Tôi đang gõ cái này khá nhanh do hạn chế về thời gian (và thậm chí không trả lời sớm hơn vì lý do tương tự), nhưng tôi nghĩ tôi sẽ cố gắng ít nhất là sử dụng ít nhất hai xu của mình.
Tôi nghĩ rằng đây là một câu hỏi thực sự tuyệt vời, và đã dành một lượng thời gian không cần thiết trong vài năm qua để xem xét vấn đề này. (Tiết lộ đầy đủ: Tôi đã nhận được một phần lớn tài trợ hiện tại của mình một cách chính xác để cố gắng tìm câu trả lời cho các câu hỏi thuộc loại này, và sau đó có khả năng chuyển đổi những hiểu biết sâu sắc hơn về SAT thành những người giải SAT hiệu quả hơn.)
Nếu người ta phải trả lời một câu, thì tôi nghĩ
không ai thực sự biết và đây là một lĩnh vực nghiên cứu tích cực
là khá nhiều như nó được. Ngoại trừ việc có nhiều chỗ hơn cho nhiều hoạt động hơn, đặc biệt là từ phía lý thuyết.
Một số giải thích được đề xuất (không loại trừ lẫn nhau), đã được thảo luận trong các câu trả lời và nhận xét khác, là
- (a) cửa hậu,
- (b) cân nhắc độ phức tạp tham số hóa,
- (c) cấu trúc đồ thị của vấn đề CNF,
- (d) cân nhắc độ phức tạp bằng chứng và
- (e) chuyển pha.
Bắt đầu từ cuối (e), dường như có khá nhiều nhầm lẫn về việc chuyển pha. Câu trả lời ngắn ở đây là không có lý do gì để tin rằng tỷ lệ mệnh đề cho các biến có liên quan đến các vấn đề được áp dụng hoặc các vấn đề tổ hợp lý thuyết (còn gọi là các trường hợp được tạo ra). Nhưng vì một số lý do, đó là một quan niệm sai lầm không quá phổ biến trong phần áp dụng của cộng đồng SAT rằng tỷ lệ mệnh đề biến số bằng cách nào đó nên là một biện pháp có liên quan nói chung. Tỷ lệ mệnh đề trên biến rất phù hợp với k-SAT ngẫu nhiên, nhưng không phải cho các mô hình khác.
Cảm giác của tôi là backtime (a) đã là một lời giải thích phổ biến, nhưng cá nhân tôi chưa thực sự thấy bằng chứng thuyết phục rằng nó giải thích những gì diễn ra trong thực tế.
Độ phức tạp tham số (b) cung cấp một lý thuyết tuyệt đẹp về một số khía cạnh của SAT, và một giả thuyết rất hấp dẫn là các trường hợp SAT rất dễ bởi vì chúng có xu hướng "gần với một số đảo khả năng chuyển động". Tôi nghĩ giả thuyết này mở ra nhiều hướng nghiên cứu thú vị. Như đã lưu ý trong một số câu trả lời, có rất nhiều kết nối giữa (a) và (b). Tuy nhiên, cho đến nay tôi không thực sự thấy bất kỳ bằng chứng nào cho thấy độ phức tạp được tham số hóa tương quan quá nhiều với những gì đang diễn ra trong thực tế. Đặc biệt, có vẻ như các trường hợp có thể dễ điều khiển có thể rất, rất khó trong thực tế và các trường hợp không có bất kỳ cửa hậu nhỏ nào vẫn có thể rất dễ dàng.
Giải thích có vẻ đáng tin nhất đối với tôi đối với các trường hợp công nghiệp là (c), cụ thể là cấu trúc (biểu đồ) của các công thức CNF được đề cập nên tương quan với hiệu suất SAT thực tế. Ý tưởng ở đây là các biến và mệnh đề của các thể hiện công nghiệp có thể được nhóm lại thành các cộng đồng được kết nối tốt với một vài kết nối giữa và người giải quyết SAT bằng cách nào đó khai thác cấu trúc này. Thật không may, có vẻ khá khó khăn để xác định điều này một cách nghiêm ngặt hơn, và cũng không may là khu vực này phải chịu một số lượng cường điệu. Các giải thích được đề xuất mà tôi đã thấy cho đến nay trong các bài báo là khá không thỏa đáng và các mô hình dường như rất dễ bị bắn hạ. Vấn đề dường như là nếu một người thực sự muốn làm điều này một cách triệt để, sau đó toán học trở nên khó khăn (vì đây là một vấn đề khó) và nó cũng cực kỳ lộn xộn (vì bạn cần mô hình của mình đủ gần với thực tế để có kết quả phù hợp). Cụ thể, các bài báo mà tôi đã thấy giải thích rằng hiệu năng của VSIDS (tổng phân rã độc lập trạng thái biến đổi) cho các lựa chọn biến hoạt động tốt bởi vì nó khám phá các cộng đồng trong biểu diễn đồ thị của các trường hợp khá thiếu thuyết phục, mặc dù giả thuyết như vậy vẫn còn rất hấp dẫn.
