[Back]

P. Zwickl:
"Visual Design and Analysis Support for Answer Set Programming";
Supervisor: G. Kappel, M. Seidl; E188 - Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme, 2011; final examination: 02-24-2011.

In the last decade, logic programming experienced new impetus by the growth of Answer Set Programming (ASP) as one of the key drivers in the academic world. However, ASP could not attract the same interest as other declarative programming languages in practice so far. This lack of interest in ASP may be explained by the absence of a sufficiently supported software engineering methodology resulting in a difficulty of designing and developing ASP programs. No tools supporting the development of ASP programs are available. So far, no modeling environment has been introduced in the context of software development based on the ASP paradigm, which offers valuable abstraction and visualization support during the development process.
This thesis aims at establishing a novel method for visually designing and analyzing ASP programs. Therefore, a graphical approach for the visualization of ASP is proposed, which is based on concepts presented in literature for other declarative approaches. Moreover, concepts of model engineering are combined with the field of logic programming. Following an Model-Driven Engineering approach, an ASP-specific modeling language is established which is able to visualize important facets of ASP. The modeling language is applied within a graphical editor for the model creation. The resulting models are transformed to textual ASP programs by a code generator. The model engineering approaches are used to define the metamodel, a graphical editor, and to generate the ASP program code from models. Therefore, the link between the formalism of ASP and the graphical representation has to be established. Due to the close connection between ASP and deductive databases-databases with logical reasoning capabilities - the widely used Entity Relationship diagram is applied as initial visualization method for ASP programs.
This thesis is structured in iterative advancement phases. Starting with a simple visualization of non-deductive programs, entire solution packages for deductive ASP programs are introduced. In a final step, the technical realization is discussed and evaluated, and potential enhancements are outlined.

Im letzten Jahrzehnt erlebte die Logikprogrammierung durch die Verbreitung von Answer Set Programmierung (ASP) als eine der treibende Kräfte neuen Auftrieb in der akademischen Welt. Jedoch konnte ASP in der Praxis bislang nicht das gleiche Interesse hervorrufen wie andere deklarative Programmiersprachen. Dieses fehlende Interesse könnte durch die Absenz geeigneter Methodologien des Software Engineerings erklärt werden, welche die Entwicklung von ASP Programmen erschwert. Tools, die den Entwicklungsprozess von ASP Programmen unterstützen, sind nicht verfügbar. Bislang wurde keine Modellierungsumgebung für die ASP Softwareentwicklung vorgestellt, die eine wertvolle Abstraktions- und Visualisierungsunterstützung bietet.
Diese Arbeit zielt darauf ab, eine neuartige Methode für die Erstellung und Analyse von ASP Programmen zu etablieren. Dies wird durch die Vorstellung eines graphischen Ansatzes für die Visualisierung von ASP erreicht, welche auf Konzepten aus der Literatur für andere deklarative Sprachen basiert. Darüber hinaus werden Konzepte des Model Engineerings mit dem Bereich der Logikprogrammierung verknüpft. Aufbauend auf einem Model-Driven Engineering Ansatz wird eine ASP-spezifische Modellierungssprache erstellt, welche wichtige Facetten von ASP darstellen kann. Diese Modellierungssprache wird durch die Erstellung von Modellen mittels eines graphischen Editors angewandt. Damit erzeugte Modelle können mit einem Code Generator zurück in ASP Programme transformiert werden. Die Model Engineering Konzepte werden eingesetzt um ein Metamodel, einen graphischen Editor und einen Code Generator zu erstellen. Infolgedessen muss eine Verbindung zwischen den ASP Formalismen und der graphischen Repräsentation definiert werden. Aufgrund der engen Verknüpfung zwischen ASP und deduktiven Datenbanken-Datenbanken mit Inferenz-Fähigkeiten-wird das weit verbreitete Entity Relationship Diagramm als initiale Visualisierungsmethode für ASP Programme eingesetzt.
Diese Arbeit verfeinert iterativ eine initiale Lösung. Beginnend bei einer einfachen Visualisierung nicht-deduktiver Programme werden komplette Lösungspakete für deduktive ASP Programme vorgestellt. In einem finalen Schritt wird die technische Realisierung behandelt und evaluiert, und Möglichkeiten für weitere Forschungstätigkeiten in dem Bereich aufgezeigt.

http://publik.tuwien.ac.at/files/PubDat_195848.pdf