命題邏輯中隨機(jī)3-SAT問題算法研究
本文關(guān)鍵詞:命題邏輯中隨機(jī)3-SAT問題算法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:命題邏輯公式的可滿足性問題(SAT)是計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能中一個(gè)重要問題。它是第一個(gè)被證明了的NP完全問題,由Stephen Cook于1971年提出。SAT問題在人工智能、軟件工程、VLSI集成電路設(shè)計(jì)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。3-SAT問題是每個(gè)子句的文字個(gè)數(shù)固定為3的SAT問題。作為SAT問題的子問題之一,3-SAT問題也是NP完全問題。3-SAT問題有來自工業(yè)問題轉(zhuǎn)化的實(shí)際問題,也有機(jī)器自動(dòng)生成的。來自工業(yè)問題轉(zhuǎn)化的3-SAT問題在數(shù)目和結(jié)構(gòu)上都有很大的限制,根本不能滿足各類SAT算法的測(cè)試需求,所以目前大部分的3-SAT問題來自機(jī)器自動(dòng)生成,這類問題又稱為隨機(jī)3-SAT問題。當(dāng)變?cè)臄?shù)目達(dá)到1000乃至1兆的規(guī)模時(shí),3-SAT問題的求解變得異常困難,所以對(duì)大規(guī)模隨機(jī)3-SAT的求解是一個(gè)比較有前景的研究領(lǐng)域。自從20世紀(jì)80年代隨機(jī)3-SAT問題被提出以來,很多學(xué)者在這方面做了大量的工作,提出了各種各樣的算法。當(dāng)前較為高效的算法有Sparrow2011算法、ProbSAT算法、CCMC算法等。然而這些算法,在求解較大規(guī)模的隨機(jī)3-SAT問題上的效率仍不夠理想。本文在綜合分析以往SAT問題算法的基礎(chǔ)上,在提高隨機(jī)3-SAT問題的求解效率方面主要做了如下工作:1、基于SAT問題的自身結(jié)構(gòu),研究各個(gè)文字在子句集中出現(xiàn)的頻率,挖掘出文字與子句集可滿足性判定的關(guān)系。給出文字的關(guān)鍵度和關(guān)鍵文字的概念,利用關(guān)鍵文字規(guī)則和DPLL規(guī)則設(shè)計(jì)出了對(duì)子句集初始真值指派的優(yōu)化策略。2、給出了基于優(yōu)化后的初始真值指派的新的WASAT算法,算法先是運(yùn)用真值指派綜合評(píng)估函數(shù)來尋求更優(yōu)的賦值,然后運(yùn)用子句權(quán)重重置的策略,跳出局部最優(yōu)解開辟新的搜索區(qū)域。3、運(yùn)用來自SAT競(jìng)賽網(wǎng)站的不同規(guī)模的隨機(jī)3-SAT實(shí)例設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并得出結(jié)果。通過對(duì)比Sparrow2011算法、ProbSAT算法、CCMC算法,評(píng)估并分析了新的權(quán)重分析算法的效率。
【關(guān)鍵詞】:子句 子句集 隨機(jī)3-SAT 可滿足性 關(guān)鍵文字 子句權(quán)重 真值指派 權(quán)重重置 權(quán)值評(píng)估函數(shù)
【學(xué)位授予單位】:西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:O141
【目錄】:
- 摘要6-8
- Abstract8-12
- 第1章 緒論12-17
- 1.1 研究背景和和研究意義12-13
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
- 1.3 本文研究的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排15-17
- 第2章 基礎(chǔ)知識(shí)17-21
- 2.1 基本概念17-19
- 2.2 符號(hào)說明19-20
- 2.3 本章小結(jié)20-21
- 第3章 4種SAT問題的算法介紹21-29
- 3.1 SDF算法21-23
- 3.2 Sparrow2011算法23-25
- 3.3 ProbSAT算法25-26
- 3.4 CCMC算法26-27
- 3.5 本章小結(jié)27-29
- 第4章 隨機(jī)3-SAT問題新算法29-46
- 4.1 初始賦值的優(yōu)化29-37
- 4.2 隨機(jī)3-SAT問題新算法37-40
- 4.3 子句權(quán)重重置函數(shù)40-45
- 4.4 本章小結(jié)45-46
- 第5章 算法評(píng)估46-51
- 5.1 理論評(píng)估46-47
- 5.2 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)47-48
- 5.3 測(cè)試結(jié)果比較48-50
- 5.4 本章小結(jié)50-51
- 第6章 總結(jié)與展望51-53
- 6.1 論文總結(jié)51
- 6.2 展望51-53
- 致謝53-54
- 參考文獻(xiàn)54-60
- 附錄:WASAT算法源代碼60-78
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參與的科研工作78
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