Negative non-ground queries in well founded semantics

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Computational Logic

Every normal logic program has a 2-valued semantics: theory, extensions, applications, implementations

Trabalho apresentado no âmbito do Doutoramento em Informática, como requisito parcial para obtenção do grau de Doutor em Informática

Well-founded orderings for proving termination of systems of rewrite rules /

Bibliography: p. 34.

Derivation methods for hybrid knowledge bases with rules and ontologies

Trabalho apresentado no âmbito do Mestrado em Engenharia Informática, como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática

Combining open and closed world reasoning for the semantic web

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Informática

Um Modelo formal e executável de agentes BDI

Modelos BDI (ou seja, modelos Beliefs-Desires-Intentions models) de agentes têm sido utilizados já há algum tempo. O objetivo destes modelos é permitir a caracterização de agentes utilizando noções antropomórficas, tais como estados mentais e ações. Usualmente, estas noções e suas propriedades são formalmente definidas utilizandos formalismos lógicos que permitem aos teóricos analisar, especificar e verificar agentes racionais. No entanto, apesar de diversos sistemas já terem sido desenvolvidos baseados nestes modelos, é geralmente aceito que existe uma distância significativa entre esta lógicas BDI poderosas e sistemas reais. Este trabalho defende que a principal razão para a existência desta distância é que os formalismos lógicos utilizados para definir os modelos de agentes não possuem uma semântica operacional que os suporte. Por “semântica operacional” entende-se tanto procedimentos de prova que sejam corretos e completos em relação à semântica da lógica, bem como mecanismos que realizem os diferentes tipos de raciocínio necessários para se modelar agentes. Há, pelo menos, duas abordagens que podem ser utilizadas para superar esta limitação dos modelos BDI. Uma é estender as lógicas BDI existentes com a semântica operacional apropriada de maneira que as teorias de agentes se tornem computacionais. Isto pode ser alcançado através da definição daqueles procedimentos de prova para as lógicas usadas na definição dos estados mentais. A outra abordagem é definir os modelos BDI utilizando formalismos lógicos apropriados que sejam, ao mesmo tempo, suficientemente poderosos para representar estados mentais e que possuam procedimentos operacionais que permitam a utilizaçao da lógica como um formalismo para representação do conhecimento, ao se construir os agentes. Esta é a abordagem seguida neste trabalho. Assim, o propósito deste trabalho é apresentar um modelo BDI que, além de ser um modelo formal de agente, seja também adequado para ser utilizado para implementar agentes. Ao invés de definir um novo formalismo lógico, ou de estender um formalismo existente com uma semântica operacional, define-se as noções de crenças, desejos e intenções utilizando um formalismo lógico que seja, ao mesmo tempo, formalmente bem-definido e computacional. O formalismo escolhido é a Programação em Lógica Estendida com Negação Explícita (ELP) com a semântica dada pelaWFSX (Well-Founded Semantics with Explicit Negation - Semântica Bem-Fundada com Negação Explícita). ELP com a WFSX (referida apenas por ELP daqui para frente) estende programas em lógica ditos normais com uma segunda negação, a negação explícita1. Esta extensão permite que informação negativa seja explicitamente representada (como uma crença que uma propriedade P não se verifica, que uma intenção I não deva se verificar) e aumenta a expressividade da linguagem. No entanto, quando se introduz informação negativa, pode ser necessário ter que se lidar com programas contraditórios. A ELP, além de fornecer os procedimentos de prova necessários para as teorias expressas na sua linguagem, também fornece um mecanismo para determinar como alterar minimamente o programa em lógica de forma a remover as possíveis contradições. O modelo aqui proposto se beneficia destas características fornecidas pelo formalismo lógico. Como é usual neste tipo de contexto, este trabalho foca na definição formal dos estados mentais em como o agente se comporta, dados tais estados mentais. Mas, constrastando com as abordagens até hoje utilizadas, o modelo apresentanto não é apenas uma especificação de agente, mas pode tanto ser executado de forma a verificar o comportamento de um agente real, como ser utilizado como mecanismo de raciocínio pelo agente durante sua execução. Para construir este modelo, parte-se da análise tradicional realizada na psicologia de senso comum, onde além de crenças e desejos, intenções também é considerada como um estado mental fundamental. Assim, inicialmente define-se estes três estados mentais e as relações estáticas entre eles, notadamente restrições sobre a consistência entre estes estados mentais. Em seguida, parte-se para a definição de aspectos dinâmicos dos estados mentais, especificamente como um agente escolhe estas intenções, e quando e como ele revisa estas intenções. Em resumo, o modelo resultante possui duas características fundamentais:(1) ele pode ser usado como um ambiente para a especificação de agentes, onde é possível definir formalmente agentes utilizando estados mentais, definir formalmente propriedades para os agentes e verificar se estas propriedades são satifeitas pelos agentes; e (2) também como ambientes para implementar agentes.

