Modular Reasoning about Error Bounds for Concurrent Probabilistic Programs (Extended Version)
提出Coneris,首个高阶并发分离逻辑,通过随机逻辑原子性支持并发概率程序的错误概率界模块化推理,并在Rocq和Iris中机械化验证。
2025-08-07 cs.LO cs.PL
Measurable Cones and Stable, Measurable Functions
定义了锥间稳定可测映射的概念,并给出了可测性检验,证明了它构成了一个cpo-丰富的carnival闭范畴。这一类给出了一个指称模型的PCF支持概率函数编程的主要原语,如连续和离散概率分布,采样,条件和全递归的扩展。我们证明了这个模型的合理性和充分性,就按名称调用的操作语义,并给出了一些例子,它的外延。
2017-11-27 cs.LO cs.PL
On Probabilistic Applicative Bisimulation and Call-by-Value $λ$-Calculi (Long Version)
概率应用互模拟是一个最近推出的共归纳方法程序等价的概率,高阶,设置。在本文中,该技术被应用到一个类型化的,按值调用,演算。令人惊讶的是,所获得的关系符合上下文等价,相反,当调用的名字被认为是评估时会发生什么。更令人惊讶的是,完全抽象只适用于对称设置。
2014-01-29 cs.LO
Dependency Tuples for Almost-Sure Innermost Termination of Probabilistic Term Rewriting (Short WST Version)
本研究将依赖对框架适配至概率场景,提出用于证明概率项重写系统几乎必然最内层终止的依赖元组方法,并在工具AProVE中实现以验证其效力。
2023-07-19 cs.LO
Probabilistic Operational Correspondence (Technical Report)
本文提出弱、中、强三种概率操作对应性准则,通过编码实例和与概率模拟关系的相互映射,为概率进程演算的编码质量验证提供理论依据。
2023-07-11 cs.LO
A Specification Logic for Programs in the Probabilistic Guarded Command Language (Extended Version)
概率语言的语义已经得到了广泛的研究,但规约语言的性质很少受到关注。本文介绍了概率动态逻辑pDL,一个规范逻辑的概率保护命令语言(pGCL)的McIver和摩根的程序。所提出的逻辑pDL可以表达一阶状态属性和概率可达性属性,解决了pGCL的非确定性和概率选择算子。为了准确地解释规格的含义,我们正式定义了满足关系的pDL。由于pDL将pGCL程序嵌入其框模态算子中,pDL可满足性建立在pGCL程序的正式MDP语义上。满意关系是仿照PCTL,但从命题扩展到一阶设置的动态逻辑,并嵌入程序片段。我们研究了pDL的基本属性,如弱化和分布,可以支持推理系统。最后,我们演示了使用pDL的原因有关的程序行为。
2022-08-19 cs.LO
An adequacy theorem between mixed powerdomains and probabilistic concurrency (extended version)
本文为概率GCL的并发扩展建立了基于混合幂域的充分性定理,通过拓扑化König引理证明,并应用于可半判定性,回应Escardó猜想。
2025-09-26 cs.LO
On the Relationship between Bisimulation and Trace Equivalence in an Approximate Probabilistic Context (Extended Version)
这项工作介绍了一个概念的近似概率迹等价标记马尔可夫链,并将这个新的概念,已知的概念近似概率互模拟。特别是这项工作表明,后者的概念诱导一个严格的上限之间的近似有限的地平线的痕迹,所表示的总变化距离。因此,这项工作扩展了相应的结果,确切的概念和类似的结果,非概率模型。这个界限可以被用来关联在有界线性时间属性上的满意概率的接近程度,并且允许通过抽象对具体模型进行概率模型检验。的贡献集中在有限状态和不可数状态标记的马尔可夫链,并要求两个主要的应用:首先,它允许的上界的迹距离被确定为有限状态系统;其次,它可以被用来合成离散近似连续状态模型与任意精度。
2017-04-27 cs.LO
Probabilistic Linear Logic Programming with an Application to Bayesian Network Computations (Extended Version)
University of Southern Denmark(南丹麦大学);Roma TRE University(罗马三大学)
