Η εκφραστικότητα της Datalog υψηλής τάξης με άρνηση

Submitted by admin on Fri, 27/10/2023 - 15:54
Όνομα
Χαράλαμπος Κωστόπουλος
Ημερομηνία παρουσίασης
20-10-2023
Τριμελής επιτροπή
Αρχοντία Γιαννοπούλου
Χρήστος Νομικός
Παναγιώτης Ροντογιάννης (Συνεπιβλέπων)
Άγγελος Χαραλαμπίδης (Συνεπιβλέπων)
Σύνοψη

Είναι γνωστό αποτέλεσμα στη βιβλιογραφία ότι η Datalog με την υπόθεση ότι οι βάσεις δεδομένων εισόδου είναι διατεταγμένες, μπορεί να εκφράσει όλα εκείνα τα ερωτήματα που ανήκουν στην κλάση πολυπλοκότητας PTIME. Πρόσφατα, αυτό το αποτέλεσμα επεκτάθηκε και σε προγράμματα Datalog υψηλής τάξης που δεν περιέχουν άρνηση και αποδείχτηκε οτι η εκφραστικότητα αυξάνεται αυστηρά καθώς αυξάνεται και η τάξη των προγραμμάτων. Αυτή η διπλωματική μελετάει την εκφραστικότητα προγραμμά- των υψηλής τάξης Datalog όταν επιτρέπουμε άρνηση. Πιο συγκεκριμένα παρουσιάζε- ται μια ανάλυση της εκφραστικότητας διαφόρων εκδόσεων της υψηλής τάξης Datalog όπου κάθε φορά επιτρέπουμε ένα υποσύνολο από χαρακτηριστικά όπως η άρνηση, με- ρικώς εφαρμοσμένες εκφράσεις ως ορίσματα και υπαρξιακές μεταβλητές υψηλής τά- ξης. Σε κάθε επιλογή τέτοιων χαρακτηριστικών μελετάμε την επίδραση της αύξησης της επιτρεπόμενης τάξης των προγραμμάτων στην εκφραστικότητα της γλώσσας.

Προκύπτει ότι η εκφραστικότητα δεν αυξάνεται περαιτέρω όταν εισάγουμε τον τε- λεστή της άρνησης. Αν όμως δεν επιτρέψουμε μερικώς εφαρμοσμένες εκφράσεις στα προγράμματά μας τότε υπάρχει σημαντική διαφορά. Οι μερικώς εφαρμοσμένες εκ- φράσεις στα προγράμματα δίνουν από μόνες τους την μέγιστη εκφραστικότητα της γλώσσας, ενώ αν απουσιάζουν χρειαζόμαστε άρνηση με υπαρξιακές μεταβλητές για να πετύχουμε την ίδια εκφραστικότητα. Σε όλες τις άλλες περιπτώσεις η εκφραστικότητα της γλώσσας πέφτει στην κλάση PTIME ανεξαρτήτως της τάξης που επιτρέπουμε να έχουν οι τύποι στα προγράμματά μας.