variazioni di SAT


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Ho cercato su Internet, ma non sono riuscito a trovare alcuna "grande lista" di varianti del problema SAT.

A parte il (comune)

  • SAT,
  • k-SAT,
  • MAX-KSAT,
  • Half-SAT,
  • XOR-SAT,
  • NAE-SAT

quali altre varianti ci sono?

(inoltre sarà molto utile se vengono fornite classi di complessità (ove possibile))


Quale sarebbe lo scopo di questo elenco?
— Tyson Williams,

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Innanzitutto perché volevo presentare un discorso ad alcuni studenti universitari. Avevo intenzione di parlare delle variazioni di SAT e mostrare alcune riduzioni (non banali) ... hanno già avuto un corso introduttivo in TOC, quindi ho pensato che potesse essere una buona idea .. E IL SECONDO MOTIVO è il fatto non esiste tale elenco su Internet, questo elenco servirà anche qualsiasi mente curiosa che vuole conoscere le varianti.
— Subhayan,

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Non sono sicuro di come questo elenco ti aiuterà con i tuoi discorsi. Invece di leggere un elenco arbitrariamente lungo di varianti SAT, una mente curiosa dovrebbe leggere il teorema di dicotomia di Schaefer e la generalizzazione di Allender et al. ciò dimostra che ogni possibile variante SAT è completa per una delle sei ben note classi di complessità.
— Tyson Williams,

è un bel suggerimento ... grazie @TysonWilliams .. puoi farne una risposta anche se non è esattamente quello che stavo cercando, ma sicuramente è utile.
— Subhayan,

Risposte:



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Questo elenco sarà molto lungo;) Ecco alcune delle mie varianti preferite di SAT:

  • ≤3,3

    Vedi: Dahlhaus, Johnson, Papadimitriou, Seymour, Yannakakis, La complessità dei tagli multiterminali, SIAM Journal of Computing 23 (1994) 864-894

  • 3SAT 3-CONNECTED PLANAR 4-BOUNDED (ogni clausola contiene esattamente 3 variabili distinte, ogni variabile appare al massimo in 4 clausole, il grafico dell'incidente bipatite è planare e 3-connesso)

    Vedi: Kratochvíl, Uno speciale problema planare di soddisfacibilità e una conseguenza della sua completezza NP, Discrete Applied Math. 52 (1994) 233-252

  • MONOTONE CUBIC 1-IN-3SAT (MONOTONE-1-IN-3SAT in cui ogni variabile appare esattamente 3 volte)

    Vedi: Moore e Robsen, Problema di piastrellatura dura con tessere semplici, Calcolo discreto. Geom. 26 (2001) 573-590

  • KK

    Vedi questo post .


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Se trovi interessante l'ultimo punto, potresti anche essere interessato a sapere che # PLANAR-NAE-3SAT (soluzioni di conteggio) è anch'esso trattabile, mentre altre varianti apparentemente semplici di SAT come PLANAR-MONOTONE-2SAT sono trattabili (o addirittura banali) come problema decisionale, ma # P-difficile per il conteggio. Si noti che la riduzione dall'ultimo link sopra (che riduce PLANAR-NAE-kSAT a PLANAR-NAE-3SAT) non è parsimoniosa e che # PLANAR-NAE-4SAT è # P-difficile.
— William Whistler,

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Sul "lato NP completo" mi sono imbattuto in queste varianti (ho posto una domanda simile anche su cs.stackexchange):


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SUNT(K)SUNTKSUNT(2)LSUNT(K)K≥3


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Oltre all'elenco sopra, ci sono anche:

  • #SAT: conteggio dei modelli
  • All-SAT: enumerazione dei modelli

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Esiste una connessione molto classica tra logica e algebra, che risale alle origini della logica moderna e al lavoro di George Boole. Una formula nella logica proposizionale può essere interpretata come un elemento di un'algebra booleana. Le costanti logiche vero e falso diventano le nozioni algebriche dell'elemento superiore e inferiore di un reticolo. Le operazioni logiche di congiunzione, disgiunzione e negazione diventeranno operazioni algebriche di incontro, unione e complementazione nell'algebra booleana. Questa connessione è meno enfatizzata nei moderni trattamenti della logica, ma è particolarmente interessante nel contesto della tua domanda. Algebra ci consente di allontanarci da molti dettagli specifici del problema e trovare generalizzazioni di un problema che si applicheranno a molte situazioni diverse.

Nel caso specifico della SAT, la domanda algebrica che ci si può porre è cosa succede quando interpretiamo le formule in reticoli più generali delle algebre booleane. Dal lato logico, è possibile generalizzare il problema della soddisfacibilità dalla logica proposizionale alla logica intuizionista. Più in generale, è possibile generalizzare il problema di soddisfacibilità proposizionale a quello di determinare se una formula, quando interpretata su un reticolo limitato (uno con top e botto), definisce l'elemento inferiore del reticolo. Questa generalizzazione consente di trattare i problemi nell'analisi del programma come problemi di soddisfacibilità.

Un'altra generalizzazione è la logica del primo ordine priva di quantificatori in cui si pone la domanda di Soddisfacibilità Modulo a Teoria. Significato, oltre ad avere variabili booleane, hai anche variabili del primo ordine e simboli di funzione e vuoi sapere se una formula è soddisfacente. A questo punto puoi porre domande su formule in aritmetica, teorie di stringhe o array, ecc. Quindi otteniamo una generalizzazione rigorosa e molto utile di SAT che ha molte applicazioni in sistemi, sicurezza informatica, linguaggi di programmazione, verifica del programma, pianificazione , intelligenza artificiale, ecc.

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