Mimosa: A Language for Asynchronous Implementation of Embedded Systems Software
本文提出Mimosa语言，用于异步反应式嵌入式系统，基于Lustre扩展副作用语义和异步协调层，通过FIFO通信的时间触发进程建模，并提供形式语义和模拟解释器。
2025-03-04 cs.PL
Decomposing Probabilistic Lambda-calculi
概率演算的概念通常带有一个规定的归约策略，通常是按名称调用或按值调用，因为演算是非融合的，这些策略会产生不同的结果。这是一个突破的主要优势之一，微积分：融合，这意味着结果是独立于战略的选择。我们提出了一个概率的概率运算符分解成两个语法结构：一个发电机，它代表一个概率事件;和消费者，它的行为取决于一个给定的事件的条款。由此产生的演算，概率事件Lambda演算，是融合的，并解释调用的名称和调用的值策略，通过不同的解释概率运算符到我们的生成器和消费者结构。我们提出了两个概念的减少，一个通过细粒度的本地重写步骤，和一个通过生成和消费的概率事件。演算的简单类型基本上是标准的，它们传达了强规范化。我们演示了如何编码按名称调用和按值调用的概率评估。
2020-02-19 cs.LO cs.PL
Asynchronous Probabilistic Couplings in Higher-Order Separation Logic
本文提出Clutch，一种支持异步概率耦合的高阶概率关系分离逻辑，用于推理高阶程序的上下文精化与等价性，并在Coq中形式化验证。
2023-11-14 cs.LO cs.PL
A Gradual Probabilistic Lambda Calculus
University of Chile（智利大学）；Millennium Institute of Foundational Research on Data (IMFD)（数据基础研究千年研究所）；National University of Singapore（新加坡国立大学）
本文提出并形式化了GPLC，一种渐进源概率λ演算，通过二元概率选择运算符实现静态与动态检查的渐进过渡，支持渐进引入/移除类型和概率注解，证明了其类型安全性和渐进保证。
2026-10-16 cs.PL
Probabilistic Operational Semantics for the Lambda Calculus
研究了纯λ演算的非确定性扩展的概率操作语义.在这种语义中，一个项计算为（有限或无限）值分布。小步和大步语义都是归纳和共归纳定义的。此外，小步和大步语义产生相同的结果，无论是在调用的值和调用的名称。Plotkin的CPS翻译进行了扩展，以适应选择操作符和正确的操作语义。最后，所得到的系统的表达能力进行了研究：微积分是健全的和完整的可计算的概率分布。
2011-06-27 cs.LO cs.PL
Higher-Order Asynchronous Effects
本文探索代数效应的异步编程，通过解耦操作调用执行并引入中断处理机制，在小核心演算中形式化该思想，并经多类示例验证灵活性，附有Agda证明与OCaml原型。
2024-09-20 cs.LO cs.PL
A Pre-Expectation Calculus for Probabilistic Sensitivity
灵敏度属性描述了程序输入的变化如何影响输出，通常是通过对应输入之间距离的单调函数来上界两次运行的输出之间的距离。当程序是概率性的时，输出之间的距离就是分布之间的距离。康托洛维奇提升提供了一种通过提升底层样本空间的距离来定义分布之间距离的一般方法;通过在基空间上选择适当的距离，可以恢复其他常见的概率距离，例如全变差距离。我们开发了一个关系的预期望演算的概率程序的两次执行之间的Kantorovich距离的上限。我们通过证明机器学习算法的算法稳定性、强化学习算法的收敛性以及洗牌算法的快速混合来说明我们的方法。我们还考虑了一些扩展：证明总变差距离的下界和收敛到均匀分布。最后，我们描述了一个异步扩展我们的演算的原因对程序执行不同的控制流。
2020-08-10 cs.LO cs.PL
Safe asynchronous mixed-choice for timed interactions
本文提出 TOAST 异步定时会话类型，通过时间约束安全支持混合选择并保证进展性，还基于进程定时器和 receive-after 模式建模超时。
2023-07-24 cs.PL
Probabilistic Programming Semantics for Name Generation
我们做一个正式的类比之间的随机抽样和新鲜的名字生成。我们表明，准Borel空间，概率规划模型，可以合理地解释斯塔克的$ν$ -演算，演算的名称生成。此外，我们证明了这种语义是完全抽象的一阶类型。这是令人惊讶的“现成的”模型，并需要一个新的分析函数空间上的概率分布。我们的工具是多样的，包括描述集理论和范式的$ν$ -演算。
2020-12-20 cs.LO cs.PL math.LO
Correctness of Sequential Monte Carlo Inference for Probabilistic Programming Languages
该研究针对概率编程语言中序贯蒙特卡罗（SMC）推断缺乏操作语义下正确性证明的问题，扩展PPL lambda演算加入显式重采样项，证明重采样位置不影响通用SMC推断的正确性，并形式化自举粒子滤波器，为SMC算法在PPL中的应用提供理论支撑。
2023-05-03 cs.PL
Quantitative Separation Logic - A Logic for Reasoning about Probabilistic Programs