Một dòng nghiên cứu mà cá nhân tôi đã theo đuổi là liệu hiệu suất SAT thực tế có tương quan với các biện pháp phức tạp chứng minh của các công thức CNF được đề cập hay không. Thật không may, câu trả lời ngắn dường như là thực sự không có kết nối rõ ràng và hấp dẫn. Vẫn có thể có những mối tương quan không cần thiết (đây là điều mà chúng tôi hiện đang nghiên cứu theo nhiều cách khác nhau), nhưng có vẻ như lý thuyết là quá hay, sạch sẽ và đẹp và thực tế quá lộn xộn để có một trận đấu thực sự tốt. (Liên quan đến bài viết liên quan đến các biện pháp phức tạp bằng chứng và độ cứng thực tế của SATbởi Järvisalo, Matsliah, Nordström và Živný trong CP '12, hóa ra các thí nghiệm chi tiết hơn cung cấp một bức tranh phức tạp hơn nhiều với kết luận ít rõ ràng hơn --- chúng tôi hy vọng sẽ có được một phiên bản tạp chí đầy đủ báo cáo về bất kỳ thập kỷ nào bây giờ, nhưng nó phức tạp, mặc dù vẫn hy vọng thú vị.)
Một dòng công việc khác có liên quan đến độ phức tạp chứng minh là mô hình hóa các bộ giải SAT hiện đại như các hệ thống chứng minh và chứng minh các định lý trong các mô hình này để suy ra các tính chất của các bộ giải tương ứng. Đây là một chút của một bãi mìn, tuy nhiên, trong sự lựa chọn thiết kế nhỏ và dường như vô hại đó ở khía cạnh mô hình lý thuyết có thể dẫn đến kết quả gần như hoàn toàn không liên quan theo quan điểm thực tế. Mặt khác, nếu người ta muốn một mô hình lý thuyết đủ gần với thực tế để đưa ra kết quả có liên quan, thì mô hình này trở nên cực kỳ lộn xộn. (Điều này là do hiệu suất của bộ giải SAT phụ thuộc vào lịch sử toàn cầu của mọi thứ đã xảy ra cho đến nay theo những cách không cần thiết và điều này có nghĩa là mô hình không thể được mô đun hóa theo cách chúng ta thường thiết lập hệ thống chứng minh của mình --- cho dù một bước dẫn xuất cụ thể là "chính xác"
Tuy nhiên, hai bài báo thực sự nên được đề cập là ngoại lệ cho điều này là [Pipatsrisawat và Darwiche 2011] và [Atserias, Fichte và Thurley 2011], trong đó cho thấy rằng điều khoản học giải SAT xung đột được mô phỏng theo cách tự nhiên có tiềm năng mô phỏng đa thức đầy đủ, độ phân giải chung. Có một danh sách khá dài các bài báo trước [PD11] và [AFT11] về cơ bản khẳng định cùng một kết quả, nhưng tất cả chúng đều có vấn đề nghiêm trọng với mô hình. (Đúng là [PD11] và [AFT11] cũng cần một số giả định để hoạt động, nhưng chúng gần như là những điều tối thiểu bạn mong đợi trừ khi bạn yêu cầu các bài báo cũng cho thấy hệ thống phân cấp phức tạp được tham số hóa sụp đổ.)
Một lần nữa, tôi viết tất cả những điều này rất nhanh, nhưng nếu có sự quan tâm đáng kể cho bất cứ điều gì ở trên, tôi có thể cố gắng giải thích (mặc dù có thể mất một lúc để quay lại vấn đề này --- xin vui lòng ping tôi nếu có là bất cứ điều gì bạn muốn tôi nhận xét về). Là một cách nhanh chóng để cung cấp tài liệu tham khảo, hãy để tôi tự thực hiện một số thao tác tự xấu hổ (mặc dù sự xấu hổ đã giảm đi phần nào khi tôi thấy rằng một số ý kiến cũng đã trích dẫn một số tài liệu tham khảo này):
Trò chuyện theo phong cách hướng dẫn về sự tương tác giữa độ phức tạp chứng minh và giải quyết SAT được đưa ra tại Trường hè quốc tế về sự hài lòng, lý thuyết Modulo thỏa mãn và lý luận tự động năm 2016 với rất nhiều tài liệu tham khảo đầy đủ ở cuối slide: http://www.csc .kth.se / ~ jakobn / nghiên cứu / TalkInterplaySummerSchool2016.pdf
Gần đây hơn, và ít nói hơn, nói chuyện khảo sát Tìm hiểu SAT xung đột được giải quyết thông qua lăng kính phức tạp chứng minh từ đầu năm 2017 (cũng có tài liệu tham khảo đầy đủ ở cuối): http://www.csc.kth.se/~jakobn/research /TalkProofComplexityLensCDCL1702.pdf
Khảo sát các kết nối giữa độ phức tạp bằng chứng và giải SAT: http://www.csc.kth.se/~jakobn/research/InterplayProofCplxSAT.pdf [Tài liệu tham khảo thư mục: Jakob Nordström. Về sự tương tác giữa độ phức tạp chứng minh và giải SAT. ACM SIGLOG Tin tức, tập 2, số 3, trang 19-44, tháng 7 năm 2015. (Phiên bản được chỉnh sửa nhẹ với một số lỗi chính tả.)]
Bài viết SAT '16 với CDCL được mô hình hóa một cách trung thực như một hệ thống bằng chứng: http://www.csc.kth.se/~jakobn/research/Trade-offsTimeMemoryModelCDCL_SAT.pdf [Tài liệu tham khảo thư mục: Jan Elffers, Jan Johannsen, Massimo Lauria, Thomas , Jakob Nordström và Marc Vinyals. Sự đánh đổi giữa thời gian và trí nhớ trong một mô hình chặt chẽ hơn của Bộ giải SAT CDCL. Trong Kỷ yếu Hội thảo quốc tế lần thứ 19 về Lý thuyết và Ứng dụng của Kiểm tra mức độ hài lòng (SAT '16), Ghi chú bài giảng Khoa học máy tính, tập 9710, trang 160-176, tháng 7 năm 2016.]