Title: New Directions in Model Checking Dynamic Epistemic Logic
Author: Malvin Gattinger

Samenvatting:

Dynamische Epistemische Logica (DEL) kan complexe informatiescenario's modelleren op een intuïtieve manier. Bestaande implementaties zijn echter gebaseerd op expliciete representaties die alleen voor kleine modellen werken.  Daarom weten we niet hoe bruikbaar DEL is voor grotere modellen en echte problemen.

Voor temporele logica's daarentegen bestaan geavanceerde symbolische methodes voor modelverificatie (model checking) die met succes worden toegepast, bijvoorbeeld voor protocol- en hardwareverificatie. Symbolische modelverificatie voor temporele logica is efficiënt en kan met zeer grote modellen werken.

In dit proefschrift slaan we een brug: nieuwe representaties van Kripke-modellen als zogenaamde kennis- en geloofsstructuren (knowledge and belief structures) die geschikt zijn voor symbolische methodes. Voor complexe epistemische gebeurtenissen en feitelijke verandering introduceren we kennis- en geloof-veranderende structuren (knowledge and belief transformers), een symbolische vervanging voor actiemodellen (action models).

Naast een gedetailleerde uitleg van de theorie presenteert het proefschrift SMCDEL, een Haskell-implementatie van symbolische modelverificatie voor DEL gebaseerd op binaire beslissingsdiagrammen.

Onze nieuwe methodes kunnen bekende epistemische problemen en puzzels sneller oplossen dan bestaande implementaties van DEL. We vergelijken de prestatie van onze nieuwe methodes ook met die van bestaande implementaties van temporele logica. De resultaten tonen aan dat DEL de strijd met de concurrentie aankan.

We kijken verder naar twee specifieke varianten van DEL voor concrete toepassingen. Ten eerste introduceren we Public Inspection Logic (PIL), een nieuwe logica voor de kennis van variabelen en de dynamiek ervan. Ten tweede bestuderen we het dynamische roddelprobleem en we analyseren het in epistemische logica. We laten zien dat bestaande roddelprotocollen kunnen worden verbeterd, maar we bewijzen ook dat het "Learn New Secrets"-protocol niet zodanig kan worden versterkt dat het altijd succesvol uitgevoerd kan worden.

Dit onderzoek toont aan dat DEL een in de praktijk bruikbare logica is en efficiënt geïmplementeerd kan worden. Het opent de deur zowel naar toepassingen als naar verdere ontwikkeling van de theorie van symbolische representatie.