本文提出probLO,一种将贝叶斯网络整合到线性逻辑编程中的方法,通过多头Prolog-like方法和切片操作实现概率计算。
2026-02-24 cs.LO
A Probabilistic Call-by-Need Lambda-Calculus -- Extended Version
为了支持声明性概率程序设计语言的理解,我们引入了一个公平的二进制概率λ演算,选择其参数之间的概率相等的微积分。演算的归约策略是一种按需调用的策略,它执行惰性求值并通过递归let表达式实现共享。表达式的期望收敛是所有成功约简输出之和的极限,并按其概率加权。我们使用上下文等价作为程序语义:两个表达式是上下文等价的,当且仅当插入任何程序上下文的表达式的预期收敛总是相同的。我们开发和说明的技术,证明等价,包括上下文引理,两个派生的标准,以显示等价和一个基于语法的方法。这最终使我们能够显示一个大的程序转换的上下文等价的正确性。
2022-05-30 cs.LO
A modal aleatoric calculus for probabilistic reasoning: extended version
我们考虑多代理系统,代理的行动和信念是任意确定的,或“掷骰子”。这个系统由为独立随机变量分配分布的可能世界和为这些可能世界分配概率的代理组成。我们提出了一个新的语法和语义这样的系统,并表明,他们推广模态逻辑。我们还给出了一个健全的和完整的演算推理的基础语义,和健全的演算充分模态语义,我们猜想是完整的。最后,我们讨论了一些应用程序的推理博弈代理。
2018-12-31 cs.LO
Efficient Probabilistic Model Checking for Relational Reachability (Extended Version)
本文针对马尔可夫决策过程中关系可达性(不同状态集到达概率比较)问题,提出高效算法并证明部分变体的计算难度,实现性能远超通用概率超逻辑求解器。
2025-05-23 cs.LO
Step-Indexed Logical Relations for Probability (long version)
众所周知,构造高阶概率程序设计语言的模型是具有挑战性的。我们将展示如何构建一个高阶程序设计语言的概率扩展的步骤索引的逻辑关系,不谓词多态性和递归类型。我们表明,由此产生的逻辑关系是健全的和完整的上下文前序,而且,它是方便的推理具体的程序等价。最后,我们扩展的语言与动态分配的一阶引用,并显示如何扩展的逻辑关系,这种语言。我们表明,由此产生的关系仍然是有用的推理涉及国家和概率选择的例子。
2015-01-13 cs.LO
Full version: An evaluation of estimation techniques for probabilistic reachability
我们评估了用于计算具有随机参数的混合系统的概率可达性的数值精确蒙特卡罗(MC)、拟蒙特卡罗(QMC)和随机拟蒙特卡罗(RQMC)方法。计算可达性概率相当于计算(多维)积分。特别是,我们注意QMC方法,由于其理论上的好处,在收敛速度方面的MC方法。Koksma-Hlawka不等式是一个标准的结果,它限制了QMC技术对积分的逼近。然而,它在实践中是没有用的,因为它取决于被积函数的变化,这是在一般情况下难以计算。问题是是否有可能应用统计或经验方法来估计近似误差。本文比较了几种基于中心极限定理(CLT)的区间估计技术,并介绍了一种基于CLT的计算[0,1]区间边界附近概率置信区间的新方法。根据我们的分析,我们提供的理由使用开发的方法,并建议概率估计技术的使用指南。
2018-04-13 cs.LO
Probabilistic Reasoning in the Description Logic ALCP with the Principle of Maximum Entropy (Full Version)
Free University of Bozen-Bolzano(博尔扎诺自由大学);University of Osnabrück(奥斯纳布吕克大学)
知识表示的核心问题是如何对不确定性知识进行合理的编码和处理。我们介绍的概率描述逻辑ALCP,是专为表示上下文相关的知识,其中发生的实际情况是不确定的。ALCP允许对域的逻辑依赖和对可能上下文的概率依赖的表达。为了得出概率结论,我们采用最大熵原理。我们提供了推理算法,这种逻辑,并表明它满足概率逻辑的几个理想的属性。
2016-06-30 cs.AI cs.LO
An Higher-Order Characterization of Probabilistic Polynomial Time (Long Version)
我们提出了RSLR,一类PP的隐式高阶特征的问题,可以决定在概率多项式时间与错误概率小于1/2。类似地,可以获得BPP类的(不太隐含的)特征。RSLR是Hofmann的SLR的扩展,具有概率原语,具有主题约简和融合等基本性质。多项式时间健全的RSLR获得的语法手段,而不是标准文献的SLR衍生系统,其中使用语义的一个重要的方式。
