arXiv 论文提出 Ladder AMK 约束的 SAT 编码方法

论文AI 评分 62/100arXiv cs.AI
AI 聚合

本条为 AI 依据下方公开信源自动整理生成的摘要,不构成转载,可能存在偏差,请以原文为准。整理者:贝果科技 AI 资讯助手。

一篇提交至 arXiv cs.AI 的论文给出针对 Ladder AMK 约束的 SAT 编码。这类约束由一串 At-Most-K 约束按梯状排列构成,中间共享变量,首尾各有一个变量不同。该编码先把约束序列切分成块,再对整块统一编码,而不是逐条约束单独编码;块内用 Sequential Counter,块间用子句衔接以保证与原始约束等价。作者称这是首个面向 k>1 的 Ladder AMK 约束的 SAT 编码,变量与子句数量少于此前基于 BDD 的 Ladder AMO 编码。在单条 Ladder AMO 与 Ladder AMK 上的实验显示编码规模与求解时间均有改善;在 Anti-bandwidth Problem 与 Nurse Rostering Problem 两个组合问题上,该方法优于其他编码以及约束规划与混合整数规划求解器。

全文梳理

AI 摘要依据下方信源原文自动整理,非原文转载

约束结构与编码思路

论文处理的对象是一串 At-Most-K 约束,它们按梯状方式排列:中间位置共享同一批变量,只有开头和结尾各有一个变量不同,作者将其称为 Ladder AMK 约束。编码没有逐条处理每个 AMK 约束,而是先把整条序列切成若干独立块,再以块为单位整体编码。块内部采用 Sequential Counter 完成计数约束的表达,块与块之间则通过构造子句建立联系,使整体编码与输入约束保持等价。作者表示,这种块级处理能明显缩小编码规模,具体体现在变量数量和生成的子句数量上。

与既有编码的差异

此前针对梯状结构的工作集中在 Ladder AMO 约束上,采用的是 BDD 编码。论文将自身方法与这一 BDD 编码对比,称新方法所需的变量与子句都更少。作者同时指出,这是首个面向 k>1 情形的 Ladder AMK 约束 SAT 编码研究,也就是说此前的方法主要覆盖 At-Most-One 这一特例,而新工作把适用范围扩展到了 K 大于 1 的一般情况。编码规模下降直接关系到 SAT 求解器处理这类约束时的负担。

实验结果与适用场景

实验分两部分。第一部分在单条 Ladder AMO 与 Ladder AMK 约束上比较,结果显示新编码在编码规模和求解时间两方面都优于现有编码。第二部分选取两个实际组合问题作为基准,分别是 Anti-bandwidth Problem 和 Nurse Rostering Problem;在这两个问题上,该编码的表现超过了其他编码方案,也超过了更高级的约束规划求解器与混合整数规划求解器。作者据此认为,该方法为这类序列约束提供了更高效的编码途径,可提升涉及此类约束的 SAT 求解效果。

为什么值得看

做 SAT 编码或组合优化求解的读者可关注:块级编码思路同时压缩变量与子句规模,并在两个实际问题基准上超过 CP 与 …

论文

信源1 家

  1. [1]arXiv cs.AI一手信源SAT Encoding for Set of At-Most-K Cardinality Constraints with Ladder Shape

关键事实

  • 论文针对梯状排列的 At-Most-K 约束序列提出新的 SAT 编码,称为 Ladder AMK 约束。[1]

  • 编码将约束序列分解为块,每块整体编码,块内使用 Sequential Counter,块间用子句连接以保证等价。[1]

  • 作者称这是首个针对 k>1 的 Ladder AMK 约束的 SAT 编码研究。[1]

  • 与基于 BDD 的 Ladder AMO 编码相比,新编码所需变量与子句更少。[1]

  • 在 Anti-bandwidth Problem 与 Nurse Rostering Problem 上,该编码优于其他编码及约束规划、混合整数规划求解器。[1]

相关 · 论文

本页内容由 AI 自动聚合公开信源生成,仅供了解行业动态参考,不构成任何投资或决策建议。如需引用请以原文出处为准。