一、研究進(jìn)展情況

主要內(nèi)容：

一、研究計劃總體執(zhí)行情況及各子課題進(jìn)展情況

本課題自2014年10月立項以來，課題組按照研究計劃從邏輯、計算與認(rèn)知三個方面分別對信息互動開展研究，各項研究工作穩(wěn)步推進(jìn)，總體研究計劃執(zhí)行情況良好，各子課題已經(jīng)取得系列重要研究成果。

1.子課題一“信息互動的動態(tài)認(rèn)知邏輯研究”。

在現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，子課題按照研究計劃，對信息互動的邏輯理論開展深入研究，在信息互動方面提出了具有創(chuàng)新性的邏輯理論。本子課題組成員共發(fā)表7篇論文，其中在CSSCI來源期刊發(fā)表論文4篇。所研究領(lǐng)域和問題如下：

（1）信息互動的邏輯和哲學(xué)基礎(chǔ)。從動態(tài)邏輯的角度對信息哲學(xué)進(jìn)行研究，對于信息互動的邏輯基礎(chǔ)和哲學(xué)基礎(chǔ)進(jìn)行了深入探討。發(fā)表以下論文：

[1]侯麗平、何向東：基于動態(tài)邏輯的信息哲學(xué)研究，《科學(xué)技術(shù)哲學(xué)研究》2018 年第3期（CSSCI收錄）

論文主要從邏輯的視角探討信息哲學(xué)，明確信息哲學(xué)是關(guān)于信息的本質(zhì)及其動態(tài)變化規(guī)律的新的哲學(xué)分支。文章運用類比“語言轉(zhuǎn)向”的方式定義了哲學(xué)的“信息轉(zhuǎn)向”。并以動態(tài)認(rèn)知邏輯作為理論工具分析信息及其信息的動態(tài)變化，為尋找一種分析各種信息及其動態(tài)變化的統(tǒng)一理論提供思路，實現(xiàn)對其基本規(guī)律的認(rèn)識，從而更好地解釋和指導(dǎo)實踐活動，以及處理實踐活動中呈現(xiàn)的哲學(xué)問題。

（2）直覺主義邏輯中信息互動的證明論研究。直覺主義邏輯是一種反映信息變化的重要邏輯理論。本課題從證明論角度進(jìn)行了探討，發(fā)表以下論文：

[1]余軍成、何向東：論直覺主義謂詞邏輯的矢列式自然演繹系統(tǒng)，《湖南科技大學(xué)學(xué)報》(社會科學(xué)版)2016年第5期（CSSCI收錄）

[2]余軍成：論直覺主義謂詞邏輯的矢列式自然演繹系統(tǒng)與公理化系統(tǒng)，《貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)報》2017年第3期。

達(dá)米特系統(tǒng)地給出了直覺主義謂詞邏輯的矢列式自然演繹系統(tǒng) N。在此基礎(chǔ)上，我們給出與之等價的系統(tǒng)NSI，進(jìn)一步探討這兩個系統(tǒng)的特點和證明策略，比較矢列式自然演繹系統(tǒng)與根岑的自然演繹系統(tǒng)的異同，并評價矢列式自然演繹系統(tǒng)的歷史地位和意義。達(dá)米特（M.Dummett）在直覺主義謂詞邏輯的形式化中系統(tǒng)地使用了矢列式自然演繹系統(tǒng)（達(dá)米特將該系統(tǒng)簡稱N）我們探討了系統(tǒng)N與直覺主義謂詞邏輯的公理化系統(tǒng)（簡稱AxI）之間的關(guān)系。在達(dá)米特的工作基礎(chǔ)之上，為了從方法論上探討直覺主義邏輯的矢列式自然演繹系統(tǒng)N與公理化系統(tǒng)AxI這兩種證明形式的等價轉(zhuǎn)化關(guān)系，我們詳細(xì)地證明了直覺主義謂詞邏輯的演繹定理以及直覺主義謂詞邏輯的矢列式自然演繹系統(tǒng)與公理化系統(tǒng)的等價關(guān)系，橫向比較了二者的證明策略,探討了矢列式自然演繹系統(tǒng)與公理化系統(tǒng)之間等價轉(zhuǎn)化的方法論意義及局限性。

（3）條件句邏輯中時態(tài)信息互動的形式語義研究。在日常語言交流中，條件句是一種重要的句子。語言交流反映信息互動。本課題從時態(tài)信息互動的形式語義學(xué)方面對條件句邏輯進(jìn)行了研究。發(fā)表以下論文：

[1]李烜：隱含時態(tài)化條件句的形式語義學(xué)，《西南大學(xué)學(xué)報》（社會科學(xué)版）2016年第5期（CSSCI收錄）

條件句中的時態(tài)因素通過隱含時態(tài)化條件句的形式語義學(xué)而得到處理，由此得到一種不使用時態(tài)概念的時態(tài)化條件句邏輯，呈現(xiàn)一些關(guān)于條件句的形式原理。經(jīng)典條件句邏輯忽略了時態(tài)因素。分枝時間結(jié)構(gòu)上的條件句邏輯以時間結(jié)構(gòu)來解釋條件句，在條件句中增加時態(tài)概念，這是外在論語義學(xué)的代表。隱含時態(tài)化條件句邏輯是通過對選擇函數(shù)的時態(tài)化得到的，而沒有明確引入時態(tài)概念。