2012-02-15 cs.CC cs.LO
On Session Typing, Probabilistic Polynomial Time, and Cryptographic Experiments (Long Version)
引入一个系统的会话类型的Curry Howard对应适用于有界线性逻辑,然后扩展由此获得的类型系统的概率选择和地面类型。得到的系统满足预期的属性,如主题减少和进展,但也意想不到的,如多项式约束的时间需要减少进程。这使得该系统适合于从密码学的所谓计算模型进行建模实验和证明。
2022-07-07 cs.CR cs.LO
Confluence Reduction for Probabilistic Systems (extended version)
本文提出了一种新的技术,减少状态空间的概率规格,基于一个新发展的概念,概率自动机的融合。我们证明,这种减少保留分支概率互模拟,并可以应用在飞行中。为了支持该技术,我们介绍了一种方法,用于检测合流过渡的概率过程代数的背景下,数据,促进了较早定义的线性格式。一个案例研究表明,可以获得显着的减少。
2010-11-10 cs.DM cs.FL cs.LO
Probabilistic Termination by Monadic Affine Sized Typing (Long Version)
我们引入了一个系统的一元仿射大小的类型,这基本上概括了通常的大小类型,并允许这种方式来捕捉概率高阶程序几乎肯定终止。超越普通的、强规范化而不失去可靠性是一项艰巨的任务,如果没有更丰富的、定量的类型概念,而且没有施加一些亲和性约束,这是无法完成的。建议的类型系统是强大的,足以类型的经典例子的概率终止程序,如随机游走。类型化程序被证明几乎必然终止的方法是基于归约的,但需要对该技术进行实质性的修改。
2017-01-15 cs.LO cs.PL
UMB: A Unified Markov Binary Format for Probabilistic Model Checking (extended version)
Brno University of Technology(布尔诺工业大学);University of Twente(特温特大学);Utah State University(犹他州立大学);Radboud University(拉德堡德大学);Lancaster University Leipzig(兰开斯特大学莱比锡分校);University of Oxford(牛津大学);RWTH Aachen University(亚琛工业大学);Ruhr-University Bochum(鲁尔大学波鸿分校)
提出UMB格式,一种高效、可扩展的显式状态文件格式,用于表示多种概率系统,解决低层模型交换问题,已被主流工具采用并提供Python库支持。
2026-06-17 cs.LO
Metric Reasoning About $λ$-Terms: The General Case (Long Version)
在任何可观察属性具有定量特征的环境中,通过\emph{metrics}而不是等价或偏序来比较计算对象是很自然的。这一点尤其适用于概率高阶规划。一个自然的比较概念,然后,成为上下文距离,莫里斯的上下文等价的度量模拟。在本文中,我们分析的主要性质的上下文距离在完全成熟的概率$λ$ -演算,这种方式超越了国家的最先进的,其中只考虑仿射演算。我们首先研究在何种程度上的上下文距离平凡化,给出了平凡化的一个充分条件。然后,我们通过共归纳定义的,基于元组的距离概念,在这些演算之一,称为$Λ^\oplus_!$的方式来表征上下文距离。最后,我们推导出了按名称调用和按值调用概率$λ$演算的伪度量,并证明了它们是完全抽象的。
2017-01-19 cs.LO
Dilation of states and processes in operational-probabilistic theories
本文提供了一个简洁的操作概率理论的框架,旨在强调范畴理论和概率结构之间的相互作用。在这个框架内,我们审查的操作版本的GNS建设,表示由所谓的净化原则,在温和的假设下,导致操作版本的Stinespring定理。
2014-12-30 cs.LO quant-ph
On Coinductive Equivalences for Higher-Order Probabilistic Functional Programs (Long Version)
