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- case-based reasoning (1)
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Typical examples, that is, examples that are representative for a particular situationor concept, play an important role in human knowledge representation and reasoning.In real life situations more often than not, instead of a lengthy abstract characteriza-tion, a typical example is used to describe the situation. This well-known observationhas been the motivation for various investigations in experimental psychology, whichalso motivate our formal characterization of typical examples, based on a partial orderfor their typicality. Reasoning by typical examples is then developed as a special caseof analogical reasoning using the semantic information contained in the correspondingconcept structures. We derive new inference rules by replacing the explicit informa-tion about connections and similarity, which are normally used to formalize analogicalinference rules, by information about the relationship to typical examples. Using theseinference rules analogical reasoning proceeds by checking a related typical example,this is a form of reasoning based on semantic information from cases.
This report presents the main ideas underlyingtheOmegaGamma mkrp-system, an environmentfor the development of mathematical proofs. The motivation for the development ofthis system comes from our extensive experience with traditional first-order theoremprovers and aims to overcome some of their shortcomings. After comparing the benefitsand drawbacks of existing systems, we propose a system architecture that combinesthe positive features of different types of theorem-proving systems, most notably theadvantages of human-oriented systems based on methods (our version of tactics) andthe deductive strength of traditional automated theorem provers.In OmegaGamma mkrp a user first states a problem to be solved in a typed and sorted higher-order language (called POST ) and then applies natural deduction inference rules inorder to prove it. He can also insert a mathematical fact from an integrated data-base into the current partial proof, he can apply a domain-specific problem-solvingmethod, or he can call an integrated automated theorem prover to solve a subprob-lem. The user can also pass the control to a planning component that supports andpartially automates his long-range planning of a proof. Toward the important goal ofuser-friendliness, machine-generated proofs are transformed in several steps into muchshorter, better-structured proofs that are finally translated into natural language.This work was supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft, SFB 314 (D2, D3)
Die Beweisentwicklungsumgebung Omega-Mkrp soll Mathematiker bei einer ihrer Haupttätigkeiten, nämlich dem Beweisen mathematischer Theoreme unterstützen. Diese Unterstützung muß so komfortabel sein, daß die Beweise mit vertretbarem Aufwand formal durchgeführt werden können und daß die Korrektheit der so erzeugten Beweise durch das System sichergestellt wird. Ein solches System wird sich nur dann wirklich durchsetzen, wenn die rechnergestützte Suche nach formalen Beweisen weniger aufwendig und leichter ist, als ohne das System. Um dies zu erreichen, ergeben sich verschiedene Anforderungen an eine solche Entwicklungsumgebung, die wir im einzelnen beschreiben. Diese betreffen insbesondere die Ausdruckskraft der verwendeten Objektsprache, die Möglichkeit, abstrakt über Beweispläne zu reden, die am Menschen orientierte Präsentation der gefundenen Beweise, aber auch die effiziente Unterstützung beim Füllen von Beweislücken. Das im folgenden vorgestellte Omega-Mkrp-System ist eine Synthese der Ansätze des vollautomatischen, des interaktiven und des planbasierten Beweisens und versucht erstmalig die Ergebnisse dieser drei Forschungsrichtungen in einem System zu vereinigen. Dieser Artikel soll eine Übersicht über unsere Arbeit an diesem System geben.