（4）非正規(guī)模態(tài)邏輯中時態(tài)可定義性研究。模態(tài)邏輯是研究信息互動的重要邏輯工具。本課題從非正規(guī)模態(tài)邏輯的角度研究了正則模型類的時態(tài)可定義性問題，證明了時態(tài)可定義性的刻畫定理，發(fā)表以下論文：

[1]王善俠、馬明輝、陳武、鄧輝文：正則模型類的時態(tài)可定義性，《軟件學(xué)報》2017年第28卷第5期。

正則模型是非正規(guī)模態(tài)邏輯的模型,通過定義正則模型的不相交并、C2t-互模擬、生成子模型、C2t-超濾擴(kuò)張等模型上的運算,可以證明一個正則模型類在時態(tài)語言中可定義當(dāng)且僅當(dāng)它在不相交并、滿C2t-互模擬像、C2t-超濾擴(kuò)張下封閉,并且它的補類在C2t-超濾擴(kuò)張下封閉。該刻畫定理說明了時態(tài)語言在正則模型類上的表達(dá)力。

2.子課題二“基于邏輯程序的社會網(wǎng)絡(luò)信息交互研究”。

本課題主要研究了社會網(wǎng)絡(luò)上的擴(kuò)散問題，結(jié)合心理學(xué)從結(jié)構(gòu)化的角度分析了網(wǎng)絡(luò)中個體之間知識交互的特點。目前，本課題研究進(jìn)展順利，提出了一種基于社會網(wǎng)絡(luò)交互的群體知識獲得模型，旨在模擬知識在人群中的擴(kuò)散過程。與社會網(wǎng)絡(luò)分析領(lǐng)域的傳統(tǒng)擴(kuò)散模型不同的是，網(wǎng)絡(luò)中的個體不再是僅有有限狀態(tài)的節(jié)點，而是智能化的主體，具備感知環(huán)境、處理信息、建立知識和判斷知識的能力，可以更好的模擬人們在社會網(wǎng)絡(luò)交互中的行為。該模型基于多個主體構(gòu)成的社會網(wǎng)絡(luò)，主體以分散的方式收集和處理數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)代表信息，主體具備把信息內(nèi)化為知識的學(xué)習(xí)能力，并且可以在交互時判斷知識的可靠性。群體知識獲得模型中，每個主體僅能管理自己的局部數(shù)據(jù)。模型的擴(kuò)散過程主要分為兩個階段，初始化階段和演化階段。初始化階段，主體收集數(shù)據(jù)，并獨立地把數(shù)據(jù)內(nèi)化為知識，之后通過與其他主體的交互來更新自己的知識。演化階段，主體進(jìn)行交互，包含了信息的交互和知識的交互，主體之間的交互是雙向的，數(shù)據(jù)的交互擴(kuò)展了主體接收到的信息，而知識的交互讓主體可以采納與其信息最匹配的知識。隨著多輪交互的進(jìn)行，個體的信息在網(wǎng)絡(luò)中逐漸擴(kuò)散，主體通過交互而最終達(dá)到知識的統(tǒng)一。交互機(jī)制結(jié)合了心理學(xué)中的認(rèn)知失調(diào)理論，個體在收到新信息時會尋求知識與信息的一致，當(dāng)發(fā)現(xiàn)信息與知識不一致時，有一種解決方法是調(diào)整自己的知識使之與信息一致。本研究用決策樹作為主體的知識模型，因為決策樹是數(shù)據(jù)屬性之間關(guān)聯(lián)規(guī)則的自然模型，不僅常用于知識獲取，而且在集成時隨機(jī)構(gòu)建的決策樹的集合通常表現(xiàn)出非凡的魯棒性和可靠性。

本研究重點關(guān)注網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特性對知識擴(kuò)散的影響，主要研究內(nèi)容如下：

（1）研究進(jìn)行了大量的實驗，驗證了許多重要的結(jié)構(gòu)見解，與真實社會情況高度一致，反應(yīng)了群體知識獲得模型的合理性。實驗用到了11個生成網(wǎng)絡(luò)，包括小世界網(wǎng)絡(luò)、無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)和隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)；3個標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)，包括完全圖網(wǎng)絡(luò)、星圖網(wǎng)絡(luò)和線圖網(wǎng)絡(luò)；7個真實社會網(wǎng)絡(luò)，包括貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)，俱樂部網(wǎng)絡(luò)，通婚網(wǎng)絡(luò)、動物網(wǎng)絡(luò)、Facebook網(wǎng)絡(luò)。同時實驗還用到3種不同的監(jiān)督學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)集。

（2）在微觀層面，研究關(guān)注影響個體知識可靠性的位置屬性，探索個體的中心性是否能為知識的獲得提供優(yōu)勢。研究發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的擴(kuò)散模型并不能真實的反映個體位置對知識獲取的影響，如獨立級聯(lián)模型。本模型展現(xiàn)出離心率小的主體在獲取可靠知識時更具優(yōu)勢。

（3）在宏觀層面，研究關(guān)注影響整體知識可靠性的結(jié)構(gòu)特征，如密度、聚類系數(shù)等。本研究比較了完全圖網(wǎng)絡(luò)、星圖網(wǎng)絡(luò)、線圖網(wǎng)絡(luò)、小世界網(wǎng)絡(luò)、無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)、隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)和系列真實網(wǎng)絡(luò)，發(fā)現(xiàn)越密集的網(wǎng)絡(luò)越容易傳播可靠的知識。

（4）基于群體知識獲得模型，研究還探究了知識的影響力問題，旨在通過小部分個體來擴(kuò)散可靠的知識，從而提升整體知識的可靠性。研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)典的影響力最大化問題與知識的影響力問題有一定的相關(guān)性，影響力最大化算法同樣可以用于解決知識的影響力問題。