我们研究互模拟和上下文等价的概率$λ$演算。本文的贡献有三个方面。首先,我们展示了一种证明概率应用双相似同余的技术。虽然该技术遵循豪的方法,但一些技术细节是完全不同的,依赖于实数集的非平凡“解开”属性。其次,我们表明,虽然双相似性是在一般情况下严格比上下文等价,这两个关系之间的重合达到纯$λ$ -条款。由此产生的等式是由Levy-Longo树诱导的等式,通常被认为是在懒惰制度下纯$λ$ -项上的最好的扩展等价。最后,我们推导出一个共归纳特征的上下文等价的整个概率语言,通过一个扩展,其中条款类似于分布可能会出现在redex的位置。扩展的另一个动机是它的操作语义允许我们实验不同的一致性技术,即逻辑双相似性。
2013-11-07 cs.LO cs.PL
Probabilistic process algebra and strategic interleaving
我们首先提出了一个概率版本的ACP依赖的原则,即概率的选择总是解决之前的选择涉及的替代组合物和并行组合物被解决,然后扩展这种概率版本的ACP与交错的形式,其中并行进程交错根据什么是已知的进程调度政策领域的操作系统。我们使用术语“战略交织”来表示这种更受约束的交织形式。该扩展涵盖了概率进程调度策略。
2020-09-08 cs.LO cs.PL
Contextual Refinement of Higher-Order Concurrent Probabilistic Programs (Extended Version)
Aarhus University(奥胡斯大学);New York University(纽约大学);Amazon Web Services(亚马逊云科技)
本文提出Foxtrot,首个用于证明高阶并发概率程序上下文细化的高阶分离逻辑,结合了并发推理原理与概率推理原理,展示了其在对抗性von Neumann硬币和Sodium加密库中的应用。
2026-04-27 cs.LO cs.PL
The Possibility Problem for Probabilistic XML (Extended Version)
我们考虑的可能性问题,确定一个文档是否是一个概率文档的可能世界,在概率XML的设置。这个基本问题是查询回答或树自动机评估的特殊情况,但它有特定的实际用途,例如检查用户提供的概率文档结果是否可能或足够可能。在本文中,我们研究的复杂性的概率XML模型的表达能力不同的可能性问题。我们表明,决策问题往往是易于处理的情况下,长距离的依赖关系,但其计算变量是难以处理的无序文件。我们还引入了一个明确的匹配变量来概括节点标签是明确的实际情况,这确保了可能性问题的易处理性,即使在长距离依赖关系下,也不允许事件连接。我们的研究结果完全分类在所有考虑的问题变量的易处理性边界。
2014-07-22 cs.CC cs.DB cs.LO
Tensor Probabilistic Model Checking of Finite-Horizon Markov Chains (Extended Version)
University of Waterloo(滑铁卢大学)
该研究针对步长有界可达概率的马尔可夫链验证问题,提出将概率模型检测转化为稠密张量计算的方法,实现为工具Tessa,在基准测试上较现有方法大幅加速。
2026-08-04 cs.AI cs.LO cs.MS
Stability Checking of Markov Jump Linear Systems via Probabilistic Temporal Logic (Extended Version)
Saarland University(萨尔兰大学)
针对马尔可夫跳变线性系统,提出基于概率计算树逻辑的模型检验方法,通过线性代数技术扩展逻辑以处理特定初始状态集下的矩稳定性,解决了经典稳定性判据的保守性问题。
2026-06-24 cs.FL cs.LO
Towards Statistical Reasoning in Description Logics over Finite Domains (Full Version)
Free University of Bozen-Bolzano(博尔扎诺-博岑自由大学);University of Osnabrück(奥斯纳布吕克大学)
我们提出了一个概率扩展的描述逻辑$\mathcal{ALC}$的统计知识的推理。我们认为条件语句的域的比例,这些比例的概率逻辑后果感兴趣。在介绍了一些一般的推理问题并分析了它们的性质之后,我们首先给出了在统计$\mathcal{ALC}$的某些片断上的推理算法和复杂性结果。
2017-06-10 cs.AI cs.LO
A Probabilistic Approach to Satisfiability of Propositional Logic Formulae
University of New Hampshire(新罕布什尔大学)
我们提出了一个版本的WalkSAT算法,命名为BetaWalkSAT。该方法使用概率推理来偏置局部搜索算法的起始状态。Beta分布用于对文字的布尔值的置信度建模。我们的研究结果表明,提出的BetaWalkSAT算法可以优于其他的不知情的局部搜索方法复杂的布尔可满足性问题。
2019-12-04 cs.AI cs.LO