SAT的一个简单案例,对于树解析而言并不容易


10

是否有CNF公式的自然类-最好是先前已在文献中研究过的-具有以下特性:C

  • C是SAT的一个简单例子,例如Horn或2-CNF,即隶属关系可以在多项式时间内测试,而公式C可在多项式时间内可满足性进行测试。FC
  • 不可满足公式不知道有短(多项式大小)树状分辨率的驳斥。更好的是:C中存在无法满足的公式,对于这些公式,树状分辨率的超多项式下限是已知的。FCC
  • 另一方面,已知中无法满足的公式在某些更强的证明系统(例如,像dag一样的分辨率或某些甚至更强的系统)中具有短证明。C

不应过于稀疏的,即,包含许多公式与 Ñ变量,对于每个(或至少为大部分的值) ñ Ñ。从包含可满足和不可满足的公式的意义上讲,它也应该是不平凡的。CnnN

下面的方法来解决的任意CNF式应该有意义:发现部分转让α ST残留式˚F α是在Ç,然后应用多项式时间算法公式Ç˚F α。因此,除了当前接受的答案的全差分约束之外,我还希望有其他答案,因为我认为很少有一个任意公式在应用约束后会变成全差分约束。FαFαCCFα


1
Jan,我认为仍然有可能提供人工示例,例如PHP Union Horn。我不确定如何才能正式排除这种例子。您是否要参加一个有名称并已学习的课程?(ps:如果您解释了为什么要寻找这样的班级,该班级可能会满足班级应满足的其他要求。)
Kaveh

不确定最后一句话。鸽子洞问题可以有对与错的公式,对吗?通常这只是正确的公式,不确定论文中错误的公式在哪里,是否有人看到过?一个自然的假鸽子洞公式将是试图将鸽子分配给n个洞的公式。n+1n
vzn13 2013年

@Kaveh,您是对的,但可能永远不会排除虚假的例子。我已经尝试澄清这个问题。
Jan Johannsen 2013年

上次编辑中所需的条件实际上要求进行遗传分类。请注意,全差分的直接编码会产生SAT实例的遗传类。也许您可以弄清楚为什么我们的主要例子(由三个评论/答案所建议)不适合?
安德拉斯·萨拉蒙

1
我认为Jan想要的是自然的公式类别,而不是公式。困难在于“自然”和“阶级”都是非正式的概念。我想一个人可以成为一个类的条件是要求某种程度的表现力或闭包,因此像PHP这样的公式族不算作一个类。而且出于自然性考虑,我认为如果该课程先前已经学习过或有一个名称,那么它很可能是自然的。
卡夫

Answers:


10

听起来您对所有不同的约束都感兴趣(并且您的最后一句话在正确的轨道上)。这些是鸽洞原理的重要实例,在这种情况下,鸽的数量不一定大于鸽洞的数量,此外,有些鸽可能被禁止进入某些鸽洞。

可以通过匹配低阶多项式时间来确定所有不同的约束。

当将所有不同的约束表示为SAT实例时(使用几种编码中的一种),则冲突驱动子句学习通常会快速找到解决方案(如果存在)。但是,PHP的纯解析必须构建一个由多项式组成的超大型子句集,以表明该实例不令人满意。这个界限显然适用于这个更普遍的问题。另一方面,回想一下,库克对PHP的编码允许多项式大小的扩展分辨率引用。

  • SA Cook,使用扩展分辨率的信鸽原理的简短证明,SIGACT新闻8 28-32,1976年。doi:10.1145 / 1008335.1008338

这些方面的最新工作是Sergi Oliva论文的第5章,该论文构成了与Alberto Atserias在CCC 2013上发表论文的基础。

我希望您知道Cook的经典结果,所以也许您打算在第三个条件下限制证明系统的功能?


不确定Jan是否正是根据CNF的要求寻找的。
Mikolas 2013年

@Mikolas:你能澄清一下你在担心什么吗?
安德拉斯·萨拉蒙

1
我的意思是,如果我对所有不同的约束都有一些结果,则不清楚该结果如何转换为CNF。据我了解的问题,Jan希望CNF很难获得树木资源,而希望获得其他资源(例如dag-res)容易。我也不清楚为什么PHP会是一个例子,因为PHP对于dag-res也是指数的。(顺便说一句,引用的论文看起来很整洁!)
Mikolas 2013年

就我所理解的问题而言,@ mikolas是,是否可以在P时间内识别出满足/不满足的家庭实例,但是很难找到树或DAG的分辨率。现在不确定在任何论文中都指出了这一点,但是afaik(有人知道吗?)可以在P时间内识别出PHP sat / unsat实例。
vzn13 2013年

1

我不确定为什么还需要sat公式,但是有一些关于General和Tree分辨率分离的文章,例如[1]。在我看来,这就是您想要的。

[1] Ben-Sasson,Eli,Russell Impagliazzo和Avi Wigderson。“将树状分辨率和一般分辨率最佳分离”。Combinatorica 24.4(2004):585-603。


1
我很清楚树型和dag型分辨率之间的这些分隔,但这仅给出了一组公式。这正是我试图避免的虚假示例。
Jan Johannsen 2013年

0

您可能对具有较小(对数)“带宽”或“树宽”的SAT公式感兴趣。这些公式可以递归分区,以使分区之间的通信边界较小,因此可以使用枚举动态规划方法来求解它们。这个话题在九十年代很流行。我曾经在24,000个顶点的小树宽图中准确地计算了哈密顿循环的数量,因此,小树宽的#P问题也可以解决。Bodlaender是主要参考。


我认为至少恒定树宽的公式具有类似于树的短分辨率分辨率。因此,我认为该课程不符合该问题的要求。
Jan Johannsen 2014年

-1

以下论文似乎在某种程度上接近要求的内容(如果不合适,也许JJ可以阐明原因)。这个问题想根据缺乏真/假公式排除PHP(pigeonhole)实例,但是(从其他答案中可以看出)PHP是理论上研究最深入的案例/实例生成器之一,具有尽管可满足的公式很少被强调/研究,但它始终都是可满足/不可满足公式的生成器。

nmmnm>nmn

另一种方法是从经验角度出发,仅生成随机实例(大概在50%的易-难-易-满意的过渡点附近),并对它们进行过滤以符合所述标准。一个将需要实施树分辨率/ DAG分辨率或“更强的系统”。


1
与@Mikolas的回答相同的评论在此适用。
Jan Johannsen 2013年

1
不理解您的评论,需要更多信息。在关注mikolas的评论时:“据我所知,Jan希望CNF很难使用树状资源,而希望使用其他东西(例如dag-res)。” “这只给出一个公式族”是什么意思?您的问题是要寻求一系列公式。
vzn13 2013年

1
不,我的问题是要求一类公式。对我而言,不同之处在于,这些公式族每个变量数最多具有一个公式,而一个适当的类应该为每个变量数具有许多公式,其中包括可满足和不可满足的变量。
Jan Johannsen 2014年

我已经在几个地方进行了解释(请参见此处的评论以及其他答案和问题),为什么这不是我想要的!特别是,请阅读问题的最后一段!
Jan Johannsen 2014年
By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.