3.子課題三“信息互動的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制研究”。

社會網(wǎng)絡(luò)中的信息互動包括人和人之間信念、愿望、情緒等心理狀態(tài)的傳遞，涉及到個體對他人心理狀態(tài)的理解，即心理理論(Theory of Mind)。心理理論使個體能夠借助他人的心理狀態(tài)來解釋和預(yù)測行為。心理理論于成功的人際交往是必不可少的，個體需要理解他人具有獨立的意向與經(jīng)歷才能進(jìn)行有效的互動。當(dāng)代心理學(xué)和認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展，特別是以功能磁共振為代表的腦成像技術(shù)的最新進(jìn)展，為研究心理理論提供了新的科學(xué)技術(shù)手段，人們在社會信息互動中的規(guī)律可以通過認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的手段來研究。近年來歐美腦科學(xué)計劃正在通過對大腦的模擬來研究人的社會行為。根據(jù)項目總體研究部署，本子課題利用功能磁共振等腦成像手段，結(jié)合大腦功能連接分析等技術(shù)，對心理理論的動態(tài)過程開展研究。重點解決以下3個科學(xué)問題，具體內(nèi)容如下：

（1）心理理論的靜息態(tài)大腦活動研究。

當(dāng)人在靜息狀態(tài)下大腦并不是出于關(guān)閉狀態(tài)，而是表現(xiàn)為多個腦區(qū)的同步活動。在功能磁共振成像出現(xiàn)后，人們發(fā)現(xiàn)靜息態(tài)的大腦活動有其自身規(guī)律，如具有相似功能的腦區(qū)具有更多的同步、左右腦區(qū)在活動上具有一致性。已有腦成像研究發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行指向自身的認(rèn)知、評價及情緒體驗時，一個叫默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)的大腦結(jié)構(gòu)有較強(qiáng)激活。前人對于心理理論的研究發(fā)現(xiàn)，錯誤信念、故事閱讀等涉及心理理論的任務(wù)會激活一個與默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)有大量重合區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)。本課題我們重點研究健康成人個體在心理理論能力上的差異與默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)活動的關(guān)系。通過人際反應(yīng)量表測量心理理論的得分，剖析默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部各結(jié)構(gòu)在心理理論不同認(rèn)知過程上的參與情況。相關(guān)工作發(fā)表在《心理科學(xué)進(jìn)展》上。

（2）交互對象的人格特質(zhì)對個體決策的影響

心理理論根據(jù)交互對象的意向與經(jīng)歷進(jìn)行預(yù)測，并做出自己的決策時，一個重要的參考指標(biāo)是對方的人格特質(zhì)。外向性（Extraversion）是人格特質(zhì)中的重要維度之一，也是個體人格中最穩(wěn)定而又核心的成分。本課題組最近的研究發(fā)現(xiàn)，人格特質(zhì)在大腦的編碼區(qū)也在默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)。由于在心理理論、人格特質(zhì)、想象未來、空間導(dǎo)航等任務(wù)過程中，默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)都有參與，有理由相信，這些任務(wù)可能涉及到相同的神經(jīng)過程。在我們提交到SSCI的1區(qū)期刊《Social Cognitive and Affective Neuroscience》的工作中，重點關(guān)注交互對象的共情能力對于個體心理理論及決策判斷的影響，并進(jìn)一步細(xì)分自我投射和場景建構(gòu)的參與情況。

（3）動態(tài)信息交互過程大腦的活動規(guī)律

決策博弈是經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域用于研究博弈者根據(jù)他人的選擇動態(tài)改變自己決策的研究手段。個體為了保證自己的利益最優(yōu)化，就需要對他人的心理活動進(jìn)行猜測，根據(jù)他人可能的決策來調(diào)整自己的決策。這種決策游戲可以通過直接的認(rèn)知測量推斷心理理論推理的等級。該部分研究創(chuàng)造性的考察了情緒抑制和記憶抑制，對決策活動的影響。特別研究了決策博弈的動態(tài)信息交互過程中大腦各系統(tǒng)的交互關(guān)系，以及性別對這些過程的影響。由于心理理論在畢生發(fā)展，社會認(rèn)知等研究中的重要地位，研究結(jié)果不僅對進(jìn)一步揭示心理理論的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制有重要啟示，而且有助于我們從心理認(rèn)知層面來研究信息互動的認(rèn)知神經(jīng)基礎(chǔ)，理解信息互動行為。

4.子課題四“復(fù)雜系統(tǒng)行為的形式化及其邏輯建模研究”。

信息互動是智能主體(agent)構(gòu)成的社會網(wǎng)絡(luò)中主體間以及主體與環(huán)境的復(fù)雜相互作用，是在復(fù)雜系統(tǒng)中進(jìn)行的。復(fù)雜系統(tǒng)可模型化為一個動態(tài)變化的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，其信息互動涉及到時序邏輯、(動態(tài))認(rèn)知邏輯等。從計算的角度研究，時序邏輯可以描述事件的時間次序。通過對關(guān)系語義(或Kripke語義)下極小非正規(guī)模態(tài)邏輯C2進(jìn)行時序化處理,得到極小非正規(guī)時序邏輯C2t,比極小時序邏輯 Kt 更具有一般性。通過定義正則模型的不相交并、C2t-互模擬、生成子模型、C2t-超濾擴(kuò)張等模型上的運算,可以證明一個正則模型類在時態(tài)語言中可定義當(dāng)且僅當(dāng)它在不相交并、滿C2t-互模擬像、C2t-超濾擴(kuò)張下封閉,并且它的補類在C2t-超濾擴(kuò)張下封閉。該刻畫定理說明了時態(tài)語言在正則模型類上的表達(dá)力。