Representing organizational structures in enterprise architecture : an ontology-based approach

Arquitetura Corporativa promove o estabelecimento de uma visão holística da estrutura e forma de trabalho de uma organização. Um dos aspectos abordados em Arquitetura Corporativa está associada a "estrutura ativa" da organização, que diz respeito a “quem" realiza as atividades organizacionais. Várias abordagens têm sido propostas a fim de proporcionar um meio para a representação de Arquitetura Corporativa, entre as quais ARIS, RM-ODP, UPDM e ArchiMate. Apesar da aceitação por parte da comunidade, as abordagens existentes se concentram em propósitos diferentes, têm limitações de escopo e algumas não têm semântica de mundo real bem definida. Além das abordagens de modelagem, muitas abordagens de ontologias têm sido propostas, a fim de descrever o domínio de estrutura ativa, incluindo as ontologias de SUPER Project, TOVE, Enterprise Ontology e W3C Org Ontology. Embora especificadas para fundamentação semântica e negociação de significado, algumas das abordagens propostas têm fins específicos e cobertura limitada. Além disso, algumas das abordagens não são definidas usando linguagens formais e outras são especificadas usando linguagens sem semântica bem definida. Este trabalho apresenta uma ontologia de referência bem fundamentada para o domínio organizacional. A ontologia organizacional de referência apresentada abrange os aspectos básicos discutidos na literatura organizacional, tais como divisão do trabalho, relações sociais e classificação das unidades estruturais. Além disso, também abrange os aspectos organizacionais definidos em abordagens existentes, levando em consideração tanto abordagens de modelagem quanto abordagens ontológicas. A ontologia resultante é especificada em OntoUML e estende os conceitos sociais de UFO-C.

Efficient paraconsistent reasoning with rules and ontologies for the semantic web

Ontologies formalized by means of Description Logics (DLs) and rules in the form of Logic Programs (LPs) are two prominent formalisms in the field of Knowledge Representation and Reasoning. While DLs adhere to the OpenWorld Assumption and are suited for taxonomic reasoning, LPs implement reasoning under the Closed World Assumption, so that default knowledge can be expressed. However, for many applications it is useful to have a means that allows reasoning over an open domain and expressing rules with exceptions at the same time. Hybrid MKNF knowledge bases make such a means available by formalizing DLs and LPs in a common logic, the Logic of Minimal Knowledge and Negation as Failure (MKNF). Since rules and ontologies are used in open environments such as the Semantic Web, inconsistencies cannot always be avoided. This poses a problem due to the Principle of Explosion, which holds in classical logics. Paraconsistent Logics offer a solution to this issue by assigning meaningful models even to contradictory sets of formulas. Consequently, paraconsistent semantics for DLs and LPs have been investigated intensively. Our goal is to apply the paraconsistent approach to the combination of DLs and LPs in hybrid MKNF knowledge bases. In this thesis, a new six-valued semantics for hybrid MKNF knowledge bases is introduced, extending the three-valued approach by Knorr et al., which is based on the wellfounded semantics for logic programs. Additionally, a procedural way of computing paraconsistent well-founded models for hybrid MKNF knowledge bases by means of an alternating fixpoint construction is presented and it is proven that the algorithm is sound and complete w.r.t. the model-theoretic characterization of the semantics. Moreover, it is shown that the new semantics is faithful w.r.t. well-studied paraconsistent semantics for DLs and LPs, respectively, and maintains the efficiency of the approach it extends.

