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P2 The Theory of Traces for Systems with Nondeterminism, Probability, and Termination

非确定性、概率与终止系统的迹理论
LMCS vol.Volume 18, Issue 22022匹配度 2/10 · 该论文是纯形式语义/余代数理论研究,讨论非确定性+概率+终止系统的迹等价,属于概率程序语义的基础理论,与用户关注的方向(静态分析、LLM/Agent 与 PL 交叉、浮点程序分析、贝叶斯程序分析与 LLM 的交叉)几乎没有交集,也不涉及工具实现或工业落地。仅就“概率+终止”这一语义基础而言与概率程序分析有非常间接的关联。引用 9 inbox
Filippo Bonchi, Ana Sokolova, Valeria Vignudelli
crossref: 2026-09-10

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一句话:通过余代数广义幂集构造统一刻画非确定性、概率与终止系统的迹等价,并与既有定义比较。

论文研究同时包含非确定性与概率选择的系统的迹等价,并考虑终止行为。作者从余代数视角出发,将已知的广义幂集构造(generalised powerset construction)实例化到相应 monad 上,从而导出迹语义。文章刻画并比较了由此得到的多种迹等价与文献中已有定义,说明它们在何种条件下一致或不同。技术核心在于 monad 与其代数理论表示之间的相互作用,借此统一处理非确定性、概率和终止的组合。该工作为这类系统的行为等价提供了统一的范畴论框架。

问题
如何为同时具有非确定性与概率选择的系统定义并统一比较基于迹的行为等价,尤其是终止行为如何影响迹语义。
方法
采用余代数方法,实例化 generalized powerset construction,并利用 monad 与其代数理论表示之间的交互来构造迹语义。
评估
通过刻画并与文献中已有的迹等价定义进行比较来评估所得语义;结果以理论证明和范畴论构造为主,而非实验。
原文摘要(Abstract)

This paper studies trace-based equivalences for systems combining nondeterministic and probabilistic choices. We show how trace semantics for such processes can be recovered by instantiating a coalgebraic construction known as the generalised powerset construction. We characterise and compare the resulting semantics to known definitions of trace equivalences appearing in the literature. Most of our results are based on the exciting interplay between monads and their presentations via algebraic theories.

链接与引用

DOI 原文 · PDF(开放获取) ·

BibTeX
@article{paperbot1689,
  title = {The Theory of Traces for Systems with Nondeterminism, Probability, and Termination},
  author = {Filippo Bonchi and Ana Sokolova and Valeria Vignudelli},
  journal = {Logical Methods in Computer Science},
  volume = {Volume 18, Issue 2},
  year = {2022},
  doi = {10.46298/lmcs-18(2:21)2022}
}