在復(fù)雜系統(tǒng)中考慮位置信息，在信息互動過程中，對于需要基于位置服務(wù)的用戶來說，通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行信息互動個人隱私一直是人們非常關(guān)心的問題。為保障用戶私隱，我們提出一種方案，以實現(xiàn)保護(hù)用戶的隱私信息，包括位置、身份和域，而用戶仍然可以從服務(wù)提供者那里獲得所需的服務(wù)。在我們的系統(tǒng)中使用對稱密鑰加密。通過安全分析和計算機(jī)模擬仿真，該方案是安全且可行的。從計算的角度考慮互動信息的安全性，涉及密碼協(xié)議的安全性，需要進(jìn)行大量的分析和驗證工作。本文運用動態(tài)認(rèn)知邏輯，提出了一種分析密碼協(xié)議的模型方法，以便在密碼協(xié)議中捕獲其安全性屬性，提出了基于認(rèn)知行為的認(rèn)知狀態(tài)的更新方法，認(rèn)知操作會導(dǎo)致參與協(xié)議的代理的知識集發(fā)生更改。

借助于計算機(jī)及互聯(lián)網(wǎng)研究其互動的時序邏輯、(動態(tài))認(rèn)知邏輯，信息傳輸過程中的密碼協(xié)議，已經(jīng)取得一定成果, 發(fā)表多篇高水平論文，解決4個科學(xué)問題，具體內(nèi)容如下：

（1）時序邏輯可以復(fù)雜系統(tǒng)復(fù)雜事件的時間次序。對關(guān)系語義(或Kripke語義)下極小非正規(guī)模態(tài)邏輯C2進(jìn)行時序化處理，得到極小非正規(guī)時序邏輯C2t,并建立C2t的公理系統(tǒng)HC2t,證明其可靠性和完全性，C2t比極小時序邏輯Kt更具有一般性。

（2）利用正則模型是非正規(guī)模態(tài)邏輯的模型, 從計算的角度考慮復(fù)雜系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的時序邏輯，通過定義正則模型的不相交并、C2t-互模擬、生成子模型、C2t-超濾擴(kuò)張等模型上的運算,可以證明一個正則模型類在時態(tài)語言中可定義當(dāng)且僅當(dāng)它在不相交并、滿C2t-互模擬像、C2t-超濾擴(kuò)張下封閉,并且它的補類在C2t-超濾擴(kuò)張下封閉.該刻畫定理說明了時態(tài)語言在正則模型類上的表達(dá)力。

（3）在復(fù)雜系統(tǒng)中考慮位置信息，通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行信息互動，我們提出一種方案，以實現(xiàn)保護(hù)用戶的隱私信息，包括位置、身份和域，而用戶仍然可以從服務(wù)提供者那里獲得所需的服務(wù)。

（4）在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)信息互動過程中，從計算的角度考慮互動信息的安全，涉及密碼協(xié)議的安全性，需要進(jìn)行大量的分析和驗證工作。運用動態(tài)認(rèn)知邏輯，提出了一種分析密碼協(xié)議的模型方法，以便在密碼協(xié)議中捕獲其安全性屬性，提出了基于認(rèn)知行為的認(rèn)知狀態(tài)的更新方法。

二、調(diào)查研究及學(xué)術(shù)交流情況

1.調(diào)研數(shù)據(jù)整理運用

各子課題開展了廣泛調(diào)研，通過訪談、咨詢等方式，在國內(nèi)外廣泛收集整理研究文獻(xiàn)和相關(guān)數(shù)據(jù)，以供研究和撰寫相關(guān)論文，這些數(shù)據(jù)資料已用于多篇學(xué)術(shù)論文的寫作。課題組定期組織報告會、現(xiàn)代邏輯讀書會和討論班等，針對課題組遇到的重點和難點問題開展研討，閱讀、整理并撰寫了相關(guān)的研究綜述報告，數(shù)據(jù)資料用于學(xué)術(shù)論文的寫作。

2.文獻(xiàn)資料收集整理

各子課題對國內(nèi)外文獻(xiàn)進(jìn)行了系統(tǒng)查新，不僅著眼于認(rèn)知邏輯領(lǐng)域中的國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，還涉及直覺主義邏輯、條件句邏輯、正規(guī)模態(tài)邏輯和非正規(guī)模態(tài)邏輯等相關(guān)領(lǐng)域，建立文獻(xiàn)庫，為進(jìn)一步推進(jìn)課題研究做好了充分準(zhǔn)備。

3.學(xué)術(shù)會議

各子課題根據(jù)研究積極承辦協(xié)辦或參與國內(nèi)外學(xué)術(shù)會議。代表性會議如下：

（1）承辦“邏輯、理性與互動系列國際研討會”。本會議是本課題組主要成員發(fā)起的關(guān)于信息互動邏輯研究的國際知名會議，會議旨在匯集國內(nèi)外現(xiàn)代邏輯研究方向的知名教授與青年學(xué)者，共同探討和研究現(xiàn)代邏輯在哲學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、人工智能、認(rèn)知科學(xué)、博弈論等具體領(lǐng)域的交叉與應(yīng)用。繼西南大學(xué)邏輯與智能研究中心于2009年年成功舉辦第二屆邏輯、理性與互動國際研討會之后，第七屆邏輯、理性與互動國際研討會將于2019年10月18-21日在西南大學(xué)舉辦。本次會議從70多篇英文投稿中通過同行評審收錄了33篇文章，并將在Springer出版社以Logic、Rationality and Interaction為名出版會議論文集。本次會議錄用的論文研究范圍涵蓋了邏輯、哲學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、博弈論、以及論辯理論方面的最新成果，部分優(yōu)秀論文將在知名期刊《邏輯、語言與信息雜志》（A&HCI收錄）上作為專輯出版。

