1 引言 论辩系统(argumentation system)诞生和发展深受哲学、逻辑学、人工智能以及计算机科学等多个学科的影响。随着计算机科学的兴起,研究者将逻辑论辩方法引入人工智能领域,以应对复杂环境下的推理和决策需求。在人工智能的语境中,论辩系统的应用涵盖了从信息整合到冲突解决的广泛领域。近年来,大数据和多智能体系统的快速发展进一步推动了论辩理论在人工智能中的应用。例如,大数据环境下的多源信息融合需要基于冲突信息的有效推理;多智能体系统中,每个主体在协商或对抗中需要通过论辩框架动态调整行为策略。此外,随着自动驾驶、医疗诊断和金融决策等领域对高效智能系统的需求增加,论辩系统因其能够提供透明、可解释的推理方式而受到更多关注。 Dung在1995年提出的抽象论辩框架(abstract argumentation framework)作为论辩系统研究的重要内容,为处理论证之间冲突关系,确定可接受的论证集合提供了形式化的方法。([14])一个抽象论辩框架是一个有向图,其中节点表示论证的抽象实体,边表示论证之间的攻击关系。在抽象论辩框架中,一个核心问题就是对论证及其关系进行评估,依据一定的评价标准找出一些共同可以接受的论证集合。这里用于确定论证是否可接受的标准或方法称为“语义”。这一框架为解决推理中的矛盾和不确定性提供了理论基础。在现实生活中,应用的抽象论辩框架的情景并非静态的,而是复杂多变的。 ·法律推理:在法律推理中,论辩系统被用来模拟不同论点之间的冲突与支持关系,当引入新证据时,现有论辩框架需要动态更新,以重新评估哪些证据和论点可以被接受。 ·自动驾驶:在自动驾驶场景中,车辆需要根据实时环境数据快速决策。例如,当道路状况发生变化或突发事件(如障碍物)出现时,车辆需要动态更新其论辩框架以选择最优行驶策略。 ·多智能体协作:在多智能体系统中,动态论辩框架用于支持主体之间的协作与竞争。例如,在智能物流中,不同机器人需要动态评估任务分配策略以提高整体效率。当环境或任务要求发生变化时,机器人可以通过动态论辩重新分配任务,从而实现更高效的协作。 ·危机管理:在危机管理中,论辩系统帮助决策者快速分析冲突的信息来源并动态调整应急策略。例如,在地震救援过程中,论辩框架可以根据实时获取的受灾信息动态优化资源分配和人员调度方案。 以上实际案例表明,论辩框架不仅能够应对静态推理问题,更能够在动态环境中提供高效、灵活的解决方案。随着动态环境下决策需求的增加,抽象论辩框架的动态性研究逐渐成为该领域的热点之一。([1,4,7,11-13,15])目前关于抽象论辩系统动态性有两个主要研究方向:强制外延(enforcing problem)和基本变化(elementary changes)。①所谓强制外延就是关注如何修改论辩框架使得某些论证被接受([4,12,13,18]),基本变化则是研究增加或删除论辩框架的论证和攻击关系的对论辩框架语义的影响([6,9,15])。本文讨论的方法属于基本变化的范畴,具体来说,就是用一个新的抽象论辩框架对原有抽象论辩框架进行更新时,由于新的论证的出现,以及新的攻击关系的加入,更新后的论辩框架的语义高效求解问题。 在讨论增加或减少论证和攻击关系对论辩语义的影响方面,学者们已经做出了很多有影响力的的成果。Liao、Jin和Koons提出了一种基于划分的方法,将更新后的论辩框架划分为未受影响部分、受影响部分和条件约束部分。([15])受影响部分的论证状态通过一个条件论辩框架来计算,并证明了在满足方向性准则的语义下,更新后框架的外延语义可由未受影响子框架与若干条件论辩框架的外延语义组合得到。与[15]不同,Boella、Kaci和Van der Torre的工作并没有给出某种具体的语义求解的方法,而是讨论了当论辩框架的论证和攻击关系减少时,论辩框架的基语义应该满足的一般原则。([6])Cayrol、de Saint-Cyr和Lagasquie-Schiex重点讨论了增加新的论证并与已有论证产生交互时,在不同类型的语义条件下,变化后的论辩框架的语义与原本论辩框架语义之间的关系。([9]) 在上面的方法中,一方面,大部分方法专注于外延语义,缺乏对标记语义的深入研究,而标记语义在应用场景中通常更直观且解释性更强。另一方面,尽管上述方法在动态论辩中取得了显著进展,但现有大多数方法在处理大规模框架时效率较低。例如,分区方法在受影响部分较大时无法显著降低计算复杂性。为了解决上述问题,本文提出了一种基于标记语义的论辩框架更新时语义求解的方法。在本文中,增加的论证和攻击关系的集合通过另一个抽象论辩框架中表达出来,从而,论辩框架中论证及攻击关系的增加是通过用另一个论辩框架对原本给出的论辩框架的更新来实现。②本文给出的论辩语义更新的方法是通过对更新前两个论证框架无冲突标记语义的扩充的求交集,得到更新后的无冲突标记;然后,在这些无冲突标记中挑出按照某种要求被非法标记的论证个数最少的那些无冲突标记。在挑选过程中,我们把更新后的论辩框架中的论证分为两部分,使得每一部分中的论证是否被非法标记只需根据更新前的某个论辩框架来确定,而无需考虑全局。显然,更新后的论辩框架由于论证个数的增加以及攻击关系的增加,论辩框架的结构更加复杂。而本文中判断更新后论辩框架中的论证是否合法只根据更新前的某个论辩框架来确定,显然需要考虑的论证及攻击关系的个数显著减少。此外,虽然本文定义的论辩语义的求解方法只是基于完全标记给出,但由于基标记、优先标记和稳定标记都是完全标记中满足某种条件的子集,基标记、优先标记和稳定标记也可以通过在完全标记中挑选得出。