Random K-SATの正確な定義は何ですか?


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ランダムK-SATを定義するときに、4つの異なる制約を設定できます。
1)特定の句のリテラルの合計数は正確にKまたはAT most K
2)特定のリテラルは、同じ句の置換の有無にかかわらず使用できます(AまたはAまたはA)
3)特定の変数は、または同じ句で置換なし(Aまたは〜Aまたは〜A)
4)特定の式で置換を使用して、または使用せずに特定の句を使用できます
最も「正しい」定義は何ですか?これらの異なる定義を使用することの短所と長所は何ですか?


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普遍的に受け入れられる単一の定義があるとは思わない。
伊藤剛

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さらに別の選択肢として、固定数の句を選択するか(置換の有無を問わず)、ポアソンサンプルを選択するか(各句が固定確率で独立して含まれます)があります。
デビッドエップシュタイン

4
@ Tetsuyoshi、Geekster:SAT Solversは、使用する手法(DPLL、ローカル検索、サーベイ伝搬)に関係なく、Random k-SATの定義を必要としないことを知っている限り、剛に同意します。深刻なSATソルバーは、検索を開始する前に、重複した句、トートロジーの句、および重複したリテラルを削除することを100%確信しています。一部のソルバーは、包含句も削除します。
ジョルジオカメラニ

4
定義が他の「より正しい」ように見えず、「賛否両論」がおそらくランダムk-SATの結果を使用するものに依存するため、現在の形式の質問に対する答えはないと思います。私はそれを本当の質問ではないとして閉めることに投票しました。
伊藤剛

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質問を修正し、「最も正しい」部分を削除し、特定の結果の下で短所と長所に集中できると思います。(または、答えは考えられるそれぞれの結果を通過する可能性があります。)この質問は、議論のない範囲内にあると思われる予備のカットに関する質問に何らかの形で似ているので、個人的には質問が未解決のままであるようにしたいと思います。
Hsien-Chih Chang張顯之

回答:


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この議論の冒頭でコメントで指摘したように、ランダム -SATの単一の「正しい」定義は必ずしもありません。k

とは言っても、ランダム -SAT の2つの最も一般的なバリアントは両方とも固定節長(FCL)モデルであり、各節に正確にk個のリテラルが現れることを意味します。これらのバリアントは、句内で繰り返し変数とリテラルの両方を許可しませんが、式内で繰り返し句を許可するかどうかは異なります。それにもかかわらず、これらは以下で説明するものと本質的に同じです。k k

2つの主なモデル:

セルマンランダムモデル -繰り返し句がされている許可します。カイルは、コメントの中でこの答えを答えてくれましたが、モデルが繰り返し句を許可しないと誤って想定していました。リンクされた(わずかに異なる)バージョンの論文には、セクション3のランダムモデルのより詳細な説明が含まれています。線形の数の句のみを選択してください。」

Achlioptasランダムモデル-反復句は許可されません。我々は、選択として、ランダムな式を生成する治療からUAR句を2 k個 nはm置換なしの可能な節の合計。参考として、ハンドブックの満足度[8](AchlioptasによるランダムSAT)のCh.8を参照してください。このモデルは、おそらくその多くがアクリオプタス自身によって書かれたため、理論文献でより普及しているようです。2k(nk)

相転移位置の等価性

ただし、Selman et al。彼らの論文に記されている。

A(n,m,k)(n,m,k)p=1/(2k(nk))。期待の直線性によって、ANMK=PN= MN=(m2)A(n,m,k)=pN=(m2)/2k(nk

km=O2knk3m=O2kn

Anmk=m2/2knk=Om2/Onk=On2/Onk

k3リムnOn2/Onk=0k

恥知らずな自己啓発- 修士論文のセクション4.1でこれらのトピックについて簡単に説明します。

ランダムQBF

結局のところ、ランダムQBFの状況ははるかに興味深いものです。ランダムQBFに関する最初の3つの論文では、それぞれが前任者を批判して新しいランダムモデルを提案しました。

次の論文を参照してください。

  • カドーリ等。「定量化されたブール式を評価する計算コストの実験的分析。」AI * IA 1997
  • Gent + Walsh「NPを超えて:QSAT相転移」AAAI / IAAI 1999
  • Chen + Interian「ランダム数量化ブール式を生成するためのモデル。」IJCAI 2005

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[明確にするために編集]

研究文献で最も広く使用されている定義は、句ごとに正確にk個の別個の変数を必要とし、重複する句を必要としない定義です。個別の変数の制限を緩和すると、結果が結果と一致しないため、既存の研究の多くは意味がありません。よく知られているsat / unsat相転移は、異なる節対変数比で発生し(転移が存在する場合)、文献から期待するような難しいSATインスタンスは見つかりません。


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ミッチェル、セルマン、レベスクによるハードな充足可能性問題の生成。セクション4では、「ランダムK-SAT」と呼ばれるものについて説明します。この論文では、制限を緩和することについては言及していません。これは、ランダム3SATジェネレーターを変更し、多くのインスタンスを典型的なDPLLベースのSATソルバーにフィードすることから得られます。
カイルジョーンズ

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「最も正確な定義は、ランダム3SATの変数ごとに約4.26節で飽和/非飽和相転移を生成するものです。」冗談でしょう。
伊藤剛

1
@Tsuyoshi:「最も正しい」というのは間違いなくストレッチですが、議論は、このバージョンが標準であり、最も研究されているバージョンの1つであると思います。
ハックベネット

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あなたは、4.26が「ランダムk-SAT」という用語の特定の定義を最も正しいものとして区別するマジック番号であるという奇妙な主張をしています。これが冗談ではない場合、私は何を言うべきかわかりません。
伊藤剛

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いいえ、相転移の発見とそれに続くすべての研究と論文は、私が与えた定義であるランダムk-SATのデフォルトの定義に同意すると主張しています。別の定義を使用すると、結果が結果と一致しないため、多くの論文が意味をなさないでしょう。SATソルバーに取り組んでいる場合、私が読んだすべての関連論文で難しい論文を見つけるべきだと言う簡単な例を見つけるでしょう。それについて魔法のようなものは何もありません、この時点でちょうど確立されたコンベンション。反例を引用する場合は、それを行います。
カイルジョーンズ
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