我们提出了定量分离逻辑（$\mathsf{QSL}$）。与经典的分离逻辑相反，$\mathsf{QSL}$采用计算为实数的量，而不是计算为布尔值的谓词。将经典分离逻辑的连接词分离合取和分离蕴涵从谓词提升为量。这个扩展是保守的：这两个连接词是向后兼容的经典类似物，并遵守相同的法律，例如肯定前件，伴随性等。此外，我们开发了一个最弱的前提演算概率指针程序的定量推理$\mathsf{QSL}$。这种演算是Reynolds的堆操作程序的分离逻辑和Kozen/ McIver和Morgan的概率程序的最弱预期望的保守扩展。可靠性证明相对于一个基于马尔可夫决策过程的操作语义。我们的演算保留了O 'Hearn的框架规则，使本地推理。我们证明，我们的演算能够推理数量，如终止与空堆的概率，达到一定的数组排列的概率，或列表的预期长度。
2018-11-26 cs.LO cs.PL
Supermartingales, Ranking Functions and Probabilistic Lambda Calculus
在连续随机抽样和显式递归的λ演算中，基于排序上鞅，给出了几乎必然终止的一种证明方法。这一结果在三个方面得到了推广。反音排名函数对它们必须下降的速度限制较弱，并且适用于更广泛的程序。稀疏排名函数只在程序可达状态的子集上取值，因此定义起来更简单，也更灵活。排名功能方面的替代减少战略提供了更大的灵活性，并显着增加了适用性的排名上鞅的方法来证明几乎肯定的终止，由于一个新的（限制）合流的结果，这是独立的利益。反调排序函数的概念受到McIver、Morgan、Kaminski和Katoen在一阶命令式语言中的类似工作的启发，但适用于高阶函数式语言。稀疏排名功能和合流语义扩展是唯一的高阶设置。我们的方法可以用来证明几乎肯定终止的程序，是超出了文献中的方法，包括高阶和非仿射递归。
2021-04-30 cs.LO cs.PL
(Implicitly) Characterizing Probabilistic Polynomial Time as Used in Cryptography
University of Bologna（博洛尼亚大学）
本文提出λBLL演算可刻画密码学中的一阶和二阶多项式时间计算，能表达密码学实验与敌手，且归约可保持复杂性，仅需极小有限基本函数集即可实现多项式时间完备性。
2026-10-14 cs.CR cs.PL
Commutative Monads for Probabilistic Programming Languages
在支持概率选择的程序设计语言的语义中，一个长期存在的公开问题是在DCPO范畴上找到概率的交换单子。在本文中，我们提出了三个这样的单子和一个一般的建设，以寻找更多。我们将展示如何使用这些单子提供一个健全的和足够的指称语义的概率定点演算（PFPC）-调用值简单类型的λ演算与混合方差递归类型，长期递归和概率选择。我们还表明，在特殊的情况下，我们认为连续dcpo的，那么所有三个单子符合估值单子的琼斯和我们充分的诱导Eilenberg-Moore类别表明，他们都同构的范畴连续Kegelspitzen的凯梅尔和Plotkin。
2021-01-31 cs.LO cs.PL math.CT
Bisimulations Respecting Duration and Causality for the Non-interleaving Applied $π$-Calculus
本文展示了我们如何利用异步转换系统来定义所应用的$π$ -演算的非交织语义，该系统的转换用事件标记，并且配备了事件独立性的概念。我们定义的最重要的概念是：开始-终止或ST-双相似性，保留事件的持续时间;和历史保留或HP-双相似性，保留因果关系。我们指出，相应的相似前序暴露这些语义之间的区别。我们提请特别注意HP故障相似性的区分能力，并讨论它如何影响攻击者的威胁模型，我们验证的安全性和隐私属性。我们还比较现有的概念，位于双相似性的定义，我们介绍。
2022-09-06 cs.CR cs.DC cs.LO
Deterministic stream-sampling for probabilistic programming: semantics and verification
本文提出以采样器为核心的高阶概率编程语言及其连续映射语义，并通过类型系统处理不连续操作，进而给出采样器等价推理与正确性证明的形式化演算。
2023-04-26 cs.LO cs.PL
Differentials and distances in probabilistic coherence spaces
在概率函数语言的指称模型--概率凝聚空间中，态射是解析的，因此是光滑的。我们探讨了相应衍生物的两个相关应用。首先，我们展示了如何衍生工具允许计算的执行时间的期望在弱头减少概率PCF（pPCF）。接下来，我们应用一般概念的“本地”微分态射的Lipschitz属性的证明，这些态射允许反过来将观测距离的pPCF条款的距离模型自然配备。这表明，在微分微积分的精神下，用导数扩展概率程序设计语言可能是非常有意义的。
2021-08-23 cs.LO cs.PL
Semantics for Variational Quantum Programming
我们考虑一个程序设计语言，可以操纵经典和量子信息。我们的语言是类型安全的，设计用于变分量子编程，这是一个混合的经典量子计算范式。该语言的经典子系统是概率定点演算（PFPC），它是一个具有混合方差递归类型、项递归和概率选择的λ演算。量子子系统是一个可以操纵量子信息的一阶线性系统。这两个子系统通过混合的经典/量子项相关联，这些项指定了经典概率效应如何由量子测量引起，以及相反地，经典（概率）程序如何影响量子动力学。我们还描述了一个声音和计算足够的指称语义的语言。经典的概率效应解释使用最近描述的交换概率单子DCPO。量子效应和资源被解释在一类冯诺依曼代数，我们显示是丰富的（连续）域。这种强烈的丰富感使我们能够开发新的语义方法，我们用来解释量子和经典概率效应之间的关系。通过这样做，我们提供了第一个指称的分析，涉及模型的经典概率规划模型的量子规划。
2021-07-28 cs.LO cs.PL math.CT