（2）協(xié)辦“紀(jì)念金岳霖先生誕辰120周年學(xué)術(shù)研討會”。金岳霖先生是我國著名的哲學(xué)家、邏輯學(xué)家和教育家。為紀(jì)念金先生誕辰120周年，2015年10月17-19日在清華大學(xué)舉行“紀(jì)念金岳霖先生誕辰120周年學(xué)術(shù)研討會”。為了推動我國的哲學(xué)和邏輯學(xué)研究，同時舉行“金岳霖學(xué)術(shù)獎頒獎會”。

（3）2016年11月，鄧輝文教授及團(tuán)隊成員參加在中國科學(xué)院軟件研究所舉辦的“全國形式化方法與應(yīng)用會議”The First Formal Methods and Application Conference (FMAC 2016)，并宣讀論文，該文后來發(fā)表在《軟件學(xué)報》(2017)國內(nèi)A1期刊上。

（4）2019年6月，鄧輝文教授及團(tuán)隊成員參加在江西南昌舉行的復(fù)雜系統(tǒng)中群體智能會議2019 the 4th International Conference on Computational Intelligence and Applications (ICCIA 2019)，在大會上宣讀了兩篇論文, 并收錄在大會論文集里。

（5）2019年6月，雷旭教授與研究生趙文瑞、彭雪芮等赴意大利羅馬參加人類腦成像組織2019年學(xué)術(shù)年會。2018年9月，雷旭教授赴加拿大蒙特利爾參加第六屆國際靜息態(tài)與腦連接大會。2017年6，雷旭教授赴加拿大溫哥華參加國際人腦圖譜大會大會。2016年7月，雷旭教授赴匈牙利布達(dá)佩斯參加第六屆國際記憶大會。

4.學(xué)術(shù)交流和國際合作

子課題負(fù)責(zé)人劉奮榮教授分別于2017年9月前往斯坦福大學(xué)訪問研究一年，并于2019年7月前往加州大學(xué)伯克利分校開展合作研究。子課題成員郭美云教授于2018年12月前往奧克蘭大學(xué)訪問研究四個月。課題組成員奧克蘭大學(xué)Jeremy Seligman教授是清華大學(xué)偉倫學(xué)者、清華大學(xué)金岳霖邏輯學(xué)講席教授和西南大學(xué)柔性引進(jìn)教授，每年訪問清華大學(xué)和西南大學(xué)2-3個月。課題組成員挪威卑爾根大學(xué)Thomas Agotnes 2018年正式成為西南大學(xué)長江學(xué)者講座教授，每年在西南大學(xué)工作不少于2個月。與奧克蘭大學(xué)高級講師劉佳謀合作，每年定期互訪2次。課題組充分發(fā)揮課題組成員的不同學(xué)科背景和優(yōu)勢，具有很強(qiáng)的互補性，目前已基本完成一些主要論文的撰寫工作。

三、成果宣傳推介情況

本項目所取得的階段性成果在國內(nèi)外學(xué)術(shù)會議等場合進(jìn)行了交流、宣傳與匯報。

四、研究中存在的主要問題、改進(jìn)措施，研究心得、意見建議

本項目選題意義重大，項目研究已經(jīng)取得比較豐富的中期成果，在《軟件學(xué)報》《Int. J. Electronic Security and Digital Forensics》《IEEE Access》《International Journal of Approximate Reasoning》《Journal of Logic and Computation》等國內(nèi)外重要學(xué)術(shù)期刊發(fā)表高質(zhì)量學(xué)術(shù)論文35篇。

目前研究中存在的主要問題和改進(jìn)措施包括：

子課題之間的銜接尚需加強(qiáng),子課題組之間相互溝通服務(wù)于總課題研究的機(jī)制有待進(jìn)一步深化，國內(nèi)外學(xué)術(shù)交流與合作力度需要加強(qiáng)，子課題三在實驗研究方面的力度需要加強(qiáng)。在后續(xù)研究中，將通過加強(qiáng)小型學(xué)術(shù)會議的召開，深化各子課題之間的溝通與銜接，增強(qiáng)計算機(jī)仿真實驗研究的力度等，并根據(jù)研究需要購置小型計算機(jī)等設(shè)備。

二、研究成果情況

主要內(nèi)容：

一、代表性成果簡介

[1]王善俠,馬明輝,陳武,鄧輝文.正則模型類的時態(tài)可定義性.軟件學(xué)報,2017,28(5):1070-1079.該文探討了正則模型類的時態(tài)可定義性。正則模型是非正規(guī)模態(tài)邏輯的模型,通過定義正則模型的不相交并、C2t-互模擬、生成子模型、C2t-超濾擴(kuò)張等模型上的運算,可以證明一個正則模型類在時態(tài)語言中可定義當(dāng)且僅當(dāng)它在不相交并、滿C2t-互模擬像、C2t-超濾擴(kuò)張下封閉,并且它的補類在C2t-超濾擴(kuò)張下封閉.該刻畫定理說明了時態(tài)語言在正則模型類上的表達(dá)力。本文發(fā)表在計算機(jī)和信息科學(xué)領(lǐng)域的權(quán)威期刊《軟件學(xué)報》上，產(chǎn)生了較大的社會影響。

