求解布尔可满足性问题的关键技术研究

来源 :东北大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:greathuhao
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
布尔可满足性(简称SAT)问题是研究最广泛的NP-完全(简称NPC)问题之一。SAT问题不仅在数理逻辑和计算理论研究中占据着重要的位置,而且被越来越多地应用于计算机科学、人工智能和实际生产等领域,从而吸引了国内外众多研究者的关注。编码、预处理和求解算法是SAT问题求解的三个关键技术,近年来涌现出了大量成果。然而除非P=NP,否则不存在最坏情况下多项式阶时间复杂度的SAT求解算法,设计出高效可行的SAT求解方法至今仍是研究的热点。本文围绕预处理和求解算法两方面进行了系统研究,针对不同类别问题的特点,在已有方法基础上提出了一系列改进策略和新方法,并通过理论分析和实验进行了有效性验证;最后以关系数据库视图更新的注释传播NP类问题为例,研究了归约到SAT问题的编码方法。本文工作主要包括:(1)为了提高预处理的化简能力和求解成功率,缩减求解过程的时间消耗,在目前得到广泛应用的预处理方法SATELITE基础上,提出了一种基于解析子句冗余属性状态约束的变量消除解析化简方法(RCS-VER),和一种基于冲突检测和学习的二元子句探针化简方法(CBCP),并基于变量表现特征分别针对变量消除解析和探针规则的特点提出了相应的变量选择启发式策略(HVC-VER和HVC-PRB),实验验证了以上方法和策略在应用类和组合类SAT问题实例上的可行性和有效性,其预处理性能和求解性能整体上优于改进前的SATELITE。(2)为了充分发挥重启策略对确定性CDCL求解器的作用,首先选取具有代表性的重启策略进行了实验对比分析,然后从“何时重启”和“何处重启”两个新的角度提出了相应的改进策略。一是根据平均冲突决策层次、决策层次冲突次数、冲突间决策次数、冲突间赋值变量数等参数对搜索分支进行局部求解状态评价,提出了相应的动态启发式When重启策略;二是基于变量后继决策数、变量后继赋值变量数、变量重启次数等参数提出了动态启发式Where重启策略;最终在流行的MiniSAT求解器基础上综合实现了 2WSAT(When&Where SAT)求解算法,实验验证了 2WSAT在应用类和组合类SAT问题实例上的可行性和有效性,其求解性能整体上优于标准的MiniSAT。(3)为了进一步研究和拓展随机类SAT问题实例的求解算法,将可满足性问题转化为一个求相应目标函数最小值的组合优化问题,对标准人工蜂群(简称ABC)算法进行离散化设计,首次将ABC算法设计应用到SAT问题的求解中,改进了初始解、适应度函数、邻域选择、新解生成、跟随蜂选择等策略,引入了禁忌搜索思想,提出了一个新的SAT求解算法(ABCSAT),实验验证了 ABCSAT在随机类可满足SAT问题实例上的可行性和有效性,平均在求解成功率、求解时间和内存消耗等方面优势明显。(4)为了进一步拓展SAT问题求解的应用领域,将关系数据库视图更新注释传播中的视图副作用、来源副作用、注释放置三类基本问题的NP类问题转换为SAT问题,研究了 SAT问题的归约和编码方法。
其他文献
<正> 什么是问题教学?问题教学是发展性教学的高级类型,在这种教学结构中占主导地位的是对话设计和认识性作业,这些对话设计和认识性作业需要由教师系统地造创一些问题情景,
皮带运输机是煤矿井下输送煤炭的重要设备,直接影响煤矿的安全生产,主要介绍了皮带输送机的常见故障及处理办法,提出了预防皮带输送机常见故障的措施。
【正】 七十年代末到八十年代初,日本工业以其高于其他资本主义国家的生产率和产品质量赢得了飞速的发展,从而引起整个世界市场份额的重新分配。管理,作为日本工业腾飞的决定
近年来随着我国高速发展的经济社会,人民生活水平、物质文化、精神素养追求得到了飞速发展,从而对建筑方面有了更多元化的要求。新时代新发展,我国农村城市化发展迅速,在如此
随着社会的快速发展,我国职业院校更加注重对于人才的培养,现代学徒制作为一种培养模式,在高职会计专业教学中是十分重要的,因而需要加强对于现代学徒制的认识,从而更好地应
<正>谷物杂粮,主要是指属于禾本科的玉米、黑米、小米、薏米、高粱、燕麦和大麦等小宗作物。谷物杂粮过去被认为是口感粗糙的食品,是温饱年代的象征物,但是现在它已演进成一
目的建立小鼠局部淋巴结实验模型检测红花注射液的致敏性,探讨其用于评价中药注射剂致敏的可行性。方法BALB/c小鼠90只,随机分为9组,即3个阳性对照组(分别给予2,4,6-三硝基苯
以正辛醇为原料,采用Cu O-Ni O催化剂(脱氢-加氢催化剂)/KOH催化剂(碱性催化剂)体系,通过Guerbet反应合成了2-己基-1-癸醇(2HD),考察了催化剂载体种类、Cu O-Ni O负载量、n(Cu O)∶n(N
通过对雾封层喷洒机的喷洒横木高度、喷嘴间距及喷嘴散度角的分析,得出各部位之间的关系以及对雾封层技术施工的影响。