Abstract Dialectical Frameworks: Ein neues Werkzeug für formale Argumentation

Argumentation ist ein Gebiet, welches sich mit Bereichen der Philosophie, der Künstlichen Intelligenz (KI) und verschiedenster Anwendungen überschneidet. Innerhalb der KI werden formale Modelle, welche Argumente und deren Beziehungen untereinander beschreiben, analysiert und Konflikte, welche sich im Kontext unterschiedlicher Meinungen manifestieren, aufgelöst. Der prototypische Argumentationsprozess basiert auf einem drei-stufigen Instantiierungsansatz: (i) Konstruktion von Argumenten und Konflikten anhand einer zugrunde liegenden Wissensbasis. (ii) Konfliktanalyse durch eine abstrakte Betrachtungsweise der Argumente ohne deren konkreten Inhalt mit einzubeziehen. Dies resultiert in Mengen von Argumenten, welche zusammen akzeptiert werden können. (iii) Ziehen von Schlüssen aus diesen Mengen akzeptierter Argumente mit Bezug auf die ursprüngliche Wissensbasis. Dung`s Argumentation Frameworks sind die meist genutzten Systeme für Schritt (ii), besonders wegen ihrer Eleganz und Einfachheit. Letztere bringt mehrere Nachteile in der Abstraktion mit sich. Insbesondere werden Hilfsargumente benötigt um Konflikte zwischen mehreren Argumenten zu modellieren, bzw. um bedingte Konflikte zu repräsentieren. Unser Ziel in diesem Projekt ist diese Mängel zu beheben und dabei der allgemein zugrunde liegenden Idee des abstrakten Instantiierungskonzepts treu zu bleiben. Zu diesem Zwecke wollen wir die Forschung von Abstract Dialectical Frameworks (ADFs), eines neuen von den Projektleitern dieses Projekts entwickelten Formalismus für Abstract Argumentation, vorantreiben. ADFs agieren nun als eine Art Zwischenstufe im Instantiierungsprozess um die oben erwähnten Probleme zu lösen. Die grundlegende Idee von ADFs basiert darauf Argumente wie abstrakte Objekte zu behandeln, allerdings flexiblere Beziehungen zwischen diesen mittels Spezifikationen anhand von propositionalen logischen Formeln zu erlauben. Die Projektziele können in vier Bereiche gegliedert werden: Erstens muss die Theorie von ADFs weiterentwickelt werden. Zweitens wollen wir einen Fokus auf dynamisches Argumentieren legen, wobei die auf Logik basierende Spezifikation von ADFs es ermöglichen Ergebnisse aus Gebieten wie Belief Revision und Diagnosis zu nutzen. Drittens werden wir das Potential von ADFs im Instantiierungsprozess analysieren. Schlussendlich werden wir Implementierungen von Systemen für ADFs liefern, welche den Weg für praktische Lösungen ebnen sollen.

Argumentation ist ein Gebiet, welches sich mit Bereichen der Philosophie, der Künstlichen Intelligenz (KI) und verschiedenster Anwendungen überschneidet. Innerhalb der KI werden formale Modelle, die Argumente und deren Beziehungen untereinander beschreiben, analysiert und Konflikte, die sich im Kontext unterschiedlicher Meinungen manifestieren, aufgelöst. Der prototypische Argumentationsprozess basiert auf einem dreistufigen Instantiierungsansatz: (i) Konstruktion von Argumenten und Konflikten anhand einer zugrunde liegenden Wissensbasis. (ii) Konfliktanalyse durch eine abstrakte Betrachtungsweise der Argumente ohne deren konkreten Inhalt mit einzubeziehen. Dies resultiert in Mengen von Argumenten, welche zusammen akzeptiert werden können. (iii) Ziehen von Schlüssen aus diesen Mengen akzeptierter Argumente auf Basis der ursprünglichen Wissensbasis. Dung's Argumentation Frameworks sind die meist genutzten Systeme für Schritt (ii), insbesondere wegen ihrer Eleganz und Einfachheit. Letztere bringt aber mehrere Nachteile in der Abstraktion mit sich. Unser Ziel in diesem Projekt war es diese Mängel zu beheben und dabei der allgemein zugrunde liegenden Idee des abstrakten Instantiierungskonzepts treu zu bleiben. Zu diesem Zwecke haben wir die Forschung von Abstract Dialectical Frameworks (ADFs), ein von den Leitern dieses Projekts entwickelter Formalismus, vorangetrieben. ADFs agieren nun als eine Art Zwischenstufe im Instantiierungsprozess um die oben erwähnten Probleme zu lösen. Die grundlegende Idee von ADFs basiert darauf Argumente wie abstrakte Objekte zu behandeln, allerdings flexiblere Beziehungen zwischen diesen mittels Spezifikationen anhand von propositionalen logischen Formeln zu erlauben.Die im Zuge des Projekts erzielten Resultate sind wie folgt: zuerst mussten die Standardsemantiken adaptiert werden um gewisse Unzulänglichkeiten zu beseitigen, später wurden auch noch weitere Semantiken eingeführt. Außerdem wurde eine umfassende Komplexitätsanalyse durchgeführt. Um dynamische Aspekte in ADFs abzubilden waren fundamentale Untersuchungen auf den einfacheren Dung's Frameworks notwendig, die sich jedoch als für sich eigenständige Forschungsbeiträge herausgestellt haben. Weiters wurde die Rolle von ADFs im oben angesprochenen Instantiierungs- ansatz analysiert. So wurde z.B. gezeigt wie Defeasible Reasoning mit Ausnahmeregeln als ADF instantiiert werden kann. Auf der Systemseite wurden Prototypen für die Auswertung von ADFsimplementiert, sowie hierfür relevante Methoden (u.a. Spltiting von ADFs) untersucht. Schließlich wurden noch potentielle Erweiterungen des ADF-Ansatzes untersucht, z.B. in Richtung Wahrscheinlichkeiten. Einer der zentralen Einsichten in diesem Kontext führte zu einem gänzlich neuen Ansatz namens GRAPPA (GRaph-based Argument Processing with Patterns of Acceptance). Im Gegensatz zu ADFs werden die Beziehungen zwischen Argumenten nicht mehr mittels logischer Formeln spezifiziert, sondern das Graph-Model insofern weiter ausgenutzt, indem man einfache Operationen auf Kantenlabels spezifiziert. Ein Nachfolgeprojekt, das sich mit diesem neuen Ansatz auseinandersetzen wird, ist vor kurzem genehmigt worden (DFG BR 1817/7-2; FWF I2854).