Effectful programs interact in ways that go beyond simple input-output, making compositional reasoning challenging. Existing work has shown that when such programs are ``separate'', i.e., when programs do not interfere with each other, it can be easier to reason about them. While reasoning about separated resources has been well-studied, there has been little work on reasoning about separated effects, especially for functional, higher-order programming languages. We propose two higher-order languages that can reason about sharing and separation in effectful programs. Our first language $\lambda_{\text{INI}}$ has a linear type system and probabilistic semantics, where the two product types capture independent and possibly-dependent pairs. Our second language $\lambda_{\text{INI}}^2$ is two-level, stratified language, inspired by Benton's linear-non-linear (LNL) calculus. We motivate this language with a probabilistic model, but we also provide a general categorical semantics and exhibit a range of concrete models beyond probabilistic programming. We prove soundness theorems for all of our languages; our general soundness theorem for our categorical models of $\lambda_{\text{INI}}^2$ uses a categorical gluing construction.


翻译:效应性程序之间的交互超越了简单的输入输出关系,这使得组合推理变得具有挑战性。已有研究表明,当此类程序相互“分离”(即程序彼此不干扰)时,对其推理更容易。尽管针对分离资源的推理已得到充分研究,但针对分离效应的推理(尤其是在函数式高阶编程语言中)的工作尚属少见。我们提出了两种能够对效应性程序中的共享与分离进行推理的高阶语言。第一种语言 λ_INI 采用线性类型系统和概率语义,其中两种乘积类型分别捕获独立对与可能相关对。第二种语言 λ_INI^2 是受 Benton 的线性-非线性(LNL)演算启发的双层分层语言。我们以概率模型为例对该语言进行阐释,同时提供了通用的范畴语义,并展示了除概率编程之外的一系列具体模型。我们为所有语言证明了可靠性定理;其中针对 λ_INI^2 范畴模型的通用可靠性定理采用了范畴胶合构造方法。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
76+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
52+阅读 · 2020年12月14日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
20+阅读 · 2017年12月17日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年4月25日
Meta-Learning to Cluster
Arxiv
18+阅读 · 2019年10月30日
Arxiv
12+阅读 · 2018年1月28日
VIP会员
最新内容
《通过小型无人机系统将情报能力“作战化”》
专知会员服务
3+阅读 · 今天7:28
消耗优势:美军的“精确规模化”概念
专知会员服务
7+阅读 · 6月15日
《离线语言支持系统:面向空战战术决策》
专知会员服务
8+阅读 · 6月15日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
20+阅读 · 2017年12月17日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员