[2]楊天亮,辛斐,雷旭.人類大腦結(jié)構(gòu)和功能的性別差異:來自腦成像研究的證據(jù).《心理科學(xué)進(jìn)展》2015年第3期。大腦的性別差異近年來受到了廣泛關(guān)注。腦成像技術(shù)的出現(xiàn)為腦結(jié)構(gòu)和腦功能性別差異的研究開辟了新的道路。借助結(jié)構(gòu)磁共振成像和彌散張量成像等腦結(jié)構(gòu)信息，以及腦電圖、正電子發(fā)射斷層掃描技術(shù)和功能性磁共振成像等腦功能信息，當(dāng)前研究主要探討了腦灰質(zhì)、腦白質(zhì)和大腦的基線活動在腦局部區(qū)域、腦子系統(tǒng)、全腦連接組三個層次上的性別差異及其在年齡上的發(fā)展變化。此外，為了更好地理解腦性別差異，當(dāng)前文章還探討了腦性別差異研究領(lǐng)域的一些認(rèn)識誤區(qū)。有關(guān)腦性別差異的研究雖然已經(jīng)取得了豐富的成果，但現(xiàn)有的研究結(jié)果存在很多分歧，仍然有深入挖掘的空間。未來應(yīng)該加強(qiáng)對具有性別特異性的心理疾病腦機(jī)制的研究，關(guān)注基因和環(huán)境對腦性別差異的交互作用，并利用腦功能活動動態(tài)變化的特性、以及結(jié)合多模態(tài)的腦成像技術(shù)進(jìn)一步闡明腦性別差異。該文是本項目產(chǎn)出的一篇高質(zhì)量論文，具有較高的學(xué)術(shù)價值和影響力，自2015年3月發(fā)表以來，在CNKI上下載次數(shù)總計達(dá)534次，被引用次數(shù)為3次。

[4]汪玉林,雷旭.基于Think/No-think范式的動機(jī)性遺忘研究:行為與腦機(jī)制.《心理科學(xué)》2015年第5期。想/不想范式(Think/No-think,TNT)是基于go/no-go范式提出來的用于研究動機(jī)性遺忘過程的實驗范式，主要過程是指個體對于記憶的提取抑制可以導(dǎo)致隨后該記憶的遺忘。近年來TNT范式的大量行為學(xué)研究都一致性地發(fā)現(xiàn)記憶提取抑制可以產(chǎn)生負(fù)性控制效應(yīng)，驗證了在實驗室情境下對動機(jī)性遺忘進(jìn)行研究的可行性。其中，負(fù)性控制效應(yīng)指的是壓抑條件的項目相對于基線條件的項目的回憶量有顯著降低。關(guān)于動機(jī)性遺忘發(fā)生的神經(jīng)機(jī)制的探討已積累了大量的研究證據(jù)，總結(jié)腦電(EEG)和功能核磁共振(f MRI)兩個模態(tài)的研究，我們提出了動機(jī)性遺忘發(fā)生的多模態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)模型。最后，在該模型的基礎(chǔ)上，我們展望了TNT范式未來的研究方向，其中特別注意到同步EEG-f MRI技術(shù)的應(yīng)用有望為我們揭示出記憶提取抑制導(dǎo)致的動機(jī)性遺忘發(fā)生的動態(tài)過程。該文是本項目產(chǎn)出的一篇高質(zhì)量論文，具有較高的學(xué)術(shù)價值和影響力，自2015年9月發(fā)表以來，在CNKI上下載次數(shù)總計達(dá)178次。

[5]Ablimit Arxiden, Shanxia Wang and Huiwen Deng. Logical Analysis of Complex Network Searching, The Open Cybernetics & Systemics Journal, 2015, 9, 2681-2687.借鑒動態(tài)邏輯與BDI邏輯基礎(chǔ)上擴(kuò)展的LORA邏輯,從網(wǎng)絡(luò)搜索狀態(tài)多樣性與Agent之間的協(xié)作過程的時間變化的動態(tài)性角度對復(fù)雜Agent網(wǎng)絡(luò)的搜索行為進(jìn)行邏輯分析與形式化刻畫，提出了基于LORA的復(fù)雜Agent網(wǎng)絡(luò)的多Agent協(xié)作搜索的智能搜索模型。面對復(fù)雜系統(tǒng)，需要對Agent的行為進(jìn)行形式化研究。在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)搜索過程中，參與搜索者的行為以及狀態(tài)進(jìn)邏輯分析與形式化刻畫，對于建立能處理復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中搜索過程的智能化理論體系具有重要意義。從應(yīng)用方面看，基于邏輯理論研究復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的搜索過程將產(chǎn)生具有重要應(yīng)用價值的程序與軟件系統(tǒng)，這將為解決當(dāng)前現(xiàn)實生活中的社會網(wǎng)絡(luò)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，萬維網(wǎng)，交通網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域中的信息搜索智能化的問題提供重要的參考價值，因此具有廣闊的研究前景。

