Các thuật toán SAT không dựa trên DPLL


Câu trả lời:


21

Tìm kiếm Độ phân giải (chỉ áp dụng quy tắc phân giải với một số phương pháp phỏng đoán tốt) là một chiến lược khả thi khác cho người giải SAT. Về mặt lý thuyết, nó mạnh hơn theo cấp số nhân (nghĩa là tồn tại các vấn đề mà nó có bằng chứng ngắn hơn theo cấp số nhân) so với DPLL (chỉ thực hiện phân giải cây mặc dù bạn có thể tăng cường nó bằng cách học không chính đáng để tăng sức mạnh của nó - cho dù điều đó làm cho nó có sức mạnh như độ phân giải chung vẫn còn mở theo như tôi biết) nhưng tôi không biết về một triển khai thực tế hoạt động tốt hơn.

Nếu bạn không giới hạn mình trong việc hoàn thành tìm kiếm, thì WalkSat là một bộ giải tìm kiếm cục bộ có thể được sử dụng để tìm các giải pháp thỏa đáng và vượt trội hơn so với tìm kiếm dựa trên DPLL trong nhiều trường hợp. Người ta không thể sử dụng nó để chứng minh sự không thỏa mãn mặc dù trừ khi người ta lưu trữ tất cả các bài tập đã thất bại, điều đó có nghĩa là yêu cầu bộ nhớ theo cấp số nhân.

Chỉnh sửa: Quên thêm - Các mặt phẳng cắt cũng có thể được sử dụng (bằng cách giảm SAT thành chương trình số nguyên). Cụ thể Gomory cắt đủ để giải quyết bất kỳ chương trình số nguyên nào đến mức tối ưu. Một lần nữa trong trường hợp xấu nhất, có thể cần một số mũ. Tôi nghĩ rằng cuốn sách Tính phức tạp tính toán của Arora & Barak có thêm một vài ví dụ về các hệ thống chứng minh mà về mặt lý thuyết người ta có thể sử dụng cho một cái gì đó như giải SAT. Một lần nữa, tôi thực sự đã thấy một triển khai nhanh chóng của bất cứ điều gì ngoài các phương pháp dựa trên tìm kiếm dựa trên DPLL hoặc địa phương.


9
DPLL với học mệnh đề (hoặc học không tốt, như bạn gọi nó) và khởi động lại đã được chứng minh là tương đương với độ phân giải chung.
Jan Johannsen

1
@JanJohannsen, đây có phải là bài báo mà bạn đề cập đến không? arxiv.org/abs/1107.0044
Radu GRIGore

5
Vâng, cũng có một sự cải tiến trong bài báo sau: Hôn Pipatsrisawat và Adnan Darwiche. Về sức mạnh của các bộ giải SAT học mệnh đề như các công cụ phân giải. Trí tuệ nhân tạo 175 (2), 2011, trang 512-525. dx.doi.org/10.1016/j.artint.2010.10.002
Jan Johannsen

3
Trong khi bài báo của Beame et al. được liên kết bởi Radu Grigore cho thấy độ phân giải chung được mô phỏng bằng thuật toán DPLL với một chiến lược học tập nhân tạo cụ thể, bài viết trên cho thấy nó dành cho các chiến lược học tập tự nhiên thực sự được sử dụng.
Jan Johannsen

12

Khảo sát lan truyền là một thuật toán khác đã được sử dụng thành công trên một số loại vấn đề SAT, đặc biệt là các trường hợp SAT ngẫu nhiên. Giống như WalkSAT, nó không thể được sử dụng để chứng minh sự không thỏa mãn, nhưng nó dựa trên những ý tưởng rất khác nhau (thuật toán truyền thông điệp) từ WalkSAT.



