Dynamic term-modal logics for first-order epistemic planning.

Abstract

This paper develops a first-order version of Dynamic Epistemic Logic (DEL) aimed at epistemic planning in multi-agent systems. While classical planning languages typically rely on first-order representations for compact action schemas, most epistemic planning frameworks are propositional, limiting their expressiveness and scalability. The authors introduce a term-modal epistemic language with possible-world semantics that integrates first-order logic with dynamic epistemic logic. Actions are represented through first-order action models and epistemic action schemas, allowing compact, problem-independent domain descriptions similar in spirit to PDDL. The framework supports higher-order reasoning, quantified epistemic goals, and context-dependent observability of actions. In addition to the semantic framework, the paper develops axiomatic systems for static and dynamic term-modal logics, proving soundness, completeness, and decidability results for finite-agent cases. The proposed approach significantly enhances the expressive power and representational efficiency of epistemic planning formalisms.

Este artículo desarrolla una versión de primer orden de la Lógica Epistémica Dinámica (DEL) orientada a la planificación epistémica en sistemas multiagente. Mientras que los lenguajes clásicos de planificación utilizan representaciones de primer orden para describir acciones de forma compacta, la mayoría de los marcos de planificación epistémica existentes son proposicionales, lo que limita su expresividad. Los autores introducen un lenguaje epistémico término-modal con semántica de mundos posibles que integra la lógica de primer orden con la lógica epistémica dinámica. Las acciones se representan mediante modelos de acción de primer orden y esquemas de acción epistémicos, permitiendo descripciones compactas e independientes del problema, similares a PDDL. El trabajo incluye además el desarrollo de sistemas axiomáticos estáticos y dinámicos, demostrando resultados de corrección, completitud y decidibilidad para el caso de un número finito de agentes. El marco propuesto amplía de forma significativa las capacidades de la planificación epistémica.