[6] Minghui Ma and Mihir K. Chakraborty. Covering-based rough sets and modal logics. Part I . International Journal of Approximate Reasoning. 2016, (77):55-65.該論文對于以覆蓋元為基礎(chǔ)的粗糙集系統(tǒng)與模態(tài)邏輯的關(guān)系，解決了該領(lǐng)域的兩個猜想，即粗糙集系統(tǒng)C2和C5的模態(tài)邏輯理論是S4，P1和C4的模態(tài)邏輯理論是KTB。這兩個猜想的解決將為粗糙集在認(rèn)知邏輯領(lǐng)域的應(yīng)用拓展新的研究領(lǐng)域。該論文發(fā)表的期刊是人工智能領(lǐng)域的國際期刊，被SCI索引人工智能2區(qū)收錄。

[7]Minghui Ma and Jeremy Seligman. Algebraic Semantics for Dynamic Dynamic Logic. Proceedings of the 5th International workshop on Logic, rationality and interaction. 2016, LNCS 9394, pp.255-267, Springer.本文是對動態(tài)化的動態(tài)認(rèn)知邏輯的研究，它所解決的問題是為Dynamic dynamic logic提供明確的歸約公理，從而真正建立該邏輯的系統(tǒng)。在該邏輯的原始版本中，只證明了歸約公理的存在性，而本文明確了它的歸約公理。本文使用的方法是代數(shù)方法。被EI/ISTP收錄。

[8] Minghui Ma and Ahti-Veikko Pietarinen. A Dynamic Approach to Peirce's Interrogative Construal of Abductive Logic. IfCoLog Journal of Logics and their Applications 2016, 3(1):73-104.該論文是信息互動的動態(tài)認(rèn)知邏輯領(lǐng)域的一個應(yīng)用研究成果。本文的宗旨是將鄰域語義學(xué)下的動態(tài)認(rèn)知邏輯引入信息互動的溯因推理方式的研究。本文對溯因推理提出的一種動態(tài)解釋，對科學(xué)探究中的溯因推理過程進(jìn)行了深入的分析。發(fā)表本文的雜志屬于牛津大學(xué)的雜志系列之一，在國際上已產(chǎn)生一定的影響。

[9]Chen W, Zhang D, Maonian W. A sequential model of bargaining in logic programming. Frontiers of Computer Science, 2015,9(3):474-484.該論文是信息互動的動態(tài)認(rèn)知邏輯領(lǐng)域的一個研究成果。本文的主要目的是通過對主體議價機(jī)制的考察而給出了一個議價的順序模型。具體做法是將主體的背景知識、需求信息、議價條件等在邏輯系統(tǒng)中進(jìn)行編碼，并證明在所有的議價場景中，參與議價的成員通過替換程序、借助回溯推理等可以達(dá)成一致，如果所有主體在每一輪議價過程中都能做出理性選擇的話，那么所有這些程序最后都會收斂于納什均衡點。本文已被SCI和EI收錄，在國際上產(chǎn)生了一定的影響。

[10]侯麗平，何向東.基于動態(tài)邏輯的信息哲學(xué)研究，《科學(xué)技術(shù)哲學(xué)研究》2018年第3期（CSSCI）.本文主要從邏輯的視角探討信息哲學(xué)，明確信息哲學(xué)是關(guān)于信息的本質(zhì)及其動態(tài)變化規(guī)律的新的哲學(xué)分支。文章運用類比“語言轉(zhuǎn)向”的方式定義了哲學(xué)的“信息轉(zhuǎn)向”。并以動態(tài)認(rèn)知邏輯作為理論工具分析信息及其信息的動態(tài)變化，為尋找分析各種信息及其動態(tài)變化的統(tǒng)一理論提供思路，實現(xiàn)對其基本規(guī)律的認(rèn)識，從而更好地解釋和指導(dǎo)實踐活動，以及處理實踐活動中呈現(xiàn)的哲學(xué)問題。

[11]余軍成，何向東.論直覺主義謂詞邏輯的矢列式自然演繹系統(tǒng)，《湖南科技大學(xué)學(xué)報》(社會科學(xué)版)，2016年第5期（CSSCI）.達(dá)米特系統(tǒng)地給出了直覺主義謂詞邏輯的矢列式自然演繹系統(tǒng)N。在此基礎(chǔ)上，我們給出一個與之等價的系統(tǒng)NSI，進(jìn)一步探討兩個系統(tǒng)的特點和證明策略，比較矢列式自然演繹系統(tǒng)與根岑的自然演繹系統(tǒng)的異同，并評價矢列式自然演繹系統(tǒng)的歷史地位和意義。

[12]李烜，隱含時態(tài)化條件句的形式語義學(xué)，西南大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2016年第5期（CSSCI）.條件句中的時態(tài)因素通過隱含時態(tài)化條件句的形式語義學(xué)而得到處理，由此得到一種不使用時態(tài)概念的時態(tài)化條件句邏輯，呈現(xiàn)一些關(guān)于條件句的形式原理。經(jīng)典條件句邏輯忽略了時態(tài)因素。分枝時間結(jié)構(gòu)上的條件句邏輯以時間結(jié)構(gòu)來解釋條件句，在條件句中增加時態(tài)概念，這是外在論語義學(xué)的代表。隱含時態(tài)化條件句邏輯是通過對選擇函數(shù)的時態(tài)化得到的，而沒有明確引入時態(tài)概念。