Desenvolvimento de um mecanismo automatizado de limpeza de uma grelha de uma barragem mini-hídrica

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Mecânica

Some conceptual difficulties regarding "net" multipliers

Multipliers are routinely used for impact evaluation of private projects and public policies at the national and subnational levels. Oosterhaven and Stelder (2002) correctly pointed out the misuse of standard 'gross' multipliers and proposed the concept of 'net' multiplier as a solution to this bad practice. We prove their proposal is not well founded. We do so by showing that supporting theorems are faulty in enunciation and demonstration. The proofs are flawed due to an analytical error but the theorems themselves cannot be salvaged as generic, non-curiosum counterexamples demonstrate. We also provide a general analytical framework for multipliers and, using it, we show that standard 'gross' multipliers are all that is needed within the interindustry model since they follow the causal logic of the economic model, are well defined and independent of exogenous shocks, and are interpretable as predictors for change.

Positron Emission Tomography and Computer Tomography (PET/CT) in Prostate, Bladder, and Testicular Cancers.

Positron emission computed tomography (PET) is a functional, noninvasive method for imaging regional metabolic processes that is nowadays most often combined to morphological imaging with computed tomography (CT). Its use is based on the well-founded assumption that metabolic changes occur earlier in tumors than morphologic changes, adding another dimension to imaging. This article will review the established and investigational indications and radiopharmaceuticals for PET/CT imaging for prostate cancer, bladder cancer and testicular cancer, before presenting upcoming applications in radiation therapy.

The Fairness of Media Coverage in Question: An Analysis of Referendum Campaigns on Welfare State Issues in Switzerland

The mass media are assigned an important role in political campaigns on popular votes. This article asks how the press communicates political issues to citizens during referendum campaigns, and whether some minimal criteria for successful public deliberation are met. The press coverage of all 24 ballot votes on welfare state issues from 1995 to 2004 in Switzerland is examined, distinguishing seven criteria to judge how news coverage compares to idealized notions of the media's role in the democratic process: coverage intensity, time for public deliberation, balance in media coverage, source independence and inclusiveness, substantive coverage, and spatial homogeneity. The results of our quantitative analysis suggest that the press does fulfil these normative requirements to a reasonable extent and that fears about biased or deceitful media treatment of ballot issues are not well-founded. However, some potential for optimizing the coverage of referendum campaigns by the Swiss press does exist

A game theoretical approach to the algebraic counterpart of the Wagner hierarchy

La hiérarchie de Wagner constitue à ce jour la plus fine classification des langages ω-réguliers. Par ailleurs, l'approche algébrique de la théorie de langages formels montre que ces ensembles ω-réguliers correspondent précisément aux langages reconnaissables par des ω-semigroupes finis pointés. Ce travail s'inscrit dans ce contexte en fournissant une description complète de la contrepartie algébrique de la hiérarchie de Wagner, et ce par le biais de la théorie descriptive des jeux de Wadge. Plus précisément, nous montrons d'abord que le degré de Wagner d'un langage ω-régulier est effectivement un invariant syntaxique. Nous définissons ensuite une relation de réduction entre ω-semigroupes pointés par le biais d'un jeu infini de type Wadge. La collection de ces structures algébriques ordonnée par cette relation apparaît alors comme étant isomorphe à la hiérarchie de Wagner, soit un quasi bon ordre décidable de largeur 2 et de hauteur ω. Nous exposons par la suite une procédure de décidabilité de cette hiérarchie algébrique : on décrit une représentation graphique des ω-semigroupes finis pointés, puis un algorithme sur ces structures graphiques qui calcule le degré de Wagner de n'importe quel élément. Ainsi le degré de Wagner de tout langage ω-régulier peut être calculé de manière effective directement sur son image syntaxique. Nous montrons ensuite comment construire directement et inductivement une structure de n''importe quel degré. Nous terminons par une description détaillée des invariants algébriques qui caractérisent tous les degrés de cette hiérarchie. Abstract The Wagner hierarchy is known so far to be the most refined topological classification of ω-rational languages. Also, the algebraic study of formal languages shows that these ω-rational sets correspond precisely to the languages recognizable by finite pointed ω-semigroups. Within this framework, we provide a construction of the algebraic counterpart of the Wagner hierarchy. We adopt a hierarchical game approach, by translating the Wadge theory from the ω-rational language to the ω-semigroup context. More precisely, we first show that the Wagner degree is indeed a syntactic invariant. We then define a reduction relation on finite pointed ω-semigroups by means of a Wadge-like infinite two-player game. The collection of these algebraic structures ordered by this reduction is then proven to be isomorphic to the Wagner hierarchy, namely a well-founded and decidable partial ordering of width 2 and height $\omega^\omega$. We also describe a decidability procedure of this hierarchy: we introduce a graph representation of finite pointed ω-semigroups allowing to compute their precise Wagner degrees. The Wagner degree of every ω-rational language can therefore be computed directly on its syntactic image. We then show how to build a finite pointed ω-semigroup of any given Wagner degree. We finally describe the algebraic invariants characterizing every Wagner degree of this hierarchy.

