A Theory of Formalisms for Representing Knowledge

要約

AI で知識を表現するのにどの形式主義が最適であるかについては、長年の論争がありました。
よく知られている「宣言型 vs 手続き型論争」は、知識表現の主なモードとして宣言を利用するか手続きを利用するかの選択に関係しています。
記号 AI とコネクショニスト AI の間で進行中の議論は、知識を暗黙的に (たとえば、深層学習や大規模言語モデルのパラメトリック知識として) 表現すべきか、それとも明示的に (たとえば、伝統的な知識表現や推論における論理理論として) 表現すべきかという問題を中心に展開しています。
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これらの問題に対処するために、私たちは興味のあるさまざまな知識表現形式を捉えるための一般的な枠組みを提案します。
この枠組みの中で、普遍的知識表現形式主義のファミリーを見つけ、すべての普遍的形式主義が再帰的に同型であることを証明します。
さらに、パディング特性を認めるすべての対間翻訳可能な形式も再帰的に同型であることを示します。
これらは、オフラインのコンパイルまでは、すべての普遍的な (または自然で同等に表現力豊かな) 表現形式が実際には同じであることを意味しており、これにより、前述の論争に対する部分的な答えが得られます。

要約(オリジナル)

There has been a longstanding dispute over which formalism is the best for representing knowledge in AI. The well-known ‘declarative vs. procedural controversy’ is concerned with the choice of utilizing declarations or procedures as the primary mode of knowledge representation. The ongoing debate between symbolic AI and connectionist AI also revolves around the question of whether knowledge should be represented implicitly (e.g., as parametric knowledge in deep learning and large language models) or explicitly (e.g., as logical theories in traditional knowledge representation and reasoning). To address these issues, we propose a general framework to capture various knowledge representation formalisms in which we are interested. Within the framework, we find a family of universal knowledge representation formalisms, and prove that all universal formalisms are recursively isomorphic. Moreover, we show that all pairwise intertranslatable formalisms that admit the padding property are also recursively isomorphic. These imply that, up to an offline compilation, all universal (or natural and equally expressive) representation formalisms are in fact the same, which thus provides a partial answer to the aforementioned dispute.

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