Raciocínio Não Monotônico

O raciocínio não monotônico formaliza a inferência na qual a adição de novas informações pode retratar conclusões previamente tiradas, capturando o caráter derrogável e carregado de pressupostos do pensamento de senso comum.

Definition

Um sistema de raciocínio é não monotônico quando o conjunto de conclusões não cresce monotonicamente com as premissas: aprender um novo fato pode invalidar uma inferência anterior, como quando a descoberta de que um pássaro em particular é um pinguim retrai a conclusão padrão de que ele pode voar.

Scope

Este tópico abrange lógicas e métodos para raciocinar com informações incompletas e pressupostos, onde as conclusões são provisórias e podem ser retiradas: lógica de pressupostos (default logic), circunscrição, a suposição de mundo fechado (closed-world assumption), negação como falha (negation as failure), e a ideia mais ampla de inferência derrogável (defeasible inference). Aborda por que a monotonicidade da lógica clássica é inadequada para o raciocínio de senso comum e como os formalismos não monotônicos restauram a capacidade de chegar a conclusões e posteriormente revisá-las. Abordagens probabilísticas para a incerteza são tratadas sob raciocínio sob incerteza.

Core questions

• Por que a lógica clássica é monotônica e por que o raciocínio de senso comum requer não monotonicidade?
• Como as regras de pressuposto licenciam conclusões provisórias na ausência de evidências contrárias?
• Como a circunscrição minimiza a extensão de predicados de anormalidade para capturar pressupostos?
• Como os conflitos entre pressupostos e exceções são resolvidos quando novas informações chegam?

Key concepts

• monotonicidade vs. não monotonicidade
• regras de pressuposto e extensões
• circunscrição
• suposição de mundo fechado
• negação como falha
• inferência derrogável
• predicados de anormalidade
• revisão de crenças

Key theories

Lógica de pressupostos (Default logic)

A lógica de pressupostos de Reiter aumenta a lógica clássica com regras de pressuposto da forma 'se A é verdadeiro e é consistente assumir B, então conclua B', produzindo conjuntos de conclusões (extensões) que licenciam pressupostos de senso comum, permanecendo retratáveis.

Circunscrição

A circunscrição de McCarthy é uma inferência não monotônica que minimiza a extensão de predicados selecionados (de anormalidade), formalizando a suposição de que as coisas são tão normais quanto os fatos conhecidos permitem e, assim, justificando conclusões padrão.

Suposição de mundo fechado e negação como falha

Tratar a ausência de um fato de uma base de conhecimento como evidência de sua falsidade (suposição de mundo fechado, realizada operacionalmente como negação como falha) é um mecanismo não monotônico amplamente utilizado, central para a programação lógica e bancos de dados.

Clinical relevance

Mecanismos não monotônicos aparecem onde quer que os sistemas precisem raciocinar com informações incompletas e pressupostos sensatos: programação lógica e bancos de dados dedutivos (via negação como falha), sistemas especialistas baseados em regras com exceções, programação de conjuntos de respostas (answer set programming) para raciocínio combinatório e modelos formais de raciocínio de senso comum e legal.

History

Um conjunto de artigos fundamentais na edição especial de 1980 da Artificial Intelligence, incluindo a lógica de pressupostos de Reiter e a circunscrição de McCarthy, lançou o estudo formal do raciocínio não monotônico em resposta ao problema do enquadramento (frame problem) e à inadequação da lógica clássica para o senso comum. O campo posteriormente alimentou a programação de conjuntos de respostas e a revisão de crenças (belief revision).

Key figures

• Raymond Reiter
• John McCarthy
• Drew McDermott
• Jon Doyle
• Robert C. Moore

Seminal works

• reiter1980
• mccarthy1980

Frequently asked questions

O que significa 'não monotônico'?

Na lógica clássica, adicionar premissas nunca remove conclusões: o conjunto de teoremas apenas cresce, o que é chamado de monotônico. O raciocínio é não monotônico quando novas informações podem fazer com que conclusões anteriores sejam retiradas, como acontece com suposições padrão que se revelam ter exceções.

Por que a lógica clássica não consegue lidar com pressupostos de senso comum?

A lógica clássica é monotônica, então um pressuposto como 'pássaros tipicamente voam' não pode ser declarado como uma regra estrita sem se tornar falso para exceções como pinguins. Lógicas não monotônicas permitem que tais pressupostos sejam válidos provisoriamente e sejam anulados quando fatos contrários específicos são conhecidos.