众所周知的布尔公式类别,需要指数长的分辨率证明


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您可能经常在SAT解算器中发现切割平面方法,变量传播,分支和边界,子句学习,智能回溯甚至是手工编织的人类启发法。然而几十年来,最好的SAT解算器一直高度依赖分辨率证明技术,并结合使用其他方法简单地提供帮助和指导分辨率样式搜索。显然,至少在某些情况下,有人怀疑ANY算法无法确定多项式时间内的可满足性问题。

1985年,哈肯(Haken)在他的论文“分辨率的难处理性”中证明了CNF编码的信鸽原理不接受多项式大小的分辨率证明。尽管这确实证明了基于分辨率的算法的难处理性,但它也提供了判断最先进的求解器的标准-实际上,当今设计SAT求解器的众多考虑因素之一是其执行的可能性在已知的“困难”案件中。

从某种意义上讲,它具有一系列可以证明采用指数大小的分辨率证明的布尔公式类别,这很有用,因为它为测试新的SAT求解器提供了“硬”公式。一起编译这些类做了什么工作?是否有人参考包含此类列表及其相关证明?请为每个答案列出一类布尔公式。


社区维基?

我根据建议制作了这个社区Wiki。
罗斯·斯尼德

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我想对此问题感兴趣的另一个方面:是否有针对这些困难案例的扩展分辨率的明确已知的多尺寸证明(例如Cook的弱鸽洞公式证明)?
MGwynne 2011年

Answers:


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解决的硬实例

  1. Tseitin的公式(在扩展图上)。

  2. 弱(到)鸽洞原理(对于任何,指数在下界内)。n n m > nmnnm>n

  3. 带有3变量和子句的随机3CNF ,对于。ø Ñ 1.5 - ε0 < ε < 1 / 2nO(n1.5ϵ)0<ϵ<1/2

有关证明复杂性下界的良好,相对最新的技术调查,请参阅:

内森·塞格林德:命题证明的复杂性。符号逻辑公告13(4):417-481(2007),网址为:http : //www.math.ucla.edu/~asl/bsl/1304/1304-001.ps


这是一个很好的答案的例子。如果将它分成几个部分,那将是一个更好的答案。
罗斯·斯尼德

9

有很多关于命题证明复杂性的好的调查和书籍,其中包含这样的列表。许多证明系统会p模拟分辨率,因此,任何对它们而言困难的公式都将难以分辨率。

书籍:
1. Jan Krajicek,“有界算术,命题逻辑和复杂性理论”,1995年
。2. Stephen A. Cook和Phoung The Neguyen,“证明复杂性的逻辑基础”,2010年

调查:
1. Paul Beame和Toniann Pitassi,“命题证明的复杂性:过去,现在和未来”,2001年
2. Samuel R. Buss,“有限算术和命题证明的复杂性”,1997年
3. Alasdair Urquhart,“命题证明”,1995年

另请参阅此处此处列出的内容。



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n(k)22k=12logni,jKxi,ji,jK¬xi,jK{1,,n}|K|=k


谢谢。这是一个非常有趣的答案(尽管我可以遵循不同的表示法)。我的本科生顾问广泛研究了拉姆齐理论。他也成功地引起了我的兴趣。
罗斯·斯尼德


1

DIMACS是否不维护硬SAT实例的样本集?我不能仅凭粗略的外观就在那找到它,但是如果您在他们的搜索框中输入“ SAT”,它将带来很多成功,包括有关硬SAT实例的几篇论文/演讲。


特定的硬实例(相对于实例家族)在此处satcompetition.org(请参阅“基准”。)
Radu GRIGore 2010年
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