關(guān)于布爾可滿足性判定的新方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-27 06:54
布爾可滿足性(Boolean Satisfiability,SAT)問題是指,給定一組布爾變?cè)猉及由X構(gòu)成的CNF公式,問是否存在一組對(duì)X的賦值,使得公式為真。SAT問題是第一個(gè)被證明為NP完全的問題,在計(jì)算理論中具有重要地位。如果找到能夠在多項(xiàng)式時(shí)間求解SAT問題的完備方法,則P=NP;反之,如果能夠確定所有SAT算法的最壞時(shí)間復(fù)雜度下界為指數(shù)級(jí)別,則P≠NP。此外,SAT問題在電路驗(yàn)證、組合優(yōu)化、自動(dòng)推理等領(lǐng)域有重要的實(shí)踐意義。當(dāng)前,SAT問題的求解算法分為完備算法和不完備算法。完備算法總是能夠找到一個(gè)滿足公式的賦值,或者證明公式的不可滿足性;贒PLL的搜索算法是目前主流的一類完備算法,這類算法用回溯的方法,對(duì)賦值空間進(jìn)行系統(tǒng)的搜索。在對(duì)DPLL算法的各種改進(jìn)中,CDCL算法利用子句學(xué)習(xí)和非逐字回溯大大減少了回溯次數(shù)。目前已知的完備算法最壞時(shí)間復(fù)雜度為指數(shù)級(jí)別。而不完備算法針對(duì)實(shí)際的SAT問題,提高了求解效率。其中,局部搜索算法廣泛應(yīng)用了概率和貪心的策略,只對(duì)賦值空間的一部分進(jìn)行搜索,提高了搜索效率。基于優(yōu)化的方法將SAT問題轉(zhuǎn)化為優(yōu)化問題,然后用拉格朗日法、牛頓法等方法解決。...
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院)重慶市
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖3.1?DPLL搜索樹圖示??元傳播化簡(jiǎn)的公式Je
圖3.2蘊(yùn)含圖示例??
?關(guān)于布爾可滿足性判定的新方法研究???f?0?J——?0⑴??,2=10^0??,=1?£)??圖3.3?CDCL搜索樹圖示??(在第/eve/層)與其父節(jié)點(diǎn)的邊(在第/evd-1層)對(duì)應(yīng)的賦值,記Levd(Xu)?=??/evd-1。另一種頂點(diǎn)是矛盾頂點(diǎn),記為A^,由其他的頂點(diǎn)推出。蘊(yùn)含圖中,有??向邊的出發(fā)點(diǎn)是賦值(決策賦值或者蘊(yùn)含賦值),終點(diǎn)是蘊(yùn)含賦值或者矛盾。有??向邊用的標(biāo)記,表示代入這條邊出發(fā)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的賦值后,M成為新的單元子句或??者空子句,用單元傳播推出終點(diǎn)對(duì)應(yīng)的蘊(yùn)含賦值或者矛盾。??仍然以〇^公式77={01,〇)2,,.,,叫}為例,其中,〇;1?=?{^'1,&},〇)2?=??{X2,X3},的=卜&, ̄^4,^}’?叫={,X丨,X4,X6},噸=■{,X1,,X5,X6},叫=??卜A:hX4,*nX6},的={-^,,X5,,X6},叫={X3,X7}。為了對(duì)比DPLL算法與??CDCL算法的搜索過程,將CDCL算法對(duì)JT賦值的搜索過程呈現(xiàn)為圖3.3中的搜索??樹。在節(jié)點(diǎn)“1111”發(fā)生矛盾之前,搜索流程與DPLL相同,之后的回溯機(jī)制??以及節(jié)點(diǎn)0W和的含義將在后文中詳述。當(dāng)在節(jié)點(diǎn)“1111”發(fā)生矛盾??時(shí),生成的蘊(yùn)含圖如圖3.2所示。在第0層的邊上賦值不:=1,在第3層的邊上??賦值X4:=l以后,在第4層的頂點(diǎn)上由叱得出X5=l。因此,在蘊(yùn)含圖中有兩條??標(biāo)記為叱的有向邊分別從‘%?:=?1?\?0”和“&?:=?1?\?3”指向“X5?=?1?\?3”。??矛盾集合用CS(A/)表示。在求CS(A〇之前,首先定義集合兒P(g)。APO)是??一個(gè)賦值的集合,元素為在子句^中
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]CDCLSAT求解器的重啟策略分析[J]. 程睿,周彩蘭,徐寧,周強(qiáng). 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]調(diào)查傳播算法收斂的一個(gè)充分條件[J]. 王曉峰,許道云,姜久雷,唐延輝. 中國(guó)科學(xué):信息科學(xué). 2017(12)
[3]基于加強(qiáng)概率控制策略的SAT局部搜索算法[J]. 洪劍珂,張崢華,許貴平. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2017(14)
[4]求解SAT問題的算法的研究進(jìn)展[J]. 郭瑩,張長(zhǎng)勝,張斌. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2016(03)
本文編號(hào):3002641
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院)重慶市
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖3.1?DPLL搜索樹圖示??元傳播化簡(jiǎn)的公式Je
圖3.2蘊(yùn)含圖示例??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]CDCLSAT求解器的重啟策略分析[J]. 程睿,周彩蘭,徐寧,周強(qiáng). 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]調(diào)查傳播算法收斂的一個(gè)充分條件[J]. 王曉峰,許道云,姜久雷,唐延輝. 中國(guó)科學(xué):信息科學(xué). 2017(12)
[3]基于加強(qiáng)概率控制策略的SAT局部搜索算法[J]. 洪劍珂,張崢華,許貴平. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2017(14)
[4]求解SAT問題的算法的研究進(jìn)展[J]. 郭瑩,張長(zhǎng)勝,張斌. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2016(03)
本文編號(hào):3002641
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