Implementing a Cancer Fast-track programme between primary and specialised care in Catalonia(Spain): amixed methods study

BACKGROUND: The Cancer Fast-track Programme's aim was to reduce the time that elapsed between well-founded suspicion of breast, colorectal and lung cancer and the start of initial treatment in Catalonia (Spain). We sought to analyse its implementation and overall effectiveness. METHODS: A quantitative analysis of the programme was performed using data generated by the hospitals on the basis of seven fast-track monitoring indicators for the period 2006-2009. In addition, we conducted a qualitative study, based on 83 semistructured interviews with primary and specialised health professionals and health administrators, to obtain their perception of the programme's implementation. RESULTS: About half of all new patients with breast, lung or colorectal cancer were diagnosed via the fast track, though the cancer detection rate declined across the period. Mean time from detection of suspected cancer in primary care to start of initial treatment was 32 days for breast, 30 for colorectal and 37 for lung cancer (2009). Professionals associated with the implementation of the programme showed that general practitioners faced with suspicion of cancer had changed their conduct with the aim of preventing lags. Furthermore, hospitals were found to have pursued three specific implementation strategies (top-down, consensus-based and participatory), which made for the cohesion and sustainability of the circuits. CONCLUSION: The programme has contributed to speeding up diagnostic assessment and treatment of patients with suspicion of cancer, and to clarifying the patient pathway between primary and specialised care.

Criterios para el análisis, selección, secuenciación y organización de los contenidos educativos en el currículo: aplicación a la secuenciación de contenidos de biología en la educación primaria

L'objectiu bàsic d'aquesta investigació es elaborar una proposta de criteris útil per a l'elaboració i revisió de les seqüències de continguts educatius al currículum. Per dur-lo a terme, s'han desenvolupat les tasques següents: - Revisió critica de les diferents aportacions al tema des de la psicologia, l'epis¬temologia i la didàctica. - Elaboració d'un conjunt de criteris, fonamentals i relacionats, per orientar el professorat i els dissenyadors de currículums i materials curriculars en la presa de decisions sobre la manera de presentar i desenvolupar els continguts educatius en els plans d'ensenyament, englobant de manera simultània les dife¬rents variables que intervenen. - Estudi d'un cas en el qual un equip docent d'Educació Primària elabora una seqüència educativa per a l'estudi dels essers vius, i l'experimenta a l'aula, ba¬sant-se en la proposta de criteris realitzada. L'estudi del cas ha cobert un període de quatre anys de treball conjunt de l'investigador i l'equip docent. Hipòtesis de treball: L'establiment d'un conjunt de criteris explícits que orientin l'anàlisi i l'elaboració de seqüències de continguts educatius per part dels equips docents pot ajudar a millorar el disseny i el desenvolupament del currículum als centres. Se suposa que els criteris esmentats: 1. Proporcionaran als docents una millor comprensió dels continguts educatius que ensenyen, de la seva estructura lògica i psicològica i, en conseqüència dels as¬pectes més rellevants per a l'ensenyament. 2. Situaran el professorat en unes millors condicions per elaborar seqüències d'ensenyament fonamentades i progressives. 3. Facilitaran l'adaptació de Is continguts educatius a les capacitats, el conei¬xements i les experiències prèvies de l'alumnat. 4. Afavoriran una presentació dels continguts a l'alumnat més organitzada i relacionada. 5. Comentaran un tractament mes equilibrat i integrat dels diferents tipus de continguts. Conclusions: - Els criteris proposats s'han mostrat útils i coherents per ajudar a analitzar i reconduir les seqüències educatives, mitjançant hipòtesis explícites fonamentades que els donin més coherència. - El tipus d'intervenció realitzada i la metodologia utilitzada en l'estudi del cas, basades a l'observació participant s'han mostrat útils per tractar els pro¬blemes plantejats. - Els resultats del treball realitzat tenen repercussions en la formació inicial i permanent del professorat i en el disseny dels currículums i materials curri¬culars. D'una altra banda, la seva generalització faria necessari la seva rèplica en altres etapes i àrees curriculars.