[13] Yanni Tang, Jiamou Liu*, Wu Chen*, Zhuoxing Zhang. Establishing connections in a social network: Radial versus medial centrality indices, Proceedings of the 15th Pacific Rim International Conference on Artificial Intelligence, Springer, (2018): 1044-1057.節(jié)點在社交網(wǎng)絡(luò)中的中心程度是衡量它的影響力的一個關(guān)鍵指標(biāo)，本文從節(jié)點的中心性角度出發(fā)，主要研究讓新節(jié)點融入已有網(wǎng)絡(luò)的加邊機(jī)制。目前，幾乎沒有人關(guān)注個體融入網(wǎng)絡(luò)的問題，更沒有人考慮這個過程中不同中心性概念之間的相關(guān)性。本研究提出了三種有效的啟發(fā)式方法來選擇已有網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點與新節(jié)點建立連接，并根據(jù)三個中心度量標(biāo)準(zhǔn)比較它們的表現(xiàn)。實驗用到了人工生成的小世界網(wǎng)絡(luò)、無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)和四個真實網(wǎng)絡(luò)。結(jié)果表明，本文設(shè)計的啟發(fā)式算法不僅明顯優(yōu)于隨機(jī)算法，而且還揭示了一些與中心性和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湎嚓P(guān)的新的發(fā)現(xiàn)。實驗結(jié)果展現(xiàn)了兩個維度的度量：第一個中心性關(guān)注節(jié)點直接與其他節(jié)點的交互程度，第二個中心性關(guān)注節(jié)點在其他節(jié)點交互中的中介作用。

[14] Xiaojuan Chen, Huiwen Deng, A New Scheme of Preserving User Privacy for Location-Based Service, Int. J. Electronic Security and Digital Forensics, 2018,10(4): 417-433

在復(fù)雜系統(tǒng)中考慮位置信息，在信息互動過程中，對于需要基于位置服務(wù)的用戶來說，通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行信息互動個人隱私一直是人們非常關(guān)心的問題，如智能手機(jī)和個人電腦。通常情況下,提供者誰能提供基于位置的服務(wù)被認(rèn)為是半可信或誠實但好奇的。如果提供商泄露用戶的個人信息，它會給那些因為不誠實而要求這項服務(wù)的用戶帶來極大的傷害服務(wù)。為保障用戶私隱，我們提出一種方案以實現(xiàn)保護(hù)用戶的隱私信息，包括位置、身份和域，而用戶仍然可以從服務(wù)提供者那里獲得所需的服務(wù)。為了計算時間較短，計算能力最小，在我們的系統(tǒng)中使用對稱密鑰加密。通過安全分析和計算機(jī)模擬仿真，該方案是安全且可行的。與相關(guān)方案相比，我們的方案可以提供足夠的隱私安全保障以滿足用戶要求。

[15] Xiaojuan Chen , Huiwen Deng, Analysis of Cryptographic Protocol by Dynamic Epistemic Logic, IEEE Access, 7(1): 29981 - 29988, March 2019, DOI: 10.1109/ACCESS.2019.2902352, SCI 2區(qū)，IF: 3.557

在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)信息互動過程中，從計算的角度考慮互動信息的安全，涉及密碼協(xié)議的安全性，需要進(jìn)行大量的分析和驗證工作。本文運用動態(tài)認(rèn)知邏輯，提出了一種分析密碼協(xié)議的模型方法，以便在密碼協(xié)議中捕獲其安全性屬性，提出了基于認(rèn)知行為的認(rèn)知狀態(tài)的更新方法，認(rèn)知操作會導(dǎo)致參與協(xié)議的代理的知識集發(fā)生更改。我們的模型具體執(zhí)行過程示例使用了密碼協(xié)議和Kripke模型狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換。分析結(jié)果表明，該加密協(xié)議符合實際安全需求。

三、下一步研究計劃

加強(qiáng)子課題組之間的交流，特別是加強(qiáng)第一個子課題相關(guān)問題的深入研究，定期或不定期召開學(xué)術(shù)交流會議，組織3-4次國際或全國性學(xué)術(shù)會議，就課題組取得的成果進(jìn)行交流推介。

在子課題的研究中，一些具體研究方案包括但不限于：

1.人們在日常交往會根據(jù)新接收的信息來改進(jìn)自己的知識，目前的知識改進(jìn)僅限于整體知識修改。未來，本研究會加入信念修改的思想，如個體在交互時，根據(jù)新接收的信息對自己的知識做局部修改。

2.嘗試更多的交互機(jī)制，例如使用合作博弈領(lǐng)域的方法，它設(shè)定了主體的不同行為的收益，把主體交互看作一種合作行為，主體相互合作組成一個聯(lián)盟，聯(lián)盟有相應(yīng)的價值，也就是合作的主體共同的收益，我們將探究一種收益分配方式，使得知識在模型中更好的擴(kuò)散。

3. 在探究知識的影響力問題方面，進(jìn)一步設(shè)計擴(kuò)散干預(yù)算法。算法主要從三個方面考慮，第一個方面致力于發(fā)現(xiàn)有影響力的個體來促進(jìn)知識的擴(kuò)散（擴(kuò)散最大化），第二個方面致力于尋找個體來抑制知識的擴(kuò)散（擴(kuò)散最小化）。第三個方面致力于研究網(wǎng)絡(luò)上指定區(qū)域的擴(kuò)散最大化和擴(kuò)散最小化問題，將結(jié)合圖論的知識對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行結(jié)構(gòu)劃分。

4. 從基于集成學(xué)習(xí)的角度研究知識交互，嘗試設(shè)計一種新的知識訓(xùn)練模型，并將該模型運用到多agent集成學(xué)習(xí)中，保證agent的多樣性和準(zhǔn)確性的前提下，提升大數(shù)據(jù)的集成學(xué)習(xí)的算法效率和學(xué)習(xí)效果，同時研究知識傳播和交互機(jī)制對集成學(xué)習(xí)的影響。

申請延期到2021年12月結(jié)題。

（課題組供稿 ）