全标记当且仅当

  • LLAFAF 的一个可相容标记
  • αAR:L(α)=UNDEC\forall α ∈ AR: L(α) = UNDECL(α)=UNDECL(α) = UNDEC合法的。

也即在可相容标记要求LL所有指派IN,OUTIN,OUT合法性的基础上,要求UNDECUNDEC的指派合法性。

迭代计算完全标记
  1. 为所有论证指派ININin0=ARin_0 = AR

  2. 随机选择一个不被合法指派为ININ的论证,指派为OUTOUT

    此处的选择会影响最终标记的生成。(产生不同的分支)

  3. 重复2.直到没有不被合法指派为ININ的论证。

  4. 为所有不被合法指派为ININ的论证指派为UNDECUNDEC


给定AF=AR,attacksAF = \lang AR, attacks\rangLLAFAF的一个

优先标记

LLAFAF 的一个优先标记当且仅当

  • LLAFAF 的一个完全标记
  • in(L)in(L) 是关于集合包含关系极大的。
超级非法ININ super-illegally IN

超级非法ININ是被合法指派为ININ的论证攻击的ININ

aa合法指派的ININbb超级非法INcc是普通的非法指派的ININ

迭代计算优先标记

迭代计算优先标记的方法与计算完全标记基本相同。但在2.中,优先选择超级非法IN作为对象。

基标记

LLAFAF 的一个基标记当且仅当

  • LLAFAF 的一个完全标记
  • in(L)in(L) 是关于集合包含关系最小的。
迭代计算基标记

out0(L)=out_0(L) = \empty

  1. 为所有不受攻击的论证指派ININin0={αβAR,(β,α)∉attacks}in_0 = \{\alpha|\forall \beta \in AR,(\beta,\alpha) \not \in attacks\}
  2. 为所有被指派ININ的论证攻击的论证指派OUTOUTout1(L)=out0(L){αβin1(L):(β,α)attacks}out_1(L) = out_0(L) \cup \{\alpha|\exist \beta \in in_1(L):(\beta,\alpha) \in attacks\}
  3. 为只受被指派OUTOUT的论证攻击的论证指派ININin1(L)=in0(L){αβ:(β,α)attacks,L(β)=OUT}in_1(L) = in_0(L) \cup \{\alpha|\forall \beta:(\beta,\alpha) \in attacks,L(\beta) = OUT\}
  4. 重复2.-3.,直到3.没有新的论证可被指派为ININ
  5. 为所有还未被指派标记的标签指派UNDECUNDECundec(L)=ARinn(L)outn(L)undec(L) = AR - in_n(L) - out_n(L)

稳定标记

LLAFAF 的一个稳定标记当且仅当

  • LLAFAF 的一个完全标记
  • undec(L)=undec(L) = \empty

半稳定标记

LLAFAF 的一个半稳定标记当且仅当

  • LLAFAF 的一个完全标记
  • in(L)in(L)out(L)out(L) 是关于集合包含关系极大的。

LEMMA 4

给定AF=AR,attacks,σ{co,pr,gr,st,sst}AF = \lang AR, attacks\rang, σ∈ \{co, pr, gr, st, sst\} 是一种论辩语义。其中

  • coco : 完全语义
  • prpr优先语义
  • grgr基语义
  • stst稳定语义
  • sstsst半稳定语义

对于 σσ​ 语义下 AFAF​ 的任意标记 LL​,存在相同语义AFAF​ 的一个外延 EE​,使得

L=(E,E+,AR(EE+))L = (E, E^+, AR- (E∪E^+))

对于 σσ​ 语义下 AFAF​ 的任意外延EE​,存在相同语义下 AFAF​ 的一个标记 LL​ 使得

E=in(L)E = in(L)

论证的状态

给定AF=AR,attacksAF = \lang AR, attacks\rang,在论辩语义 σσ 下分别用Eσ(AF)E_σ(AF)Lσ(AF)L_σ(AF) 表示AFAF外延集合标记集合。其中,σ{co,pr,gr,st,sst}σ∈ \{co, pr, gr, st, sst\}。各语义内涵同上。

关于外延或标记的论证状态

对于任意EEσ(AF),LLσ(AF)E ∈ E_σ(AF),L ∈ L_σ(AF),可确定AFAF 中各个论证状态: αAR\forall α ∈ AR

αα 是···当且仅当 关于EE 关于LL
被接受的 αEα ∈ E L(α)=INL(α) = IN
被拒绝的 EαE \rightarrow \alpha L(α)=OUTL(α) = OUT
未确定的 a∉Ea\not\in E,$\lnot \exist \beta\in E,\beta \rightarrow \alpha $ L(α)=UNDECL(α) = UNDEC

论证的辩护状态

αAR\forall α ∈ ARαα

  • 怀疑可辩护的当且仅当 EEσ(AF),αE\forall E ∈ E_σ(AF),α ∈ E
  • 轻信可辩护的当且仅当E1,E2Eσ(AF):αE1,α∉E2\exist E_1, E_2 ∈ E_σ(AF): α ∈ E_1,α \not∈ E_2
  • 不可辩护的当且仅当EEσ(AF),α∉E\forall E ∈ E_σ(AF), α\not ∈ E

AIL C9 抽象论辩理论
http://example.com/2023/06/09/AIL-9/
Author
Tekhne Chen
Posted on
June 9, 2023
Licensed under