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G. Heißenberger:
"A System For Advanced Graphical Argumentation Formalisms";
Supervisor: S. Woltran, M. Diller; Institut für Informationssysteme, 2016; final examination: 2016-03-14.

Argumentation became an important research topic for computer science and in particular in Artificial Intelligence. In this field Dung introduced the landmark work of 'abstract argumentation frameworks' which inspired many generalisations of this concept. Among them, GRAPPA is a very recent development and is one of the most general frameworks. The key-features of GRAPPA are, that the argumentation is based on a labeled graph and a very powerful pattern language, which includes aggregate-functions, to specifyacceptance conditions for statements based on the labels of the incoming edges. So far, there are no tools to evaluate GRAPPA-instances available. Therefore, the main goal of this work is to provide an evaluation system for GRAPPA. This system consistsof two parts, namely Answer Set Programming (ASP)-encodings to evaluate GRAPPA-instances and GrappaVis. GrappaVis is a graphical tool to specify GRAPPA-instances, to evaluate them (making use of the ASP-encodings) and visualize the results of theevaluation. Regarding the ASP-encodings, two different approaches are presented, namely the staticand dynamic encoding to evaluate GRAPPA-instances. The static approach is the 'classical' one, which corresponds to considerations based on data complexity, where one (static) program handles all GRAPPA-instances. On the other hand, the dynamic approach, which corresponds to considerations based on combined complexity, i. e. the encoding is not fixed, but dynamically generated for each GRAPPA-instance. As shown in this work this approach allows to express evaluation methods which are not expressible in the static approach. Finally, performance results for the different ASP-encodings are presented.

'Argumentationstheorie' hat in den letzten Dekaden in den Computerwissenschaften immer mehr an Bedeutung gewonnen. Speziell im Bereich der -Künstlichen Intelligenz- ist es ein Gebiet, an dem rege geforscht wird. In diesem Zusammenhang hat P. M. Dung mit seiner wegweisenden Arbeit, und den darin vorgestellten 'Argumentation Frameworks', den Grundstein für 'Abstrakte Argumentation' gelegt. Dieses Konzept wurde vielfach aufgegriffen und für die unterschiedlichsten Anforderungen weiterentwickelt. Unter anderem ist auch GRAPPA aus dieser Entwicklung hervorgegangen und ist dabei eines der neuesten und mächtigsten Werkzeuge in diesem Bereich. GRAPPA selbst basiert auf einem Graphen dessen Kanten beschriftet sind und einer sehr ausdrucksstarken Syntax um Bedingungen für einzelne Argumente zu definieren. Diese Syntax enthält Aggregatfunktionen um die Beschriftung der eingehenden Kanten auszuwerten. Bisher gab es für GRAPPA-Instanzen keine Werkzeuge um diese auszuwerten zu können. Darum ist es die Hauptaufgabe dieser Arbeit ein System zu entwickeln mit dem es selbst Laien leicht fällt GRAPPA-Instanzen zu erzeugen und diese auch auszuwerten. Zu diesem Zweck werden in dieser Arbeit Answer Set Programming (ASP)-Encodings zur Auswertung von GRAPPA-Instanzen vorgestellt. Außerdem wird ein Tool namens GrappaVis präsentiert. GrappaVis ist ein Programm mit dem es möglich ist intuitiv GRAPPA-Instanzen zu erstellen, diese - mit Hilfe der ASP-Programme - auszuwerten und die Ergebnisse direkt in der GRAPPA-Instanz darzustellen. Zur Auswertung der GRAPPA-Instanzen werden zwei unterschiedliche ASP-Programme vorgestellt die auf unterschiedlichen Herangehensweisen basieren. Einerseits dem statischen Ansatz: Dieser basiert auf Überlegungen die auch für 'Datenkomplexität' gelten, d. h. das ASP-Programm ist für alle GRAPPA-Instanzen gleich. Andererseits dem dynamischen Ansatz: Dieser basiert auf Überlegungen, die auf 'kombinierte Komplexität' zurückgehen, d. h. das ASP-Programm zur Auswertung ist nicht mehr fix, sondern kann ebenfalls variieren. Wie sich in der Arbeit herausstellen wird, hat dieser Ansatz den Vorteil, dass man damit auch Auswertungsmethoden für GRAPPA implementieren kann, welche mit dem statischen Ansatz nicht realisierbar sind. Letztendlich werden einige Resultate der ASP-Encodings bezüglich ihrer Performance präsentiert.

Project Head Stefan Woltran:
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