7

Bạn cũng có thể nói rằng tất cả những người giải CSP cũng là những người giải SAT. Và theo như tôi biết có hai phương pháp được sử dụng trong CSP:

  • DFS đầy đủ với sự khéo léo của không gian tìm kiếm và kiểm tra tính nhất quán của hồ quang, có thể sử dụng cạo râu để đảm bảo tính nhất quán được duy trì càng sớm càng tốt.
  • Phương pháp cục bộ (tìm kiếm cấm kỵ, ủ mô phỏng)

4

Monte Carlo Tree Search (MCTS) gần đây đã đạt được một số kết quả ấn tượng trên các trò chơi như Go. Ý tưởng cơ bản thô là xen kẽ mô phỏng ngẫu nhiên với tìm kiếm cây. Nó rất nhẹ và dễ thực hiện, trang trung tâm nghiên cứu mà tôi liên kết có chứa nhiều ví dụ, giấy tờ và một số mã.

Previti et al. [1] đã thực hiện một số điều tra sơ bộ về MCTS áp dụng cho SAT. Họ gọi thuật toán tìm kiếm dựa trên MCTS là UCTSAT ("giới hạn tin cậy trên được áp dụng cho cây SAT", nếu bạn muốn). Họ đã so sánh hiệu suất của DPLL và UCTSAT trên các trường hợp từ kho SATLIB, với mục tiêu xem liệu UCTSAT có tạo ra các cây tìm kiếm nhỏ hơn đáng kể so với DPLL hay không.

Đối với các trường hợp tô màu 3-SAT ngẫu nhiên và đồ thị phẳng có kích thước khác nhau, không có sự khác biệt đáng kể. Tuy nhiên, UCTSAT hoạt động tốt hơn cho các trường hợp trong thế giới thực. Kích thước cây trung bình (tính theo số lượng nút) cho bốn trường hợp phân tích lỗi mạch SSA khác nhau là vài nghìn cho DPLL, trong khi luôn nhỏ hơn 200 cho UCTSAT.


[1] Previti, Alessandro, Raghuram Ramanujan, Marco Schaerf và Bart Selman. "Tìm kiếm UCT kiểu Monte-carlo cho sự thỏa mãn của boolean." Trong AI * IA 2011: Trí tuệ nhân tạo quanh con người và xa hơn, trang 177-188. Springer Berlin Heidelberg, 2011.


-4

DPLL không chỉ định nghiêm ngặt thứ tự truy cập biến và có rất nhiều nghiên cứu thú vị xem xét các chiến lược tấn công đặt hàng biến tối ưu. một số điều này được kết hợp vào logic lựa chọn biến trong các thuật toán SAT. trong một ý nghĩa nào đó, nghiên cứu này là sơ bộ ở chỗ nó chỉ ra rằng các thứ tự tấn công biến đổi khác nhau dẫn đến sự ràng buộc tuần tự khác nhau (tương quan cao với độ cứng của thể hiện) và đưa ra các phương pháp hoặc chiến lược hiệu quả nhất để khai thác cái nhìn sâu sắc rõ ràng này trong giai đoạn đầu nghiên cứu.


4
Bạn có hiểu rằng tôi đã yêu cầu các thuật toán không dựa trên DPLL không?
Ẩn danh

2
Bạn có hiểu "dựa" nghĩa là gì không? Nói với bạn : đừng sử dụng câu hỏi của tôi để bình luận về bất cứ điều gì bạn muốn bình luận!
Ẩn danh

7
chính bạn đang nói rằng họ dựa trên DPLL. đối với tôi có vẻ như điều này giống như nói rằng các quy tắc xoay vòng khác nhau cho đơn giản cung cấp cho bạn một thuật toán không phải là thuật toán đơn giản
Sasho Nikolov

7
Tôi đồng ý với Sasho. Ngoài ra, nghiên cứu về heuristic đặt hàng biến đổi chắc chắn không phải là trong giai đoạn đầu. Tầm quan trọng đã được nhận ra từ lâu (hãy tưởng tượng hậu quả của một lời sấm truyền hoàn hảo), và rất nhiều thời gian đã dành cho việc phân tích chúng. Các heuristic đặt hàng giá trị trở nên thú vị hơn trong các bộ giải CSP và vì một số lý do, tôi không nghĩ rằng nghiên cứu về chúng đã bùng nổ như đối với thứ tự thay đổi.
Juho

4
Để cụ thể hơn, nghiên cứu ban đầu về heuristic đặt hàng biến trở lại những năm 70. Nếu bạn quan tâm, tôi có thể khai thác các tài liệu tham khảo có liên quan cho bạn.
Juho
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.